جوش زیر پودری

جوشکاری زیر پودری

جوش زیر پودری

جوشکاری زیر پودری یکی از روش‌های جوشکاری قوسی است که در آن با قرارگیری نوک الکترود در داخل پودری از مواد معدنی ویژه، یک یا چند قوس در امتداد مسیر جوشکاری در زیر پودر تشکیل می‌شود. در برخی مواقع قوس الکتریکی تشکیل شده در زیر پودر جوش مخفی است که به آن جوشکاری قوس مخفی گفته می‌شود. جوش زیر پودری همانند فرآیند جوشکاری میگ مستلزم تشکیل یک قوس بین قطعه کار مورد نظر و الکترود سیمی بدون پوشش است. در این فرآیند گاز محافظ لازم نیست و در آن از یک فلاکس برای تولید گاز و سرباره و همچنین افزودن عناصر آلیاژ به حوضچه ذوب استفاده می‌شود. جنس سیم‌جوش در این روش از فولاد زنگ نزن با روکش مس است که به انتقال جریان الکتریکی سرعت می‌بخشد. در این فرآیند سیم‌های جوش باید سطح تمیزی داشته و عاری از هرگونه آلودگی باشند.

جوش زیر پودی چگونه انجام می‌شود؟

در روش جوشکاری زیر پودری انتهای سیم جوش در داخل مواد روان‌ساز قرار می‌گیرد و این مواد ناحیه جوش را می‌پوشاند. قبل از انجام جوشکاری یک لایه نازک از پودر فلاکس بر روی سطح قطعه کار مورد نظر قرار می‌گیرد و قوس در امتداد خط اتصال حرکت می‌کند. پس از اتمام فرآیند جوشکاری، پودر اضافی به قیف نگه‌دارنده بازگردانده می‌شود. سرباره‌های ذوب شده باقیمانده را می‌توان به‌راحتی بعد از فرآیند جوشکاری از بین برد. زمانی که قوس به‌طور کامل با لایه فلاکس پوشانیده می‌شود، اتلاف حرارت به میزان قابل توجهی کاهش یافته و راندمان حرارتی افزایش می‌یابد.

 جوش زیر پودری به سه روش نیمه‌خودکار، ماشینی و خودکار انجام می‌گیرد. در روش نیمه‌خودکار از تفنگ جوشکاری دستی استفاده می‌شود که تفنگ در آن وظیفه انتقال الکترود و پودر محافظ را برعهده دارد. در روش خودکار جوشکاری بدون دخالت کاربر و به‌وسیله دستگاه جوش و کنترل کننده‌های خودکار انجام می‌شود. جوشکاری زیر پودری ماشینی نیز توسط ماشین انجام می‌گیرد. در این روش سرعت جوشکاری و تنظیم متغیرهای جوش برعهده جوشکار است.

مزایای جوشکاری زیر پودری

• در این روش برای حفاظت اپراتورها از قوس نیاز به پوشش خاصی نیست، اما به دلیل احتمال پاشش جرقه جوش، حفاظت از چشم‌ها توصیه می‌شود.
• جوشکاری زیر پودری را می‌توان با نرخ رسوب و سرعت بالا بر روی سطوح صاف یا استوانه‌ای و با هر اندازه و ضخامتی انجام داد.
• این روش را می‌توان در حین وزش شدید باد نیز به‌کار برد. ذرات فلاکس در مقایسه با پوشش الکترود در جوشکاری الکترود دستی، حفاظت بهتری انجام می‌دهند.
• سیم‌های الکترود ارزان قیمت برای جوش فولادهای کم کربن و غیرآلیاژی مورد استفاده قرار می‌گیرند. اغلب سیم‌های فولادی به‌منظور هدایت بهتر و جلوگیری از خوردگی استفاده می‌شوند.
• در این روش فلاکس به‌عنوان اکسیدزدا به‌منظور خارج کردن ترکیبات ناخواسته از حوضچه جوش عمل می‌کند تا جوش سالم و مناسبی ایجاد شود.
• اتصالات را می‌توان با شیار کم عمق آماده نمود که سبب مصرف کمتر فلز پرکننده می‌شود.

محدودیت‌های جوشکاری زیر پودری

برای دستیابی یک جوش مطلوب و باکیفیت، فلز پایه باید بدون زنگ، غبار، پوسته اکسیدی، روغن و سایر آلودگی‌ها باشد. آلوده بودن پودر جوش می‌توانند سبب ایجاد اختلال در جوش شود. در برخی موارد ممکن است جدا شدن سرباره از جوش به سختی صورت گیرد. پس از هر عبور در جوش باید سرباره جوش برداشته شود تا از انباشت آن درون فلز جوش جلوگیری گردد. استفاده از جوش زیر پودری اغلب برای فلزات با ضخامت کمتر از 3.16 مناسب نیست، مگر در شرایط خاص که به مسطح بودن وضعیت جوشکاری محدود است. چرا که مسطح و افقی بودن وضعیت، امروی ضروری به‌منظور پیشگیری از ریختن فلاکس است.

فلزات مناسب جوش زیر پودری

فرآیند جوشکاری زیر پودری برای تمامی فلزات و آلیاژها مناسب نیست. بیشترین استفاده از این روش در جوش فولادهای غیرآلیاژی فولاد ساده کم کربن است. فولادهای کم آلیاژ و کربن متوسط ساختمانی در دسته فولادهای مناسب فرآیند جوشکاری زیر پودری هستند. فولاد کربنی، فولاد ضدزنگ، فولاد ساختمانی پراستحکام و آلیاژی قابل سخت شدن نیز با این روش جوش می‌شوند. جوش زیر پودری برای ایجاد پوشش‌های مقاوم به سایش در موقعیت‌هایی که تحت سایش هستند نیز مورد استفاده قرار می‌گیرند. برخی از فلزات و آلیاژهایی که به روش زیر پودری قابل جوش هستند، اغلب با روش‌هایی جوش داده می‌شوند که منطقه حرارت داده شده باریک باشد. برخی از فولادهای ساختمانی پراستحکام کم کربن جزو این گروه به‌شمار می‌روند. چرا که استحکام ضربه و کشش مورد نیاز در جوشکاری زیر پودری به سختی به‌دست می‌آید.

قطعات چدنی به دلیل عدم تحمل حرارت ناشی از گرمای ورودی قابل جوش به روش جوشکاری زیر پودری نیستند. آلیاژهای منیزیم و آلیاژهای آلومینیوم نیز را نمی‌توان به روش زیر پودری جوش داد، چرا که فلاکس مناسب آن‌ها وجود ندارد. سرب و روی نیز به دلیل نقطه ذوب پایین قابلیت جوش زیر پودری را ندارند. فلز تیتانیوم در کاربری‌های آزمایشگاهی به روش زیر پودری جوش شده، اما فلاکس مناسب آن‌ها تاکنون ارائه نشده‌است.

اصول عملیات جوشکاری زیر پودری

در جوشکاری زیر پودری جریان الکتریکی از حوضچه مذاب جوش و قوس که ترکیبی از فلز جوش مذاب است، می‌گذرد. فلاکس مذاب اغلب هادی خوبی برای جریان الکتریسیته است، درحالی که فلاکس سرد این قابلیت را ندارد. پودر جوش یک لایه محافظ ایجاد کرده و اکسیدزداها را نیز تامین می‌کند. فلاکس‌های جوش زیر پودری فولادهای آلیاژی می‌تواند حاوی عناصر آلیاژی به‌منظور بهبود ترکیب شیمیایی فلز جوش نیز باشد. در این روش جریان الکتریکی از یک ژنراتور تامین شده و با عبور از اتصالات قوسی را بین الکترود و فلز پایه برقرار می‌کند تا حوضچه مذاب تشکیل شود. غلتک‌های هدایت به‌طور پیوسته سیم الکترود مصرفی را از نازل و توده فلاکس به اتصال مورد نظر سوق می‌دهند. سیم الکترود اغلب یک فولاد کم کربن با ترکیب شیمیایی دقیق است که در منطقه مورد نظر جوش ذوب شده و در طی اتصال رسوب می‌کند.

جوشکاری زیر پودری به هر دو روش خودکار و نیمه‌خودکار قابل انجام است که روش خودکار به دلیل مزایای بیشتر استفاده وسیع‌تری دارد. در روش نیمه‌خودکار جوشکار به‌صورت دستی سرعت حرکت را کنترل کرده و فلاکس و الکترود را به محل اتصال هدایت می‌کند. در روش خودکار دستگاه جوش زیر پودری به‌صورت اتومات الکترود و فلاکس را در فرآیند جوش تغذیه و هدایت کرده و میزان رسوب را کنترل می‌کند. در کاربری‌های خاصی در جوشکاری زیر پودری خودکار، دو یا چند الکترود به‌طور متوالی در اتصال تغذیه می‌شوند. الکترودها ممکن است در کنار یکدیگر به یک حوضچه تبدیل شوند و یا از یکدیگر فاصله داشته باشند تا پس از انجماد حوضچه دیگری تشکیل شود.

ویژگی‌های جوش زیر پودری در جریان‌های بالا

در جریان‌های بالا سه ویژگی جوش زیر پودری نیازمند توجه هستند. این ویژگی‌ها عبارتند از:

• مقدار زیاد سرباره تولید شده در فرآیند جوشکاری.
• درصد بالا فلز پایه در جوش در هنگام استفاده از قطب معکوس جریان مستقیم.
• گرمای ورودی زیاد که بر ریز ساختار مؤثر است.

زمانی که درصد فلز پایه در رسوب فلز مورد جوش بالا باشد، به حداقل رساندن ناخالصی‌های مضر از قبیل فسفر و گوگرد از اهمیت بالایی برخوردار است. مقدار زیاد سرباره اغلب منبعی از منگنز یا سلیسیوم است که ممکن است بخشی از آن به رسوب فلز جوش انتقال یابد. از این‌رو، معمولا به هنگام استفاده از فلاکس‌های پرسلیسیوم از سیم الکترود با سلیسیوم پایین استفاده می‌شود تا مانع از جذب سلیسیوم اضافی توسط فلز جوش گردد. گرمای ورودی زیاد ناشی از جوشکاری در سرعت حرکت پایین استحکام ضربه را کاهش داده و سبب تغییر در ساختار منطقه متاثر از حرارت می‌شود.

در جوشکاری زیر پودری اصول پیش‌گرم و پس‌گرم کردن همانند سایر روش‌های جوش است. پیش‌گرم و پس‌گرم کردن برای فولادهای سختی‌پذیر که ضخامت آن‌ها بیشتر از 4.3 باشد، مورد استفاده قرار می‌گیرد. در ناحیه جوشی که پیش‌گرم شده باشد، در مقایسه با ناحیه پیش‌گرم نشده، احتمال کمتری برای تشکیل فاز سخت وجود دارد. به دلیل سرعت پایین سرد شدن در فولادهای پیش‌گرم شده، تنش‌های حرارتی و خطر ترکیدگی جوش کاهش پیدا می‌کند. پس‌گرم کردن در هنگام تنش‌زدایی حرارتی، بازپخت و یا نرمالایز کردن به‌کار می‌رود.

سیم الکترود جوشکاری زیر پودری

سیم‌های الکترود مورد استفاده در جوش زیر پودری فولاد در اندازه‌های مختلف تولید و عرضه می‌شوند. بر روی این سیم‌ها پوشش نازکی از مس به‌منظور بهبود هدایت الکتریکی و افزایش مقاومت در برابر خوردگی ایجاد می‌شود. ترکیب شیمیایی سیم الکترود به جنس قطعه فلزی مورد نظر، نوع فلاکس، ترکیب شیمیایی فلز جوش و خواص مکانیکی آن وابسته است. در فرآیند جوشکاری می‌توان از دو یا چند الکترود نازک‌تر به‌جای الکترود ضخیم‌تر برای رسیدن به نرخ رسوب بالاتر استفاده نمود. کاهش میزان قطر الکترود موجب افزایش فشار پلاسما و چگالی جریان و همچنین افزایش عمق نفوذ جوش می‌شود.

قیمت دستگاه جوش زیر پودری

قیمت دستگاه‌های جوش زیر پودری براساس پارامترهایی مانند برند سازنده و توان دستگاه مشخص می‌شود. شما می‌توانید برای اطلاع از قیمت انواع دستگاه‌های جوشکاری زیر پودری  و قیمت دستگاه جوش زیر پودری صبا و بررسی مشخصات فنی آن‌ها از طریق وب‌سایت فروشگاه نید صنعت اقدام نمایید و یا با کارشناسان مجرب این مجموعه تماس بگیرید. نید صنعت نماینده فروش انواع ابزارآلات و تجهیزات صنعتی از برترین برندهای خارجی و داخلی در ایران است و تمامی کالاهای خود را با ضمانت در اصالت و کیفیت در اختیار کاربران قرار می‌دهد. کارشناسان این مجموعه شما را در فرآیند خرید همراهی خواهند نمود تا بتوانید براساس نوع کاربری و نیاز خود بهترین انتخاب را داشته باشید.