کتاب راهنمای جوشکاری فلزات غیر هم جنس ( مس ، آلومنیوم )

جوشکاری یکی از مهمترین فرآیندهای ساخت و تولید در صنعت می باشد و در صنایع مختلف نظیر خودرو سازی،، نفت و گاز، پتروشیمی، تاسیسات و ساختمان و پل ها، حمل و نقل، کشتی سازی، صنایع ریلی، نیروگاه ها، صنایع دفاعی و هوا و فضا، محصولات پزشکی، الکترونیکی و تجهیزات دقیق و… کاربردهای فرآوانی دارد. کشور ایران در حال پیمودن مسیر توسعه صنعتی بودخ و از این رو صنعت جوش برای کشور از اهمیت ویژه ای برخوردار است. 

فلزات غیر همجنس به ترکیباتی اطلاق می گردد که یا از لحاظ ترکیب شیمیایی متفاوند (ماند آلومینیم – مس و نیکل) و یا اینکه آلیاژهای از یک فلز می باشند که از نظر خصوصیات متالوژیکی متفاوتند (مانند فولاد ساده کربنی و فولاد زنگ نزن). فلزات غیر هم جنس می توانند به صورت فلز پایه، فلز پر کننده و یا فلز جوش باشند.

اغلب ترکیب فلزات غیر هم جنس می توانند توسط روش های جوشکاری حالت جامد و فرآیندهای لحیم کاری سخت و نرم (جایی که از آلیاژسازی بین فلزات غیر قابل اهمیت باشد) به یکدیگر متصل می شوند. در این فرآیند ها فقط تفاوت در خواص فیزیکی ومکانیکی فلزات پایه و تاثیرات آنها بر قابلیت سرویس دهی اتصال، باید در نظر گرفته شود. وقتی فلزات غیر هم جنس با فرآیندهای ذوبی اتصال داده می شوند، آلیاژسازی بین فلزات پایه و فلز پرکننده از اهمیت بسزایی برخوردار می شود.

بدین سبب که فلز جوش حاصل می تواند خواصی متفاوت نسبت به هریک از فلزات پایه در طول مدت سرویس تحت تنش های دینامیکی یا استاتیکی از خود بروز دهد.

اتصال فلزات با ترکیب شیمیایی، خواص فیزیکی و مکانیکی متفاوت باعث پبدایش مشکلات زیادی در طول جوشکاری یا بعد از آن می شود. اختلاف می تواند بین دوفلز پایه مختلف یا بین فلزات پایه با فلز پر کننده باشد که درنتیجه ترکیب فلز جوش با تمامی اجزاء تشکیل دهنده اش متفاوت خواهد بود. این تفاوت با توجه به طراحی اتصال، فرآیند جوشکاری، فلز پر کننده و دستورالعمل جوشکاری تغییر می کند. در نتیجه این عوامل و همچنین هرگونه عملیات حرارتی فلز جوش باید مشخص گردیده و قبل از تولید به طور صحیح ارزیابی گردد. هدف اصلی از جوشکاری فلزات غیر هم جنس، ایجاد اتصالی است که الزامات شرایط کاری را برآورده کند.

مقدمات اساسی 

۱- فلز جوش

در جوشکاری فلزات غیر هم جنس به روش ذوبی مهمترین مساله ترکیب شیمیایی فلزات پایه، فلز پر کننده (در صورت استفاده) و درجه رقت بستگی دارد. ترکیب فلز جوش به خصوص در جوش های چند پاسه یکنواخت نبوده و شیب ترکیب شیمیایی در فلز جوش مجاور هریک از فلزات پایه مشاهده می گردد. ویژگی های انجمادی فلز جوش نیز از درجه رقت و گرادیان ترکیب شیمیایی مجاور هر فلز پایه تاثیر می پذیرد. این خصوصیات با توجه به پدیده ترک گرم در حین انجماد اهمیت پیدا می کند.

هنگام طراحی یک اتصال غیرهم جنس، مفاهیم اساسی آلیاژ سازی، مشخصات متالوژیکی آلیاژ حاصل و خواص فیزیکی و مکانیکی آن می بایست در نظر گرفته شود. اگر دو فلز پایه با یکدیگر یک محلول جامد کامل تشکیل دهند (مانند مس و نیکل)، اتصال آنها به روش ذوبی کاملاٌ موفقیت آمیز است. از طرفی دیگر اگر دوفلز با یکدیگر محلول جامد کامل تشکیل ندهند، پس از جوشکاری روش ذوبی، عمدتاٌ فازهای پیچیده و ترکیبات بین فلزی تشکیل می شود که معمولاٌ ترد می باشند. امکان جوشکاری این فلزات به روش ذوبی به فلز پر کننده و دستورالعمل جوشکاری بستگی دارد که تا چه حد از تشکیل این چنین ترکیبات و فازهای بین فلزی ترد جلوگیری می شود تا اتصالی با کیفیت مطلوب و مناسب کاربرد مورد نظر تشکیل شود. 

رقت و آلیاژسازی

در هنگام جوشکاری فلزات غیر هم جنس به روش ذوبی و در نتیجه اختلاط فلزات پایه و پر کننده، پس از انجماد، حوضچه جوش شامل یک یا چند فاز خواهد بود. تنهتا فلزاتی که در حالت جامد در یکدیگر حلالیت دارند یک ساخار همگن و تک فاز ایجاد می کنند(مانند مس و نیکل). در سایر موارد ممکن است ترکیبات بین فلزی مانن CuAl_۲  یا ترکیب بین نشینی مانند (TiC ,Fe_۳C) به وجود می آید. تعداد، نوع، میزان و نظم متالورژیکی فازها و ترکیبات حاصل شده در اثر اتصال ذوبی، تعیین کننده خواص و سالم بودن اتصال می باشد. همچنین انجماد و سرعت سرد شدن، تاثیر قابل توجهی بر ایجاد فازهای موجود و ساختار ملوژیکی فلز جوش دارند.  

کاربران گرامی لطفا جهت دریافت فایل «کتاب راهنمای جوشکاری فلزات غیر هم جنس ( مس ، آلومنیوم )» به بخش دانلود مراجعه نمایید…