جوشکاری ورق های استیل

جوشکاری ورق های استیل، سنگ بنای ساخت سازه‌های فلزی، لوله‌کشی و اجزایی مانند مخازن ذخیره‌سازی، جزء لاینفک تعداد زیادی از صنایع مانند خودروسازی، تجهیزات پزشکی، توسعه محصول و طراحی صنعتی است.

این روش به گرم کردن دو تکه ورق فلزی تا نقطه ذوب آنها با یک مشعل گفته می شود. این فرآیند نه تنها به دقت نیاز دارد، بلکه به درک عمیقی از انواع جوشکاری نیاز دارد، به ویژه هنگامی که با موادی مانند جوشکاری ورق استیل نسوز سر و کار داریم.

بررسی انواع مختلف تکنیک های جوشکاری مورد استفاده در ورق استیل، دنیای پیچیده‌ای را نشان می‌دهد که هر کدام برای کاربردهای خاص، از جمله جوشکاری دقیق، مناسب هستند.

این مقاله یک بینش باز را در مورد آماده سازی های قبل از جوشکاری لازم برای یک جوش موفق بیان می کند و به مروری بر تکنیک های جوشکاری ورق های استیل می پردازد.

فرآیند پیچیده انواع جوش

روش های جوشکاری ورق استیل

• MIG

جوشکاری با قوس فلزی گاز: معمولاً برای فلزات ضخیم‌تر مانند ورق‌های فولادی استفاده می‌شود، جوش MIG به دلیل سرعت و کارایی آن ارزشمند است و آن را برای نیازهای جوشکاری قوی ایده‌آل می‌کند.

• TIG

جوشکاری با قوس تنگستن گاز: بهترین گزینه برای مواد نازک تر و ظریف تر مانند آلومینیوم و فولاد ضد زنگ، جوشکاری TIG امکان کنترل و دقت بیشتر را فراهم می کند که برای جوش های با کیفیت بالا بسیار مهم است.

• جوشکاری قوس پلاسما: که به دلیل دقت و توانایی کنترل پایداری قوس شناخته شده است، جوشکاری قوس پلاسما زمانی استفاده می شود که دقت در جوشکاری اولویت اول باشد.

• جوشکاری چوبی (جوشکاری با قوس فلزی محافظ) و جوشکاری گازی: این روشهای سنتی به دلیل تطبیق پذیری و اثربخشی آنها در شرایط مختلف محیطی کاربردی هستند.

انتخاب فلز پرکننده مناسب

• سازگاری و ضخامت: انتخاب یک فلز پرکننده که با خواص مکانیکی فلز پایه هماهنگ باشد بسیار مهم است. برای مثال، فلزات ضخیم‌تر به پرکننده‌ای با نقطه ذوب بالاتر نیاز دارند تا از جوش قوی اطمینان حاصل شود.
• انواع سطح: جوشکاری موثر بر روی سطوح مختلف – مسطح، افقی، عمودی، یا بالای سر- نیازمند تکنیک های خاصی است که متناسب با هر جهتی باشد تا از یکپارچگی جوش اطمینان حاصل شود.
• انواع فلزات: در حالی که معمولاً از فولاد ضد زنگ استفاده می شود، سازگاری روش های جوشکاری ورق فولادی امکان گنجاندن سایر فلزات مانند آلومینیوم، فولاد کربن و حتی طلا را فراهم می کند که هر کدام به تکنیک های متمایز و فلزات پرکننده مناسب نیاز دارند.

آماده سازی قبل از جوشکاری

• تمیز کردن و آماده سازی سطح: با تمیز کردن کامل مواد پایه شروع کنید تا رسوب آسیاب، روغن ها، گریس ها و سایر آلاینده ها را پاک کنید. این مرحله بسیار مهم است زیرا به طور قابل توجهی بر کیفیت جوش نهایی تأثیر می گذارد.

• حذف پوشش: برای موادی مانند فولاد گالوانیزه، پوشش روی را حداقل ۱-۴ اینچ از دو طرف ناحیه جوش با استفاده از آسیاب بردارید، که روش ترجیحی برای جلوگیری از آلودگی است.

• تناسب مواد و طراحی مفصل : تراز مناسب، مواد پایه را با دقت برش دهید، منطبق کنید و اریب کنید تا از جوش های قوی و ثابت اطمینان حاصل کنید. یک اریب ۴۵ درجه روی یک لبه فلزات اصلی می تواند استحکام جوش را افزایش دهد

• آماده سازی مفصل: اطمینان از تناسب خوب و طراحی مفصل برای جلوگیری از سوختگی و شکاف هایی که نمی توانند گرما را به خوبی جذب کنند، ضروری است.

• انتخاب و استفاده از مواد ساینده: ساینده مناسب را برای کار انتخاب کنید. چرخ های سیمی برای حذف آلودگی های سطحی بدون تاثیر بر فلز پایه توصیه می شوند، در حالی که دیسک های فلپ برای تهیه ورق های فولادی ضخیم برای جوشکاری TIG یا MIG 45 ایده آل هستند

• تکنیک های سنگ زنی: زاویه سنگ زنی را پایین بیاورید، فشار ثابت را حفظ کنید و از ضربات یکنواخت برای بهینه سازی نتایج و جلوگیری از آسیب رساندن به فلز پایه استفاده کنید.

مروری بر تکنیک های جوشکاری ورق های استیل

1. انتخاب یک دستگاه جوشکاری مناسب:

هنگام کار با ورق های استیل تا ضخامت ۳/۸ اینچ، جوشکاری ۱۱۰ ولتی را انتخاب کنید. مارک هایی مانند لینکلن، میلر و هوبارت به دلیل قابل اعتماد بودن و در دسترس بودن در فروشگاه های مربوطه بسیار توصیه می شوند.

2. آماده سازی مواد: با تمیز کردن کامل ورق های فولادی شروع کنید تا هر گونه آلودگی مانند روغن یا زنگ زدگی از بین برود. این را می توان از طریق انفجار ساینده یا استفاده از یک آسیاب با زاویه راست ۴ اینچی برای آماده سازی سطح بهینه ۱۱۵ به دست آورد.

3. چسباندن و اتصال: قبل از جوشکاری نهایی، از جوشکاری چسبی برای تثبیت قطعات به یکدیگر استفاده کنید. این به حفظ تراز کمک می کند و از تکان خوردن در طول فرآیند جوش جلوگیری می کند.

4. تکنیک جوشکاری: از روش جوشکاری پرش برای به حداقل رساندن تاب برداشتن ناشی از حرارت استفاده کنید.

5. تست و بازرسی: پس از جوشکاری، بازرسی جوش برای هر گونه نقص یا ناهماهنگی بسیار مهم است.

6. خنک کننده و تکمیل: اجازه دهید قطعات جوش داده شده به طور طبیعی خنک شوند یا با استفاده از پشتی یا میله خنک کننده برای دفع گرما، فرآیند را تسریع کنید.

چالش ها و راه حل های مشترک در جوشکاری ورق استیل

• جریان بالا و قطبیت نادرست

علت: جریان زیاد و قطبیت نادرست می تواند منجر به پاشش بیش از حد و کیفیت پایین جوش شود.

راه حل: جریان جوشکاری و طول قوس را تنظیم کنید، از میزان جریان گاز مناسب اطمینان حاصل کنید. برای جلوگیری از انسداد نازل گاز را به طور مرتب تمیز کنید.

• رطوبت و آلاینده ها

علت: وجود رطوبت، زنگ زدگی، گریس یا رنگ روی سطوح جوش.

راه حل: قبل از جوشکاری تمام سطوح را کاملا تمیز و خشک کنید.

• کنترل نادرست الکترود

علت: استفاده از اندازه یا نوع الکترود نادرست یا جابجایی نامناسب می تواند بر یکپارچگی جوش تأثیر بگذارد.

راه حل: اندازه و نوع الکترود صحیح را برای کار انتخاب کنید. الکترودها را به درستی اداره کنید تا از آلودگی جلوگیری شود و مطمئن شوید که در محیط خشک نگهداری می شوند.

• انقباض

علت: انقباض فلز در حین خنک شدن در صورت عدم مدیریت صحیح می تواند منجر به اعوجاج شود.

راه حل: دنباله جوشکاری مناسب را اجرا کنید و از گیره برای محکم کردن مواد استفاده کنید. از مرکز به بیرون جوش دهید و از یک الکترود بزرگتر برای مدیریت توزیع گرما استفاده کنید

• تعمیر و نگهداری تجهیزات

علت: نگهداری ضعیف تجهیزات جوشکاری می تواند منجر به کیفیت جوش ناسازگار شود

راه حل: به طور منظم قطعات فرسوده مانند نوک و نازل را بررسی و تعویض کنید.

سوالات متدوال

1. چه نوع جوشکاری معمولا برای ورق فلز استفاده می شود؟

جوشکاری MIG یا جوشکاری با گاز بی اثر فلز، روش ترجیحی برای جوشکاری ورق فلز است. این فرآیند از یک قوس الکتریکی برای ذوب مواد پرکننده استفاده می کند و به طور موثر دو یا چند قطعه فلز را به هم متصل می کند. جوشکاری MIG مخصوصاً برای مواد نازک‌تر مانند ورق فلزی و لوله‌ها، با استفاده از گاز محافظ متشکل از آرگون و دی اکسید کربن برای محافظت از جوش مناسب است.

2. چهار نوع اولیه فرآیندهای جوشکاری چیست؟

چهار نوع اصلی فرآیندهای جوشکاری عبارتند از:

• جوشکاری قوس فلزی با گاز (GMAW یا MIG)
• جوشکاری قوسی تنگستن گاز (GTAW یا TIG)
• جوشکاری قوس فلزی محافظ (SMAW)
• جوشکاری با هسته شار

(FCAW)

3. در طراحی سازه های استیل معمولا از چه نوع جوشکاری استفاده می شود؟

در ساخت و نصب سازه های استیل، معمولاً از چندین نوع جوش قوس الکتریکی استفاده می شود. اینها عبارتند از جوشکاری قوس دستی با پوشش شار، جوشکاری قوس الکتریکی خودکار، جوشکاری محافظ گازی نیمه اتوماتیک و اتوماتیک با گاز CO2 و جوشکاری قوس الکتریکی خود محافظت شده.

جوشکاری ورق استیل، سنگ بنای ساخت سازه‌های فلزی، لوله‌کشی و اجزایی مانند مخازن ذخیره‌سازی، جزء لاینفک تعداد زیادی از صنایع مانند خودروسازی، تجهیزات پزشکی، توسعه محصول و طراحی صنعتیش است.

این روش به گرم کردن دو تکه ورق فلزی تا نقطه ذوب آنها با یک مشعل بستگی دارد. این فرآیند نه تنها به دقت نیاز دارد، بلکه به درک عمیقی از انواع جوشکاری نیاز دارد، به ویژه هنگامی که با موادی مانند جوشکاری ورق استیل نسوز سر و کار داریم.