چه نوع موادی را می‌توان با استفاده از دستگاه جوشکاری کلَد جوش داد؟

مواد پایه متداول برای جوشکاری آستین‌دار

فولاد کربنی و فولادهای آلیاژی پایین

فولاد کربن همچنان به عنوان یک ماده پایه برای کار جوش پوششی در بسیاری از بخش ها انتخاب می شود. دلایل اصلیش چیه؟ این روش ساده تر از گزینه های دیگر است و در بسیاری از شرایط مختلف به خوبی کار می کند. اما وقتی که کارها سخت می شوند، فولاد های کم آلیاژ به چشم انداز می آیند چون حرارت را بهتر تحمل می کنند و از نظر قدرت قوی تر هستند. اين تفاوت رو در کار در شرايط سخت ميکنه نگاهی به آنچه در مکان هایی مانند پلتفرم های دریایی، سایت های ساخت و ساز سنگین، یا کشتی سازی که کارگران به طور منظم فولاد کربن و آلیاژ کم را با هم جوش می دهند، بیندازید. این ترکیب ها برای مبارزه با خوردگی و در عین حال حفظ یکپارچگی ساختاری در طول زمان شگفت انگیز هستند. برای شرکت هایی که روزانه در محیط های شدید کار می کنند، تغییر به تکنیک های جوش پوششی به این معنی است که قطعات قبل از نیاز به تعویض، طولانی تر می شوند، که به طور مستقیم به عملیات ایمن تر و سردرد کمتر در جاده تبدیل می شود.

چیزی که جوش پوشاندن را جذاب می کند این است که چگونه با انواع فلزات مختلف کار می کند. این فرآیند پوشش های محافظتی را به فولاد معمولی متصل می کند، که به ما چیزی می دهد که در برابر فرسایش بهتر ایستاده و نقاط ضعیف را قطع می کند. اجزای این گونه درمان شده زمانی که در شرایط سختی قرار دارند، خیلی بیشتر دوام می آورند، مهم نیست که در مورد گرما، سرما یا استرس فیزیکی صحبت می کنیم. فقط مثل مواد بدون درمان زنگ نمی زنند یا به راحتی تجزیه نمی شوند. برای صنایع که روزانه با محیط های سخت مواجه هستند، این به معنای زمان توقف کمتر و سردرد کمتر است وقتی قطعات شروع به نشان دادن سن خود می کنند.

زیرلایه‌های فولاد زنگ‌نزن

زیربناهای فولاد ضد زنگ برای بسیاری از کاربردهای صنعتی که در آن مقاومت قوی در برابر خوردگی و پایان های جذاب سطح مهم هستند ضروری هستند. در هنگام انتخاب بین انواع مختلف، مهندسان اغلب با درجه های austenitic یا ferritic بسته به نوع قدرت مورد نیاز و نوع محیطی که مواد با آن مواجه می شوند، انتخاب می کنند. برای کسانی که با تکنیک های جوش پوشیده کار می کنند، فولاد ضد زنگ کاملاً منطقی است زیرا بدون از دست دادن یکپارچگی ساختاری خود در برابر قرار گرفتن در معرض مواد شیمیایی خشن به خوبی مقاومت می کند. این ترکیب دوام و ظاهر باعث می شود که فولاد ضد زنگ در بخش های تولید که با شرایط سخت کار می کنند، انتخاب اصلی باشد.

روش مقاومت فولاد ضد زنگ در برابر خوردگی باعث شده که آن را به یک ماده ضروری در چندین بخش از جمله کارخانه های شیمیایی، کارخانه های دارویی و تاسیسات پردازش مواد غذایی تبدیل کند. وقتی نوبت به انتخاب درجه مناسب برای کارهای جوش پوشیده می رسد، واقعاً هیچ رویکردی برای همه وجود ندارد. موقعیت های مختلف به امتیازات متفاوتی نیاز دارند بسته به اینکه چه نوع محیطی را با آن ها روبرو می شوند. درست کردن این کار به این معنی است که قطعات نه تنها بدون فرسایش بیشتر دوام می آورند، بلکه از نظر ساختاری هم به هم پیوسته می مانند. این کار باعث می شود که تعمیرات گران قیمت و یا نیاز به تعویض زودرس نباشد. بسیاری از تولید کنندگان در پروژه های جوش پوششی پایه های فولاد ضد زنگ را انتخاب می کنند زیرا این مواد هم قدرت و هم ظاهر خوبی را ارائه می دهند. قطعات در نهایت حرفه ای به نظر می رسند در حالی که هنوز به اندازه کافی سخت هستند تا با هر شرایط صنعتی که به آنها می اندازند، مقابله کنند.

آلیاژهای لایه‌ای مقاوم در برابر خوردگی

آلیاژهای نیکلی (اینکونل، مونل)

آلیاژ های نیکل مانند اینکونل و مونل شهرت خوبی برای مقاومت در برابر گرما شدید و قرار گرفتن در معرض مواد شیمیایی شدید داشته اند، که آنها را به مواد برای سیستم های نفتی و کارخانه های پردازش گاز تبدیل می کند. این فلزات فقط ادامه می دهند وقتی که بیشتر فلزات دیگر تحت فشار شکست می خورند، به این ترتیب صحبت کنیم. مقاله ای که اخیرا در مجله پردازش مواد پیشرفته منتشر شده است، تعدادی از اعداد بسیار چشمگیر را نشان می دهد. تحقیقات نشان داد که تجهیزات ساخته شده از این آلیاژ های نیکل قبل از نیاز به تعمیر بسیار طولانی تر می ماند، کاهش در این صورت هزینه های نگهداری گران قیمت. این واقعاً به این معنی است که اینکونل و مونل فقط مواد محکم نیستند، بلکه برای اجرای راحت در مکان هایی که خوردگی و گرما معمولاً اجزای استاندارد را خراب می کنند، ضروری هستند.

آلیاژهای کبالت و کروم

آلیاژ های کوبالت و کروم برجسته هستند چون به خوبی در برابر فرسایش مقاومت می کنند و تقریباً بدون شکستن دمای بالا را تحمل می کنند، که آنها را برای شغل هایی که نیاز به دقت و قدرت پایدار دارند، انتخاب خوبی می کند. این مواد در همه جا در بخش هایی مانند تولید هواپیما و تولید دستگاه های پزشکی وجود دارد، جایی که قطعات اغلب با شرایط عملیاتی وحشیانه مواجه می شوند. آزمایشاتی که توسط دانشمندان مواد انجام شده است نشان داده است که اضافه کردن لایه های این آلیاژ ها به سطوح اجزای در واقع عملکرد آنها را کمی افزایش می دهد، بهبود مدت زمان آنها تحت فشار در حالی که حفظ یکپارچگی ساختاری. وقتی تولیدکنندگان قطعات حیاتی را با مخلوط کوبالت و کروم تقویت می کنند، این اجزای به طور کلی در برابر محیط های خشن بهتر مقاومت می کنند، اگرچه همیشه بسته به الزامات دقیق کاربرد، برخی از تعادلات وجود دارد.

مواد با استحکام بالا برای کاربردهای سخت

فلولادهای کروم-مولیبدن

فولاد های کرومیوم مولیبدنوم نقش مهمی در کاربردهایی که سطح استرس آنها بالاست دارند زیرا آنها قدرت استثنایی و سختی را ارائه می دهند که باعث می شود حتی در شرایط سخت، وسایل به طور قابل اعتماد کار کنند. ما می بینیم که این مواد به طور گسترده ای در نیروگاه ها و در سیستم های لوله کشی با فشار بالا استفاده می شوند که تجهیزات باید هر روز به طور مداوم کار کنند. نگاه کردن به داده های دنیای واقعی از عملیات صنعتی نشان می دهد چیزی جالب اتفاق می افتد همچنین قطعات ساخته شده از آلیاژ های کروم مولیبدن تمایل به شکست بسیار کمتر از همتایان فولاد معمولی در محیط های خدمات مشابه. سود عملی در اینجا آشکار است که زمان کمتری برای رفع مشکلات و هزینه های تعمیرات در کل کمتر است. برای تولیدکنندگان در بخش هایی که تجهیزات باید در برابر مجازات مداوم در حالی که در حفظ استانداردهای ایمنی کار کنند، تغییر به کروم مولیبدنوم منطقی و منطقی است.

تیتانیوم و آلیاژهای تیتانیوم

تیتانیوم و آلیاژ های آن برجسته هستند زیرا آنها قدرت شگفت انگیزی را با وزن نسبتاً سبک و مقاومت عالی در برابر خوردگی ترکیب می کنند، به همین دلیل است که آنها در کارهای هوافضا و تجهیزات دریایی بسیار دیده می شوند. وقتی صحبت از جوش مخصوص می شود، این واقعیت که تیتانیوم سنگین نیست به این معنی است که مهندسان می توانند چیزهایی بسازند که وزن کمتری داشته باشند اما تحت فشار باشند. بر اساس داده های اخیر بازار از سال 2023، تقاضا برای آلیاژ های تیتانیوم به طور پیوسته در قراردادهای دفاعی و قطعات خودرو با عملکرد بالا افزایش یافته است. چیزی که این مواد را ارزشمند می کند این است که چگونه آنها با شرایط مختلف در طول زمان مقابله می کنند. از قرار گرفتن در معرض آب شور در کشتی ها تا دمای شدید در موتورهای جت، تیتانیوم سال به سال بدون شکستن عملکرد قابل اطمینان را حفظ می کند.

برای کسب اطلاعات بیشتر درباره محصولاتی که می‌توانند عملیات را در چنین شرایط سختی بهبود بخشند، می‌توانید ماشین‌های جوشکاری روکش‌دار را که به طور خاص برای این کاربردها طراحی شده‌اند، بررسی کنید. این ماشین‌ها قابلیت‌های پیشرفته‌ای در جوشکاری مواد پیچیده مانند تیتانیوم فراهم می‌کنند و عملکرد و دوام بهینه را تضمین می‌کنند.

فولادهای کروم-مولیبدن و آلیاژهای تیتانیوم نماینده‌ی راهکارهای پیشرفته برای صنایعی هستند که استحکام بالا، قابلیت اطمینان و عملکرد در بهره‌برداری‌های حیاتی خود را در دستور کار قرار می‌دهند.

ترکیبات فلزات غیرمشابه در جوشکاری لایه‌ای

چالش‌های موجود در جوشکاری فلزات غیرمشابه

وقتی که با انواع مختلف فلز در پروژه های جوشکاری کار می کنید، چندین مسئله پیچیده وجود دارد که می تواند واقعاً به این نتیجه برسد که مفصل نهایی چقدر قوی است. مشکل بزرگ این است که هر فلز در هنگام گرم شدن چقدر گسترش می یابد و چگونه کاهش می یابد. بعضی فلزات به این ترتیب با هم خوب بازی نمی کنند و باعث می شوند در طول زمان در منطقه جوش شکاف ایجاد شود. چیزی که اتفاق می افتد خیلی ساده است در واقع فلزات به طور متفاوتی به تغییرات دمایی در طول فرآیند جوش واکنش نشان می دهند. به خاطر این عدم تطابق، جوشگران باید قبل از انتخاب موادشان بدانند با چه چیزی دست و پنجه نرم می کنند. بر اساس برخی گزارش های صنعت، حدود ۳۰ درصد از تمام جوش های شکست خورده شامل ترکیب فلزات ناسازگار است. به همین دلیل است که آماده سازی مناسب در این شرایط که همه چیز خیلی سریع پیچیده می شود، اهمیت زیادی دارد.

راهکارهای سازگاری فلزشناختی

جوشاندن انواع مختلف فلزات به هم، برای سازندگان سردرد واقعی ایجاد می کند، بنابراین بسیاری توجه خود را به سمت ایجاد این فلزات به خوبی با هم در سطح مولکولی می کنند. یکی از راه حل های رایج استفاده از مواد پرکننده ی ویژه ای است که به عنوان یک نوع از یک خنک کننده بین فلزات ناسازگار عمل می کنند. این پرکننده ها مشکلات را قبل از شروع متوقف می کنند، از موقعیت هایی که مفاصل در نهایت ضعیف می شوند یا فقط از هم می پاشند جلوگیری می کنند. قبل از شروع هر کار جوش، تکنسین ها اغلب قبل از شروع هر کار، روش های مختلف درمان فلز را به فلزها اعمال می کنند. این مرحله آماده سازی به راه طولانی برای حل مشکلات سازگاری و ایجاد ارتباطات قوی تر بین فلزات متفاوت می رود. گزارش های صنعت نشان می دهد که وقتی جوشگران روش های خود را با دقت انتخاب می کنند و تنظیمات را به درستی تنظیم می کنند، مفاصل حاصل از آن در برابر استرس فیزیکی و تغییرات دمایی در طول زمان بسیار بهتر مقاومت می کنند.

عوامل مؤثر بر انتخاب مواد

ویژگی‌های حرارتی و کنترل رقیق‌سازی

دانستن اینکه گرما چگونه بر فلز پایه و مواد پوشش می گذارد، تفاوت را در ایجاد جوش های با کیفیت بدون مخلوط کردن بیش از حد بین لایه ها ایجاد می کند. مدیریت مناسب این ویژگی های حرارتی به حفظ جوش قوی و عملکرد خوب در طول زمان کمک می کند. کنترل رقیق شدن مهم است چون بیش از حد مخلوط کردن خواص نهایی مفصل را تغییر می دهد و می تواند کل نقطه پوشش را خراب کند. اکثر دستورالعمل های صنعت پیشنهاد می کنند که رقیق کردن کمتر از ۱۰ درصد باشد تا مواد در محدوده عملکرد خود باقی بمانند. حفظ این سطح کنترل، قدرت و طول عمر لایه پوشش را حفظ می کند، چیزی که برای هر کاربرد که قطعات باید در شرایط سخت و چرخه های استرس مکرر دوام داشته باشند، کاملا ضروری است.

نیازهای کاربردی خاص صنعت

صنایع در مورد آنچه از مواد مورد نیاز دارند، بسیار متفاوت هستند، که تا حد زیادی به چگونگی استفاده از این مواد بستگی دارد. برای مثال، کاربردهای هسته ای را در نظر بگیرید که مواد باید مقررات ایمنی سختگیرانه را رعایت کنند. حفاظت از تشعشعات در اینجا مهم است و همچنین حفظ یکپارچگی ساختاری در شرایط شدید گرما. در همین حال، شرکت هایی که در نفت و گاز کار می کنند معمولاً به دنبال موادی هستند که می توانند در برابر عناصر خوردنی مقاومت کنند، زیرا تجهیزات آنها روز به روز در برخی از محیط های بسیار خشن کار می کنند. تجربه ی دنیای واقعی بارها و بارها نشان می دهد که انتخاب مواد خاص برای هر شرایطی تفاوت را ایجاد می کند. وقتی تولید کنندگان مواد را با نیازهای عملیاتی واقعی مطابقت دهند، نتایج بهتری را در حالی که در محدوده قانونی تنظیم شده توسط تنظیم کنندگان صنعت باقی می مانند، به دست می آورند.

درک این عوامل به ما کمک می‌کند تا راه‌حل‌هایی طراحی کنیم که تنها به استانداردهای صنعتی پاسخگو نباشد، بلکه در کاربردهای حیاتی اطمینان و ایمنی افزوده‌تری نیز فراهم کند.

بخش سوالات متداول

در جوشکاری لایه‌ای، متداول‌ترین ماده اولیه به کار رفته چیست؟

فولاد کربنی به دلیل مقرون به صرفه بودن و انعطاف‌پذیری زیاد، متداول‌ترین ماده اولیه در جوشکاری لایه‌ای است.

فولادهای کروم-مولیبدنی چرا در کاربردهای با تنش بالا ترجیح داده می‌شوند؟

فولادهای کروم-مولیبدنی به دلیل استحکام و شکل‌پذیری برجسته‌شان که اطمینان عملکرد در محیط‌های سخت را فراهم می‌کند، در کاربردهای با تنش بالا ترجیح داده می‌شوند.

آلیاژهای پایه نیکل چگونه به صنایع نفت و گاز کمک می‌کنند؟

آلیاژهای پایه نیکل مانند Inconel و Monel به خاطر مقاومت برجسته‌شان در برابر دماهای بالا و محیط‌های خورنده، در صنایع نفت و گاز مورد تقدیر قرار می‌گیرند و برای این کاربردها مناسب هستند.

هنگام جوشکاری فلزات غیرمشابه، چه چالش‌هایی وجود دارد؟

جوشکاری فلزات غیرمشابه چالش‌هایی مانند تفاوت در نرخ انبساط حرارتی را به همراه دارد که می‌تواند منجر به ترک خوردگی و ضعف در اتصال جوش شود.