چگونه می توان تغییر شکل جوش فلزات خاص را کنترل کرد؟

سلام! من برای تهیه کننده جوشکاری فلزات ویژه کار می کنم ، و امروز می خواهم در مورد نحوه کنترل تغییر شکل جوش فلزات ویژه گپ بزنم. این یک موضوع داغ در صنعت ما است ، و من به تجربه و دانش برای به اشتراک گذاشتن دست داده ام.

درک تغییر شکل جوشکاری فلزات ویژه

اول از همه ، بیایید در مورد اینکه چرا فلزات ویژه در هنگام جوشکاری تغییر شکل می دهند صحبت کنیم. فلزات خاص مانندAISI 347 فولاد ضد زنگخصوصیات منحصر به فردی دارند. آنها ممکن است از استحکام بالا ، مقاومت در برابر خوردگی خوب یا سایر خصوصیات خاص برخوردار باشند ، اما اینها همچنین باعث جوشکاری آنها می شود.

وقتی جوش می دهیم ، گرما تولید می شود. این گرما باعث گسترش فلز می شود. با خنک شدن فلز ، منقبض می شود. اگر این گسترش و انقباض به درستی مدیریت نشود ، منجر به تغییر شکل می شود. نوع تغییر شکل می تواند متفاوت باشد. این می تواند اعوجاج زاویه ای باشد ، جایی که قسمت های جوش داده شده زاویه آنها را تغییر می دهد. یا انقباض طولی ، جایی که طول قطعه جوش داده شده کوتاه تر می شود.

عوامل مؤثر بر تغییر شکل جوش فلزات ویژه

خاصیت مواد

فلزات خاص مختلف دارای ضرایب مختلف انبساط حرارتی هستند. به عنوان مثال ، برخی از فلزات در هنگام گرم شدن بسیار زیاد می شوند و هنگام خنک شدن به طور قابل توجهی منقبض می شوند. این تغییر بزرگ در حجم می تواند منجر به تغییر شکل شدیدتر شود. همچنین ، قدرت و انعطاف پذیری فلز نقش دارد. یک فلز با انعطاف پذیری کم ممکن است به جای تغییر شکل پلاستیکی ، که سردرد دیگری است ، شکسته شود.

روند جوشکاری

فرآیند جوشکاری که ما انتخاب می کنیم زمان زیادی است. خواه TIG (گاز بی اثر تنگستن) ، MIG (گاز بی اثر فلزی) یا روش های دیگر باشد ، هر کدام دارای ویژگی های گرمای خود هستند. فرآیندهای ورودی زیاد - گرما باعث تغییر شکل بیشتر می شوند زیرا سطح بیشتری از فلز را گرم می کنند. به عنوان مثال ، استفاده از a1.2 میلی متر سیم جوشکاری MIGبرای جلوگیری از تغییر شکل بیش از حد ، ما را ملزم به کنترل ورودی گرما می کند.

توالی جوشکاری

نظمی که در آن جوش می دهیم می تواند معامله را انجام دهد یا بشکند. اگر به روشی بی وقفه جوش دهیم ، تنش های داخلی در فلز می تواند به صورت ناهموار ایجاد شود و منجر به تغییر شکل شود. به عنوان مثال ، هنگام جوشکاری یک ساختار بزرگ ساخته شده از فلزات خاص ، برای تعادل در ورودی گرما و توزیع استرس باید دنباله جوشکاری را برنامه ریزی کنیم.

طرح مشترک

طراحی مفصل نیز بر تغییر شکل تأثیر می گذارد. یک مفصل ضعیف ممکن است استرس را در مناطق خاص متمرکز کند و باعث می شود این فلز تغییر شکل بیشتری پیدا کند. ما باید در هنگام طراحی مفصل برای فلزات خاص ، عواملی مانند نوع مفصل (مفصل باسن ، مفصل دامان و غیره) و شکل شیار را در نظر بگیریم.

استراتژی های کنترل تغییر شکل جوشکاری

آماده سازی قبل از جوشکاری

• انتخاب مواد: فلز خاص مناسب را برای کار انتخاب کنید. اطمینان حاصل کنید که خصوصیات آن با الزامات محصول نهایی مطابقت دارد. در صورت امکان ، فلزات را با ضرایب انبساط حرارتی پایین تر انتخاب کنید تا تغییر شکل کاهش یابد.
• بهینه سازی طراحی مشترک: مفصل را به روشی طراحی کنید که غلظت استرس را به حداقل برساند. به عنوان مثال ، استفاده از شیار دوتایی به جای یک شیار واحد - V می تواند به توزیع استرس به طور مساوی کمک کند.
• فیکسچر: برای نگه داشتن قطعات در هنگام جوشکاری از وسایل استفاده کنید. وسایل نقلیه می توانند از حرکت و تغییر شکل قطعات به دلیل نیروهای جوش جلوگیری کنند. آنها مانند مجموعه ای از دست ها عمل می کنند که همه چیز را کنترل می کنند.

کنترل فرآیند جوشکاری

• مدیریت ورودی گرما: ورودی گرما را دقیقاً کنترل کنید. ما می توانیم این کار را با تنظیم جریان جوش ، ولتاژ و سرعت انجام دهیم. به عنوان مثال ، هنگام استفادهسیم جوش ER310، برای اطمینان از همجوشی مناسب بدون گرمای بیش از حد فلز ، باید ترکیب بهینه این پارامترها را پیدا کنیم.
• کنترل دمایان عبور: اگر ما در حال جوشکاری چند پاس هستیم ، باید دمای بین پاس ها را کنترل کنیم. اجازه دادن به فلز برای خنک شدن در دمای مشخص قبل از شروع پاس بعدی می تواند ورودی و تغییر شکل کلی گرما را کاهش دهد.
• برنامه ریزی توالی جوشکاری: دنباله جوشکاری چاه - فکر - را توسعه دهید. این می تواند شامل جوشکاری متقارن در اطراف مرکز سازه یا شروع از مرکز و کار به بیرون باشد. با انجام این کار می توانیم تنش های داخلی را متعادل کنیم و تغییر شکل را به حداقل برسانیم.

پس از درمان جوشکاری

• استرس تسکین: پس از جوشکاری ، می توانیم از تکنیک های تسکین دهنده مانند عملیات حرارتی استفاده کنیم. گرم کردن قسمت جوش داده شده به دمای خاص و نگه داشتن آن برای مدت معینی می تواند به کاهش فشارهای داخلی و جلوگیری از تغییر شکل بیشتر کمک کند.
• صافی مکانیکی: در بعضی موارد ، اگر هنوز هم تغییر شکل جزئی وجود داشته باشد ، می توانیم از روشهای مکانیکی برای صاف کردن قسمت استفاده کنیم. این می تواند شامل استفاده از پرس یا غلطک برای تغییر شکل فلز باشد.

نمونه های واقعی - جهان

من بسیاری از پروژه ها را دیده ام که این استراتژی ها در آن عملی شده اند. یک بار ، ما در حال کار بر روی یک پروژه بودیمAISI 347 فولاد ضد زنگلوله ها ما از آماده سازی قبل از جوشکاری دقیق ، از جمله طراحی مناسب و فیکسچر استفاده کردیم. در حین جوشکاری ، ما ورودی گرما را مدیریت کردیم و یک دنباله جوشکاری دقیق را دنبال کردیم. پس از جوشکاری ، ما استرس را تسکین دادیم. نتیجه؟ حداقل تغییر شکل ، و لوله ها تمام الزامات کیفیت را برآورده می کنند.

پروژه دیگری که با استفاده از آن درگیر شد1.2 میلی متر سیم جوشکاری MIGبرای جوشکاری یک ساختار خاص - فلزی خاص. با کنترل ورودی گرما و اطمینان از دمای مناسب بین عبور ، ما توانستیم تغییر شکل را در یک محدوده قابل قبول نگه داریم.

پایان

کنترل تغییر شکل جوش فلزات خاص یک کار پیچیده اما قابل دستیابی است. با درک عواملی که باعث تغییر شکل می شوند ، اجرای استراتژی های مناسب در مراحل قبل از جوشکاری ، جوشکاری و پس از جوشکاری ، می توانیم از محصولات جوش داده شده با کیفیت بالا اطمینان حاصل کنیم.

اگر در بازار محصولات جوشکاری فلزات ویژه هستید یا در مورد کنترل تغییر شکل جوش به مشاوره نیاز دارید ، در دستیابی به آن دریغ نکنید. من اینجا هستم تا در مورد نیازهای خاص جوشکاری فلزات به شما کمک کنم.

منابع

• "جوشکاری متالورژی" توسط جان سی لیپولد و دیوید جی کوتکی
• "دفترچه جوش" توسط انجمن جوشکاری آمریکا