جوشکاری زیر پودری (SAW) چیست؟
جوشکاری زیر پودری یا SAW یک فرایند جوشکاری قوس الکتریکی است که در آن انرژی مورد نیاز برای جوشکاری از طریق یک یا چند قوس بین یک یا چند الکترود مصرفی بدون پوشش و قطعه کار تأمین می‌شود. این جوشکاری حتی در شرایط محیطی نامساعد مانند وزش بادهای شدید نیز قابل انجام است که این امر نشان‌دهنده انعطاف پذیری و قابلیت اطمینان بالای این روش است.
جوشکاری زیر پودری چیست؟
در جوشکاری زیر پودری، نوک الکترود در داخل پودری از مواد معدنی خاص قرار می‌گیرد و قوس در زیر این پودر در مسیر جوشکاری شکل می‌گیرد؛ به‌طوری‌که قوس به طور مستقیم قابل مشاهده نیست.
در سیستم جوشکاری زیر پودری از سیم بدون روکش استفاده می‌شود که به طور پیوسته از قرقره مخصوص آزاد می‌شود و علاوه بر ایجاد قوس، نقش واسطه اتصال را نیز ایفا می‌کند. قوس توسط یک لایه از فلاکس پودری قابل ذوب پوشانده می‌شود که فلز جوش مذاب و فلز پایه نزدیک به محل اتصال را می‌پوشاند و از آلودگی های جوی محافظت می‌کند.
استفاده از فلاکس در این روش نه تنها به عنوان محافظ عمل می‌کند؛ بلکه با عملکرد اکسیدزدا و آخال‌زدا، به بهبود کیفیت جوش کمک می‌کند. همچنین، امکان استفاده از سیم های الکترود ارزان و مقاوم در برابر خوردگی، به کاهش هزینه های عملیاتی کمک می‌کند.
همچنین: خرید الکترود ایساب
اصول عملیات جوشکاری زیرپودری
در فرایند جوشکاری زیرپودری، جریان الکتریکی از طریق قوس و حوضچه مذاب جوش که ترکیبی از فلاکس مذاب و فلز جوش مذاب است، عبور می‌کند. فلاکس مذاب به دلیل داشتن خاصیت هدایت الکتریکی خوب، از اکسید شدن حوضچه مذاب جلوگیری می‌کند. در حالی که فلاکس سرد خاصیت هدایت الکتریکی ندارد. پودر جوش علاوه بر ایجاد یک لایه محافظ، می‌تواند مواد اکسیدزدا و ناخالصی‌زدا که با فلز جوش واکنش شیمیایی می‌دهند را نیز تأمین کند.
فلاکس های جوشکاری زیرپودری (SAW) برای جوشکاری فولادهای آلیاژی می‌توانند شامل عناصر آلیاژی باشند که به بهبود ترکیب شیمیایی فلز جوش کمک می‌کنند. جریان الکتریکی که توسط یک ژنراتور (ترانسفورماتور یا رکتیفایر) تأمین می‌شود، از اتصالات عبور کرده و قوسی بین الکترود و فلز پایه ایجاد می‌کند که باعث ذوب شدن فلز و تشکیل حوضچه مذاب برای پر کردن اتصال می‌شود. سیم الکترود معمولاً از فولاد کم‌کربن با ترکیب شیمیایی دقیق تهیه می‌شود که در قرقره یا بشکه پیچیده شده است. این سیم در منطقه جوش ذوب شده و در طول اتصال رسوب می‌کند. فلاکس دانه‌ای در جلوی قوس ریخته می‌شود و پس از انجماد فلز جوش، فلاکس ذوب نشده توسط سیستم مکش جمع‌آوری و برای استفاده مجدد بازیابی می‌شود.
در جوشکاری خودکار، بازیابی فلاکس توسط مجموعه‌ای از تجهیزات و یک لوله بازیابی فلاکس که درست بعد از لوله تماس قرار دارد، انجام می‌شود. جوشکاری زیرپودری به هر دو روش نیمه‌خودکار و خودکار قابل انجام است؛ اما روش خودکار به دلیل مزایای بیشتر، کاربرد گسترده‌تری دارد. در برخی کاربردهای خاص، جوشکاری خودکار زیرپودری با دو یا چند الکترود به صورت متوالی در یک اتصال انجام می‌شود. این الکترودها می‌توانند در کنار یکدیگر باشند و به یک حوضچه تغذیه شوند یا با فاصله کافی قرار بگیرند تا پس از انجماد یکی، حوضچه دیگری تشکیل شود و به طور مستقل منجمد شوند.
فلزات مناسب برای جوشکاری زیرپودری SAW
جوشکاری زیرپودری برای همه فلزات و آلیاژها مناسب نیست. برای سهولت، فلزات و آلیاژها را می‌توان به سه دسته تقسیم کرد.
فلزات بسیار مناسب
جوشکاری زیرپودری بیشترین کاربرد را در جوش فولادهای غیرآلیاژی ساده کم‌کربن دارد. اغلب مثال های این مقاله به این فولادها مربوط می‌شود که محدوده تنش تسلیم آن‌ها حدود 45000 تا 85000 Psi است و معمولاً با فلاکس و الکترود AWS 15.17 – 69 (مشخصات فنی فلاکس‌ها و الکترودهای فولادهای ساده برای جوش قوس زیرپودری) جوش داده می‌شوند.
فولادهای کربن متوسط و کم‌آلیاژ ساختمانی نیز در دسته فلزات مناسب برای جوش زیرپودری قرار می‌گیرند. اگرچه اغلب به پیش‌گرم، پس‌گرم و استفاده از فلاکس و سیم الکترودهای ویژه نیاز دارند. فولاد ضدزنگ، فولاد کربنی، آلیاژی قابل سخت شدن و فولاد ساختمانی نیز با روش جوشکاری زیرپودری SAW جوش داده می‌شوند. این روش همچنین برای ایجاد پوشش های مقاوم به سایش در موقعیت های تحت سایش استفاده می‌شود.
همچنین: خرید فیلر ۳۱۰ ایساب
فلزات اندکی مناسب
برخی فلزات و آلیاژهایی که می‌توان به روش جوشکاری زیرپودری جوش داد، بیشتر با روش‌هایی جوش داده می‌شوند که منطقه حرارت داده شده باریک‌تری دارند. برخی فولادهای ساختمانی پراستحکام کم کربن در این دسته قرار می‌گیرند. زیرا دستیابی به استحکام ضربه و کشش مورد نیاز در روش جوشکاری زیرپودری (SAW) به سختی ممکن است. فولادهای پرکربن، فولادهای مارتنزیتی، مس و آلیاژهای مس نیز در این گروه قرار دارند.
فلزات نامناسب
چدن‌ها را معمولاً نمی‌توان به روش جوشکاری زیرپودری جوش داد. زیرا نمی‌توانند تنش‌های حرارتی ناشی از گرمای ورودی را تحمل کنند. مسائل موجود در جوش فولاد آستنیتی منگنزی و فولاد ابزار پرکربن جوشکاری آن‌ها را با هر روش معمولی دشوار می‌سازد. سرب و روی به دلیل نقطه ذوب پایین برای جوشکاری زیرپودری SAW مناسب نیستند.
همچنین: خرید فیلر 70s ایساب
مزایا و محدودیت های جوشکاری زیرپودری
روش‌های خودکار و نیمه‌خودکار جوشکاری زیرپودری در مقایسه با سایر روش های جوشکاری دارای مزایا و معایب زیر هستند:
- اتصالات را می‌توان با شیار کم‌عمق آماده کرد که این امر باعث کاهش مصرف فلز پرکننده می‌شود (در برخی موارد برای ورق های با ضخامت کمتر از 1/4 اینچ نیازی به شیار نیست).
- نیازی به پوشش محافظ برای اپراتور جهت حفاظت از قوس وجود ندارد. اگرچه برای حفاظت از چشمان اپراتور به دلیل احتمال پرتاب جرقه های جوش توصیه می‌شود.
- جوشکاری می‌تواند با سرعت بالا و نرخ رسوب زیاد بر روی سطوح صاف، استوانه‌ای یا لوله‌ای و با هر اندازه و ضخامتی انجام شود.
- به کار بردن این روش برای سخت کردن سطحی نیز بسیار مورد قبول است. فلاکس به عنوان اکسیدزدا و آخال‌زدا عمل کرده و ترکیبات ناخواسته را از حوضچه جوش خارج می‌کند تا جوشی سالم و با خواص مکانیکی مناسب ایجاد شود.
- سیم‌های الکترود ارزان برای جوش فولادهای غیرآلیاژی و کم‌کربن استفاده می‌شوند (معمولاً سیم‌های فولادی کم‌کربن بدون پوشش یا با پوشش نازک مسی برای هدایت بهتر و جلوگیری از خوردگی هستند).
- جوشکاری زیرپودری را می‌توان در زیر وزش بادهای نسبتاً شدید نیز انجام داد. زیرا ذرات فلاکس محافظت بهتری نسبت به پوشش الکترود در روش جوشکاری دستی ارائه می‌دهند.
سخن پایانی
جوشکاری زیرپودری (SAW) به عنوان یکی از روش های پیشرفته و کارآمد جوشکاری، دارای مزایای متعددی است که آن را به گزینه‌ای مناسب برای بسیاری از کاربردهای صنعتی تبدیل کرده است. این روش با استفاده از جریان الکتریکی برای ایجاد قوس و حوضچه مذاب، امکان جوشکاری با سرعت بالا و نرخ رسوب زیاد را فراهم می‌آورد.
