جوشکاری چدن

جوشکاری چدن ها .
انجام عملیات جوشکاری روی قطعات ریخته شده چدنی به دلیل الزاماتی است که به برخی از مهمترین آنها اشاره شده است. الف) برطرف کردن بعضی عیوب ریخته گری که پس از بیرون آوردن قطعه از قالب یا در حین تراشکاری ظاهر می شوند، نظير حفره های گازی، حفره های ناشی از ریزش ماسه یا حبس سرباره ترکهای موضعی، کشیدگی یا تغییر ابعاد در بعضی مواضع کوچک. ب) تعمیر قطعات مستهلک که از نظر اقتصادی یا عدم دسترسی به تکنولوژی ساخت آنها بهتر است که از طریق جوشکاری بازسازی شوند. این مورد خود دو حالت دارد: قطعات شکسته شده و قطعات سائیده شده با خورده شده. . . ج) اتصال دو یا چند قطعه که ریختگی آن بصورت واحد با مشکلاتی همراه بوده یا از نظر اقتصادی مقرون به صرفه نیستند.

جو شهای انجام شده در موارد فوق از نظر کلی به مشخصه زیر را دارند
– جوش های تحت تنش، که باید موضع جوش داده شده دارای حداقل خواب مکانیکی مورد
متر بوده یا با بقیه قطعه برابری کند. ۲- جوشهایی که تحت تنش قرار نمی گیرنده و خواص مکانیکی آنها قابل مقایسه با قطعه مورد
نیاز نیست، غالبا قابلیت ماشین کاری و در بعضی موارد تطابق رنگ موضع جوش داده شده با بقیه قطعه لازم است. این حالت بیشتر در تعمیرات یعنی عیبوپ قطعات ریختگی مورد نخلسر
است. ٣- مقاومت سطحی در مقابل خوردگی، سائیدن، خراش و اصطکاک در موضعی که فلز جوش
رسوب داده شده، درخواست می شود. در این موارد از فلز پرکننده خاصی با ترکیب شیمیایی ویژه استفاده می شود که بیشتر در مواضع سائیده شده قطعات چدنی مستهلک، با بالا بردن کارآیی قطعات چدنی نو کاربرد دارد ا۵]۔

عوامل موثر بر جوش پذیری چدنها
عوامل مختلفی بر جوش پذیری و کیفیت منطقه جوش چدنها موثر هستند که قبل از اشاره به آنها لازم است مشکلات اساسی که در جوشکاری چدنها به وجود می آید مورد بررسی قرار گیرد.
هنگامی که چدن تحت سیکل حرارتی جوشکاری قرار گیرد، امکان دارد درجه حرارت بالا، زمینه از کربن غنی شده و هنگام سریع سرد شدن کربن ترکیبی با فاز سخت و ترد نظیر سنتیت با کار بیدهای دیگر تولید شود و بدین ترتیب فلز جوش و یا منطقه مجاوران اصطلاحا الماسه شود (غير قابل ماشین کاری این اولین مشکل در جوشکاری چدن هاست
گاه فاز سخت و ترد تحت تاثیر تنش های حرارتی ناشی از جوشکاری با تنش های دیگر پسماند مقاومتی نکرده و بر روی آن ترکهایی ایجاد می گردد. این اتفاق ممکن است در فلز جوش یا منطقه مجاور خط جوش به وجود آید. بنابر این دومین مشکل در عملیات جوشکاری چدن ها احتمال وقوع ترکیدگی در جوش یا منطقه مجاور آن می باشد.
عیب یا مشکل مسومی که اغلب در جوشکاری چدن حاصل می شود حفره ها و خلل و فرج است که باعث کاهش استحکام جوش و یا عدم موفقیت در آب بندی یک مخزن یا انباره چدنی می گردد. همانطور که اشاره شد کربن آزاد با گرافیت در زمینه به طور فراوان وجود دارد. اگر این کربن در حین عملیات ذوب در جوشکاری با اکسیژن هوا تماس حاصل نماید و حتی در برخی مواقع بعضی اکسیدا را احیاء کند حبابهای گاز Co با Co تولید می شود که می تواند از مذاب خارج شده و یا احيانا حسین انجماد در فلز جوش محبوس شده و خلل و فرج را به وجود آورند (۶). – او در ادامه به بررسی برخی از عوامل متالورژیکی و متغیرهای جوشکاری و تاثیر آنها بر جوش پذیر یا چدنیا، پرداخته خواهد شد.

۴ – ۱ – ۳ – عملیات حرارتی بعد از جوش
حرارت ده قه لهه جوشکاری شده بلاواساه پس از جوشکاری با بعد از سرد شدن به منملور فشش بری با کاهش سختی و بالا بردن قابلیت ماشین کاری انجام می گیرد، گاهی اوقات قلعه جوش داده منده گرم را در خاکستر داغ با پوشش نسوز و عایق حرارتی قرار داده یا آن را با شعله آرام سرد می کنند. عملیات انیل کردن کامل، نرمال کردن و انجام عملیات حرارتی مالیبل کردن هم بر روی قلعه جوش داده شده چدنی مرسوم است اما
۵ – ۱ – ۳
– انتخاب فلز پرکننده
غا
فاکتور های مختلفی در انتخابه فلز بر کننده برای جوشکاری چدنها باید در نظر گرفته شود که . مستر بین آنها عبارتند از
– نوع چدن ٣- خواص مکانیکی مورد نظر در اتصال جوش داده شده ٣- تلرانس فلز پرکننده در ارتباما با در چه رقت توسط فاز پایه ۴- توانایی فلز جوش جهت آزادسازی تنشهای جوشکاری – ماشینکاری پذیری منطقه جوش
– فرایند جوشکاری قابل اجرا ۸- هزینه
فلزات پر کننده در دسترس برای جوشکاری چدنها توسط فرایندهای الکترود دستی توپودری میک مگیر واکی استیلن فراهم می باشند. به علاوه فلزاته پر کننده ای نیز برای جوش برنج یا زرد جوش به کار می رود. در موارد خاصی چدنها ممکن است با استفاده از فرایند تیگ و فلز پرکننده مناسبه جوشکاری شوند (۳]
۲ – ۳ – جوش پذیری و جوشکاری چدن سفید
به طور کلی چدن های سفید قابل جوشکاری نیستند. تردی و شکنندگی بیش از حد این چدنها سبب جوش ناپذیری آن ها می باشد. در شرایط ویژه ای که چاره ای جز جوشکاری این نوع چدن وجود نداشته باشد استفاده از پرکننده های از جنس چدن سفید با روش های گازی و یا ۳۱۰ پا ER۳۱۰ با روش های قوس الکتریکی با پیشگرم کردن در حدود ۳۰۰ تا ۴۵۰۰ و آهسته سرد کردن پس از جوشکاری و سپس انجام عملیات حرارتی تنش گیری در ۲۰۰۷ توصیه شده است
پس از عملیات حرارتی و قبل از استفاده از قطعه تعمیر شده در سرویس کاری. حتما باید بازرسی های کافی و کاملی از قطعه به عمل آورد زیرا احتمال بروز ترک در جوش  بسیار زیاد است

۳۳- جوش پذیری و جوشکاری چدن خاکستری
در این بخش جتو شکاری چدن خاکسیمتر ها مورد بررسی قرار تواهد گرفت. توجه به این نکته لازم است که بسیاری از نکاتی که در این قسمت ارائه شده است در ارتباط با جوشکاری و جوش پذیری جده های چکش خوار و شکن نیز با دل اسمه ، فاکتورهای موثر بر جوش پذ ی ، چدنها غبار تشد. از
١- تنش های ناشی از سرد کردن که شکل نامنظم قلعه ریخته گری شده و سخت شدن ناحیه جوش و 7ر11 ۴- مقدار کربن موجود و باقی مانده در فلز پایه، پس از جوشکاری ۵- آغشته بود به روسن و پریسي روغن می تواند از طریق گرافیت ها و سوراخ های .
میکروسکوپی به داخل چدن نفوذ کرده و در طی جوشکاری بخار شده و سبب ایجاد حفره هایی در داخل جوش شود
. کنترل فاکتور های موثر جوش پذیری چدن نها الف) برای کاهش تنش های ناشی از سرد شدن، تو سینه به نکات زیر ضروری است
– استفاده از پارامترهای صحیح جوشکاری ۲- استفاده از مهره جوش با زنجیره های کوتاه جوش ۳- استفاده از شدت جریان کم
طراحی صحیح برای ترتیب مهره جوش ها سرعت سرد کردن آهسته پس از جوشکاری عدم استفاده از جوشکاری به روش زیگزاگنه، زیرا حرارت ورودی در اثر زیگزاگ جوشکاری کردن افزایش پیدا می کند و میزان تنشهای باقیمانده زیاد می شود ۷- رعایت ترتیب پا ها در جوش های چند پاسه
– استفاده از حرارته ورودی حداقل و استفاده از الکترود جوشکاری
AWSA۵ . ۱۵ : ENiF – C1
. این الکترود یک الکترود عمومی بسیار مفید برای جوشکاری انوع چدن های معمولی است که فلز جوش انعطاف پذیری باتش تسليم بالا را فراهم می آورد. ۱۰- پیشگرم کردن: تست تسلیم بسیاری از مواد، با افزایش دما کاهش می یابد. پس با پیشگرم کردن می توان مقدار تنش های پسماند را در قطعه به حداقل رساند ۱۱- چکش زدن چکش کاری با ایجاد تنش های مخالف تنش های پسماند، سبب کاهش تنش های ایجاد شده ضمن جوشکاری می شود. چکش کاری سبک سطح هر جوش، بلافاصله بعد از جوشکاری تنش های انقباضی را کاهش می دهد
یو) برای اجتناب از ترک های ناشی از تنش های انقبانی جوشکاری در قطعات ریخته شده منبسط کردن قطعه با پیشگرم کردن بسیار موثر است. به این نوع پیشگرمایی اصطلاحا پیشگرم غير مستقيم می گویند. شکل ۱۳ طرح شماتیکی از این نوع پیشگرمایی را در خصوص یک قطعه چدنی نشان می دهد.