جوشکاری همچون دیگر فرایندها نیاز به تمرین و تکرار زیادی دارد. تمرین و تکرار زیاد باعث می‌شود تا فرد از اشتباهات خود در جوشکاری آگاه شود و بتواند به تدریج جوشکاری را به بهترین شکل ممکن انجام دهد. با این حال از آنجایی که اشتباهات و خطاهای جوشکاری باعث ایجاد خسارت و ضررهای مالی زیادی می‌شود، بهتر است فرد با این اشتباهات آشنایی داشته باشد تا بتواند در حد ممکن آنها را کاهش دهد. بر این اساس قرار است در این مطلب با رایج‌ترین اشتباهات جوشکاری توسط الکترود آشنا شویم و راه‌های جلوگیری از آنها را بیان کنیم.
جوشکاری الکترود دستی چیست؟
جوشکاری به فرایندی گفته می‌شود که جهت اتصال فلزهای مختلف به هم مورد استفاده قرار می‌گیرد. این فرایند بر خلاف سایر اتصال‌ها برگشت‌ناپذیر بوده و برای ساخت و سازهای بزرگی چون خودروسازی، کشتی‌سازی، لوله‌کشی، ساختمان‌سازی و غیره مورد استفاده قرار می‌گیرد. همانطور که می‌دانید جوشکاری شامل انواع مختلفی است که هر کدام خصوصیات خاصی دارند. برای مثال جوشکاری قوس الکتریکی، جوشکاری تیگ، جوشکاری آرگون و جوشکاری زیرپودری از انواع پرکاربرد جوشکاری به حساب می‌آیند. در این میان، جوشکاری قوس الکتریکی به ماده پرکننده الکترود نیاز دارد تا بتواند فضای خالی میان قطعات را به خوبی پر کند. همین عامل سبب شده که این جوشکاری، به جوشکاری الکترود دستی نیز معروف شود. در هنگام استفاده از الکترود برای جوشکاری، نیاز است تا به یک سری نکات و تکنیک‌ها توجه شود تا جوشکاری به شکل اصولی و استانداردی انجام شود. در ادامه با این نکات و اشتباهات رایج جوشکاری با الکترود اشاره خواهیم داشت.
آشنایی با پاس جوش و انواع آن
همانطور که گفته شد جوشکاری قوس الکتریکی یکی از مهمترین انواع جوشکاری است که از آن بیشتر برای جوشکاری اسکلت‌های ساختمان و لوله‌کشی گاز استفاده می‌شود. در این نوع جوشکاری به ماده الکترود نیاز است تا محل خالی بین فلزات را پر نماید. به محل اتصال دو فلز که الکترود در آن قرار می‌گیرد، پاس جوش گفته می‌شود. افراد جوشکار باید به این تخصص و مهارت برسند که با مشاهده پاس جوش، بتوانند مواردی چون میزان ولتاژ لازمه، زاویه دست، طول قوس و آمپر دستگاه جوش را تشخیص دهند. در واقع با مشاهده پاس جوش میتوان به این پی برد که چه کارهایی باید برای جوشکاری انجام شود و میزان جریان و سرعت جوشکاری چقدر باید باشد. پاس جوش باید به گونه‌ای باشد که کمترین هزینه را برای جوشکاری داشته باشد و در عین حال کیفیت و مقاومت جوش زیادی را به همراه داشته باشد. برای همین باید با انواع پاس جوش و شرایط استفاده از هر کدام آشنایی داشته تا بتوان از بروز عیوب جوش مانند تخلخل و ترک‌خوردگی جلوگیری کرد.
انواع اشتباهات رایج در جوشکاری با الکترود
کیفیت و مقاومت جوش مسئله بسیار مهمی است؛ چرا که در غیر این صورت، ضررها و آسیب‌های جبران ناپذیری به سازه و افراد وارد خواهد شد. بر این اساس باید به اصول صحیح جوشکاری با الکترود توجه داشته و اشتباهات و خطاها را در آن به حداقل ممکن رساند. جهت افزایش کیفیت جوش، باید به تنظیم صحیح دستگاه جوش، زاویه دست و طول قوسی توجه زیادی شود. همچنین بهتر است در حین جوشکاری، بازرسی جوش انجام شود تا از بروز عیوب جوش و هرگونه سهل‌انگاری جلوگیری شود. در زیر به اشتباهاتی که ممکن است در جوشکاری الکترود با آن روبرو شوید، اشاره می‌کنیم.
عدم تنظیم درست جریان جوشکاری
جریان جوشکاری یکی از موارد مهمی است که باید به آن توجه داشت. در صورتی که این عامل به درستی تنظیم نشود، ممکن است با ترک جوش و یا افزایش پاشش در جوشکاری مواجه شوید. جریان جوش نباید کمتر یا بیشتر از حد استاندارد انتخاب گردد. در صورتی که جریان بیشتر از حد معقول باشد، سبب پاشش جوش و افزایش عرض جوش خواهد شد. همچنین اگر جریان کمتر از حد استاندارد باشد، سبب جوش‌های باریک و کم نفوذی خواهد شد. جریان جوشکاری باید متناسب با سایز الکترود جوشکاری انتخاب شود.
عدم توجه به سرعت پیشروی جوشکاری
یکی دیگر از اشتباهات رایج جوشکاری با الکترود، عدم توجه به سرعت پیشروی آن است. سرعت پیشروی در جوشکاری بسیار مهم است و باید به آن توجه شود. در صورتی که جوشکاری با سرعت کمی انجام شود، منجر به ایجاد یک پاس جوش عریض با تحدب زیاد می‌شود. همچنین اگر سرعت جوشکاری بیش از حد بالا باشد، جوش با عرض و ارتفاع یکنواختی ایجاد نخواهد شد. بنابراین به سرعت جوشکاری توجه داشته باشید تا بتوانید آن را بدون عیب و ایرادی انجام دهید.
توجه نکردن به ولتاژ جوشکاری
از دیگر مواردی که منجر به اشتباه در جوشکاری می‌شود، میزان ولتاژ است. ولتاژ جوشکاری با طول قوس رابطه مستقیمی دارد و باید بر اساس آن تنظیم شود. طول قوس زیاد، نیاز به ولتاژ بیشتر و طول قوس کم، نیاز به ولتاژ کمتری خواهد داشت. با تنظیم درست ولتاژ و انتخاب صحیح طول قوس، حرارت ورودی به درستی تنظیم شده و از بروز پاشش در جوشکاری جلوگیری می‌شود.
عدم توجه به طول قوس الکتریکی
در کنار توجه به ولتاژ، باید به طول قوس الکتریکی نیز توجه کرد. طول قوس به فاصله بین نوک الکترود با قطعه گفته می‌شود. در صورتی که این فاصله خیلی کم باشد، طول قوس کاهش پیدا کرده و منجر به جوش با ظاهر محدب می‌شود. اگر هم فاصله زیاد باشد، جوش با طول و عرض غیر یکنواختی حاصل می‌شود و میزان پاشش جوش افزایش پیدا می‌کند.
دلیل ایجاد تخلخل در جوشکاری چیست؟
یکی از ایراداتی که در جوشکاری ممکن است با آن مواجه شوید، ایجاد تخلخل در جوش است. تخلخل بنا به محبوس شدن گازها در فلز جوش هنگام سرد شدن و یا به دلیل ایجاد حرفه‌های خالی در آن به وجود می‌آید. در صورتی که فرد جوشکار از شدت جریان خیلی زیاد و یا طول قوس بلندی استفاده کند، این مشکل به وجود می‌آید. گاهی اوقات تخلخل به طور یکنواخت در طول جوش پراکنده می‌شود و برخی مواقع دیگر به صورت یک حفره بزرگ در ریشه جوش پدید می‌آید. در صورتی که از روش جوشکاری نامناسبی استفاده شده و از تسمه‌های پشت بند غیر صحیحی برای این کار استفاده گردد، تخلخل در ریشه جوش شیاری در مجاورت تسمه پشت بند پدید می‌آید. از دیگر عللی که منجر به بروز عیب تخلخل در جوشکاری می‌شود، میتوان به وزش باد در سطح جوش، وجود رطوبت و استفاده از الکترود جوشکاری نامناسب اشاره کرد. خوب است بدانید مشکل تخلخل به اشکالی چون با پوشش یکنواخت، تخلخل خطی، تخلخل خوشه‌ای و تخلخل لوله‌ای پدید می‌آید.
نحوه پیشگیری از تخلخل در جوشکاری
همانطور که گفته شد تخلخل یکی از عیوب جوشکاری است که زمانی رخ می‌دهد که عناصر موجود در جو، جذب حوضچه جوش مذاب شوند. این یعنی گازها پس از جامد شدن فلز به دام افتاده و ظاهر جوش پر از سوراخ می‌شود. پس تخلخل با بروز حباب‌های ریز و کوچک همراه است. در رابطه با علل ایجاد تخلخل در جوش هم میتوان به مواردی چون کثیف بودن فلز اصلی، انتخاب گاز محافظ اشتباه، کافی نبودن گاز محافظ و زاویه یا موقعیت اشتباه مشعل اشاره کرد. حال اینکه چگونه میتوان از ایجاد تخلخل در جوشکاری جلوگیری کرد، باید به چند نکته توجه داشته باشید:
- به تمیز بودن فلز اصلی توجه کنید و آن را کاملا تمیز و پاک نمایید.
- مواد مصرفی هم تمیز کرده و در صورت فرسوده بودن یا آسیب دیدگی، آنها را جایگزین کنید.
- تجهیزات را بررسی کرده و از عدم رطوبت در آنها مطمئن شوید.
- جریان گاز را چک کرده و از عدم نشتی یا خالی نبودن اطمینان پیدا کنید.
- گاز را به طور صحیح انتخاب کنید. برای مثال گاز آرگون خالص را برای آلومینیوم میگ و تمام تیگ‌ها و گاز آرگون دی اکسید کربن را برای فولاد میگ و ضد زنگ در نظر بگیرید.
- به موقعیت و زاویه صحیح مشعل توجه داشته باشید. برای این کار میتوانید مشعل خود را با زاویه 45 درجه و در حدود 3 میلی متری از محل اتصال بگیرید.
- در صورت کار در معرض هوا یا محیط‌های بیرون، جهت مقابله با باد از دیوارهای موقتی استفاده کنید.
انواع ترک در جوشکاری و جلوگیری از آنها
ترک‌های جوشکاری را میتوان به سه نوع ترک داغ، ترک سرد و ترک دهانه تقسیم کرد. ترک داغ زمانی رخ می‌دهد که فشار روی حوضچه جوش بسیار زیاد باشد و یا خیلی سریع به اجبار سرد شود. ترک سرد معمولا به خاطر فشار پسماندها و هیدروژن قابل انتشار در درون فلز به وجود می‌آید. ترک دهانه نیز زمانی رخ می‌دهد که انتهای جوش به درستی پر نشده باشد. باید اشاره شود که برخی اوقات ترک‌ها در همان زمان ایجاد نشده و ممکن است روزها و یا ماه‌ها بعد رخ دهند. برای رفع این مشکل هم باید آن قسمت از جوش یا کل جوش را برداشته و دوباره از اول شروع به جوشکاری کرد. از آنجایی که این کار زمانبر است، بهتر است با توجه به مواردی از ایجاد ترک در جوش جلوگیری کرد. برای پیشگیری یا رفع ترک در جوشکاری هم میتوانید موارد زیر را در نظر بگیرید:
- از گاز مناسب با فلز استفاده کنید.
- پیش گرمایش یا پس گرمایش فلز خیلی نباید شدید باشد.
- از اینکه استحکام کششی و درجه فلز پر کننده تا حد امکان با فلز اصلی منطبق و نزدیک باشد، مطمئن شوید.
- مفصل را تمیز، پرداخت و یکدست کنید تا حتی الامکان محکم و بدون ناخالصی باشد.
- در صورتی که شکاف بر روی جوش ایجاد شد، باید کل آن را آسیاب و مجددا شروع به کار کنید.
- برای پر کردن اضافی در انتهای جوش، از روش جوش برگشتی استفاده کنید و اجازه دهید جوش کمی پرتر شود تا از ایجاد دهانه جلوگیری شود.
دلایل ایجاد ترک در جوشکاری
ترک یا شکست فلز جوش، یکی دیگر از مشکلات جوشکاری است که به خاطر اشتباهات متعددی رخ می‌دهد. بیشترین عاملی که منجر به ترک می‌شود، تنش‌های داخلی در امتداد خط جوش یا عمود بر آن است. این ترک‌ها می‌توانند تنها در مجاورت خط جوش باشند و یا از فلز جوش تا فلز مبنا امتداد پیدا کنند. از آنجایی که پیامدهای ترک جوش بسیار زیاد است، این عیب جزو یکی از زیان‌بارترین عیوب جوشکاری شناخته شده است. برای جلوگیری از ایجاد ترک‌های داغ، توجه به گرمایش یکنواخت و سرد شدن آرام بسیار مهم است.
پاشش؛ یکی از متداولترین خطاهای جوشکاری
یکی دیگر از خطاهای جوشکاری، پاشش است. منظور از پاشش در جوشکاری این است که در حین عمل جوش، ذرات و قطرات ناشی از جوشکاری به اطراف پرتاب می‌شوند. این ذرات با پرتاب شدن به سطوح اطراف، بر روی آن باقی می‌مانند و همین امر سبب ظاهر بد شکل فلز جوش می‌شود. دلیل بروز پاشش در جوشکاری، زیاد بودن شدت جریان جوشکاری است که بیشتر در جوشکاری با گاز محافظ و هنگام کار با دستگاه جوش رخ می‌دهد. برای جلوگیری از این خطا در جوشکاری، باید از شدت جریان و همچنین طول قوس الکتریکی کم کرد. همچنین میتوان با بررسی تمیزی نازل گاز و قطبیت دستگاه جوش، از ایجاد پاشش در جوشکاری جلوگیری کرد.
پوشش الکترود جوشکاری و نقش آن در خطاها و اشتباهات جوشکاری
الکترودها دارای پودر جوش یا فلاکس هستند که اغلب بر روی آنها قرار دارد. پودر جوش در فرایند جوشکاری تاثیر زیادی دارد. مهمترین عملکرد این ماده در جوشکاری عبارت است از:
- کمک به شکل‌گیری سرباره جوش
- حذف ناخالصی از فلز مذاب
- حفاظت از حوضچه مذاب در برابر آلودگی هوا
- افزودن نرخ رسوب فلز جوش در پوشش‌های دارای پودر آهن
در صورتی که از الکترود جوشکاری پوشش‌دار استفاده می‌کنید، حواستان به مراقبت از آن باشد. چرا که کوچکترین ضربه منجر به آسیب‌دیدگی آن می‌شود. استفاده از الکترودهای جوشکاری آسیب‌دیده موجب بروز ایرادات و خطاهای جوشکاری همچون تخلخل، عدم نفوذ و موارد دیگر خواهد شد.
جمع بندی
جوشکاری یکی از عملیات‌های بسیار مهم است که نیاز به تمرین و ممارست زیادی دارد. برای اینکه بتوان این عملیات را با کمترین اشتباهات و خطای ممکن انجام داد، باید به نکات و موارد زیادی توجه کرد. اشتباه در جوشکاری منجر به خسارات جانی و مالی زیادی برای افراد خواهد شد. بنابراین افراد جوشکار باید به تمام موارد جوشکاری استاندارد توجه داشته باشند و با رایج‌ترین اشتباهات جوشکاری با الکترود آشنایی داشته باشند. همانطور که اشاره کردیم مهمترین مواردی که در جوشکاری باید به آنها توجه داشت، شدت جریان جوشکاری، ولتاژ جوشکاری، سرعت پیشروی و طول قوس الکتریکی است. با توجه به این موارد و انتخاب یک الکترود مناسب، قادر به انجام جوشکاری با کیفیت بالایی خواهید بود.
