جوشکاری استنلس استیل یکی از روش‌های جوشکاری تخصصی و صنعتی است. همانطور که از نام این روش مشخص است، از آن برای اتصال قطعات استنلس استیل استفاده می‌شود. برای این کار نیاز به ابزارها و تجهیزات مختلفی است تا بتوان جوشکاری را به شکل صحیح و اصولی انجام داد. فرایند جوشکاری استنلس استیل بسته به ضخامت، پرداخت مواد و همچنین نوع استفاده از محصول نهایی متفاوت است. در این مطلب قرار است به بررسی این روش از جوشکاری بپردازیم و با روش‌های آن آشنا شویم.
استنلس استیل چیست؟
استنلس استیل (STAINLESS STEEL ) آلیاژی مبتنی بر آهن است که حاوی مقادیر متغیر کروم می‌باشد. در واقع با اضافه شدن کروم به فولاد معمولی، استنلس استیل حاصل می‌شود که آلیاژ حاصل شده در برابر زنگ زدن بسیار مقاوم است. درجه کروم به کار رفته در این آلیاژ می‌تواند از 11% تا 30% متفاوت باشد. هر مقدار از این ماده سبب تغییر در ویژگی‌های شیمیایی شده که بر نحوه عملکرد آن نیز تاثیر می‌گذارد. علاوه بر کروم، ترکیبات دیگری نیز در این فولاد وجود دارد که سبب تغییر خواص استنلس استیل می‌شود. برای مثال وجود نیکل سبب شفافیت، استحکام بالا و فرم‌دهی این فولاد می‌شود. محبوبیت استنلس استیل همواره در بین مصرف کنندگان رو به افزایش است؛ چرا که این ماده یک ماده بسیار قوی بوده و در برابر بسیاری از انواع خوردگی مایع، گاز و مواد شیمیایی مقاوم است. به طور کلی از ویژگی‌های استنلس استیل میتوان به مواردی چون دوام و استحکام بالا، دوام در برابر خوردگی، قابلیت بازیافت، ظاهر زیبا و هزینه نگهداری کم اشاره کرد.
لازم به اشاره است از آنجایی که بسیاری از گریدهای استنلس استیل می‌توانند در برابر دماهای بسیار گرم و بسیار سرد مقاومت کنند، این فولاد انتخاب خوبی برای صنعت لوله و نفت است.
آیا جوشکاری استنلس استیل دشوار است؟
فولاد استنلس استیل گرما را به طور موثری حفظ می‌کند و همین امر موجب می‌شود جوشکاری آن برای افراد تازه کار کمی دشوارتر باشد. زمانی که جوشکار با گرمای بیش از حد مواجه می‌شود، استنلس استیل می‌تواند در دماهای بالا منحرف شود. حتی می‌تواند در طول فرایند خنک‌سازی دچار اعوجاج و ناهمواری گردد. همین امر سبب شده تا جوش نهایی از ظاهر خوبی برخوردار نشود؛ چرا که هر ایراد و خراش باقی مانده را به خوبی نشان می‌دهد. برای همین بهتر است افرادی که در جوشکاری باتجربه‌تر هستند، به سراغ جوشکاری استنلس استیل بروند.
با روش‌های جوشکاری استنلس استیل آشنا شوید
برای جوشکاری استنلس استیل از روش‌های مختلفی میتوان استفاده کرد. در اینجا به مهمترین این روش‌ها و ویژگی‌های هر یک از آنها اشاره می‌کنیم.
جوشکاری تیگ یا جوش قوس تنگستن گاز
جوشکاری TIG به دلیل دقت خود در میان جوشکاران به خوبی شناخته شده است. در این روش از جوشکاری کنترل اعوجاج بسیار ساده بوده و جوش نهایی از حداقل ناهمواری برخوردار است. این عامل باعث شده تا جوشکاری تیگ برای پروژه‌هایی که نیاز به جوش‌های تمیز و کنترل شده دارند، روش ایده‌آلی باشد؛ به خصوص برای جوشکاری موادی چون آلیاژهای استنلس استیل و یا آلومینیومی. با این حال بدانید با اینکه جوشکاری تیگ از جوش‌های زیبایی برخوردار است، اما کندترین فرایند جوشکاری است. برای همین بهتر است جوشکاران با تجربه با استفاده از تکنیک‌های عالی از آن استفاده نمایند. جوشکاری TIG از حرارت ورودی کمی برخوردار است و برای مواد نازک و حساس بسیار ایده‌ال است. در این روش گاز آرگون با گازهای دیگری از جمله هلیوم، هیدروژن و نیتروژن (بسته به نیاز پروژه) مخلوط می‌شود. استفاده از گاز سبب حفاظت از جوش خارجی و داخلی می‌گردد.
جوشکاری مقاومتی یا نقطه ای
جوشکاری نقطه‌ای، جوشکاری نقطه‌ای، یکی دیگر از روش‌های جوشکاری و زیرمجموعه جوشکاری مقاومتی بوده که به عنوان اقتصادی‌ترین نوع جوشکاری شناخته شده است. تجهیزاتی که در جوشکاری مقاومتی (RW) استفاده می‌شوند، فوق‌العاده همه کاره هستند؛ یعنی میتوان از آنها برای پروژه‌های کوچک و بزرگ استفاده کرد. RW از جریان الکتریکی برای گرم کردن لبه‌های فلزی فرسوده و مهر و موم کردن آنها به هم استفاده می‌کند. این نوع از جوشکاری بر روی فلز با نقطه ذوب پایین بسیار کارآمد است و از اعوجاج و کج شدن آن جلوگیری می‌کند.
جوشکاری MIG یا گاز فلزات AC
جوشکاری MIG یک فرایند نیمه اتوماتیک است که در صورت انجام صحیح، اتصال قوی میان دو قطعه استنلس استیل را ارائه می‌دهد. در این فرآیند از یک گاز محافظ غنی از آرگون و یک الکترود سیم جامد استفاده می‌شود. جوشکاری MIG به این دلیل محبوب است که به جوشکار اجازه می‌دهد از منبع جریان پالسی استفاده کند. این عامل سبب شده تا جوشکاری نقاط سخت در پروژه‌های پیچیده فولاد استنلس استیل آسان‌تر شود. در این جوشکاری از مخلوط گازهای دیگر از جمله گازهای هلیوم، اکسیژن و دی اکسید کربن، اغلب برای تثبیت قوس و بهبود کیفیت جوش استفاده می‌شود. جوشکاری MIG برای اموری که به ظاهر زیبا و یا جوش‌های ظریف نیاز ندارند، انتخاب بهتری است. در جوشکاری میگ استنلس استیل، نیاز به تجهیزات ساده‌ای است که تمام آنها به راحتی قابل حمل و جابجایی هستند. از این رو این روش یک انتخاب محبوب برای کارهای تعمیراتی و نگهداری است.
جوشکاری با استفاده از پرتو لیزر
برای جوشکاری به روش پرتو لیزری، از حرارت ورودی کم با سرعت بالا استفاده می‌شود. جوشکارانی که از این روش برای اتصال قطعات استنلس استیل استفاده می‌کنند، باید دقت داشته باشند تا در حین جوشکاری محل جوش دچار تخلخل و ترک نشود. برای جلوگیری از این امر میتوان از مقدار گاز اکسیژن کم کرده و گاز محافظ دیگری را جایگزین آن کرد. همچنین باید پارامترهای جوش را به گونه‌ای انتخاب کرد که از ایجاد تخلخل در جوشکاری جلوگیری شود. مزیت روش پرتو لیزری این است که در آن از دست استفاده نشده و تمام امور به صورت اتوماتیک انجام می‌شوند.
علاوه بر موارد اشاره شده، میتوان از روش‌های دیگری چون جوشکاری با پرتو الکترونی، جوشکاری اصطکاکی و جوشکاری با قوس الکتریکی همراه با الکترود پوشش‌دار استفاده کرد.
چه نوع جوشکاری برای استنلس استیل بهترین گزینه است؟
در رابطه با بهترین روش جوشکاری استنلس استیل چیزی به قطعیت نمیتوان گفت. دلیل آن هم این است که انتخاب بهترین روش جوشکاری، بستگی به نتیجه مورد نظر دارد. جوشکاری استنلس استیل را با استفاده از روش‌های مختلفی میتوان انجام داد که در ادامه به آنها اشاره خواهیم کرد. هر کدام از روش‌های جوشکاری استنلس استیل، از نتایج کمی متفاوت با یکدیگر برخوردار هستند. با این حال برای پیدا کردن بهترین فرایند جوشکاری برای پروژه خود، بهتر است موارد زیر را در نظر بگیرید:
- سطح مهارت جوشکاری
- ضخامت فلز
- هزینه‌ها و عوامل زمان‌بندی پروژه
- ظاهر قطعه نهایی
در صورتی که ظرافت و زیبایی در اولویت باشد، بهترین گزینه جوشکاری تیگ است؛ اما اگر سرعت و کارایی در اولویت است، جوشکاری میگ می‌تواند انتخاب بهتری باشد.
نکته حرفه ای: یکی از راه‌های جلوگیری از تاب برداشتن هنگام جوشکاری استنلس استیل، بستن یک قطعه برنج یا مس در پشت درز جوش است. این به عنوان یک مکانیسم خنک کننده یا هیت سینک عمل کرده و گرما را جذب می‌کند. در نتیجه از سوختگی آن جلوگیری می‌شود. علاوه بر این به جوشکار کمک می‌کند تا کل درز را به طور مداوم جوش دهد.
آیا استنلس استیل جوش داده شده قابل زنگ زدن است؟
همانطور که گفته شد استنلس استیل در شرایط عادی در برابر انواع خوردگی مقاوم است. با این حال این آلیاژ می‌تواند در شرایط شدید دچار زنگ‌زدگی شود. این زمانی اتفاق می‌افتد که لایه اکسید کروم (همان عنصر محافظ در برابر زنگ‌زدگی) از بین رفته و حذف شود. این اتفاق گاهی اوقات در حین جوشکاری رخ می‌دهد و در مراحلی چون خنک‌سازی و یا فرایند گرمایش به وجود می‌آید. برای همین تمیز کردن و آماده‌سازی استنلس استیل قبل از شروع به کار بسیار مهم است. زمانی که قطعه استنلس استیل به درستی تمیز و آماده شود، اکسید کروم داخل به عنوان یک مهر و موم محافظ در برابر زنگ‌زدگی در طول فرایند جوشکاری عمل می‌کند. همین عامل سبب شده تا به استنلس استیل کمک شود در برابر تغییر رنگ و علائم دیگر مقاومت نماید. برای این کار نیاز است یک مجموعه ابزار جداگانه فقط برای تمیزکاری و آماده‌سازی استنلس استیل قبل از جوشکاری داشته باشید. دلیل آن هم این است که این ماده به فولاد کربنی حساسیت دارد و در صورتی که بر روی یکی از ابزارها اثری از فولاد کربنی از قبل به جای مانده باشد، بر روی آن تاثیر می‌گذارد. در واقع تماس استنلس استیل با ابزاری که حاوی این ماده باشد، سبب زنگ‌زدگی محصول نهایی شما خواهد شد. بنابراین حتما یک مجموعه ابزار جداگانه برای این کار اختصاص دهید و از تماس آن با دیگر فولادها خودداری نمایید.
جمع بندی
استنلس استیل یک آلیاژ مبتنی بر آهن است که در آن عنصر کروم به کار رفته است. وجود کروم در این فولاد باعث شده تا از خواص ضد زنگ برخوردار شود و در برابر انواع خوردگی از خود مقاومت نشان دهد. برای جوشکاری استنلس استیل، از روش‌های مختلفی میتوان استفاده کرد که انتخاب این روش بستگی به تخصص جوشکار و شرایط پروژه دارد. با این حال بهترین روش‌های جوشکاری استنلس استیل عبارتند از جوشکاری تیگ، جوشکاری میگ، جوشکاری نقطه‌ای و جوشکاری پرتو لیزری. هر یک از این روش‌ها مزایا و ویژگی‌های به خصوصی دارند که در متن به طور کامل به آنها اشاره کردیم.
