چرا بعضی جوش‌ها ترک می‌خورند؟ (بخش دوم)

در قسمت اول این مطلب، با بخشی از دلایل ترک خوردن جوش آشنا شدیم. در این قسمت موارد بیشتری را بررسی خواهیم کرد.

ترک‌های موجود در دنیای جوشکاری

وقتی با ترکی روبرو می‌شوید، فورا به دنبال دلایلش بگردید و راه‌حل‌هایی پیدا کنید که مانع از ایجاد ترک‌خوردگی جوش‌های بعدی شود. می‌گویند موفق‌ترین افراد کسانی هستند که می‌توانند از اشتباهات خود بیاموزند و دانش جدید خود را در کارهای بعدی بکار بگیرند.

ترک خوردن جوش

ترک‌خوردگی گرم در جوشکاری

همانطور که حدس زده‌اید این نوع ترک‌ در دمای فوق‌العاده بالا رخ می‌دهد. وقتی قطعه کار به دمای بالاتر از ۱۰۰۰ درجه فارنهایت یا ۵۳۸ درجه سانتیگراد برسد، ترک گرم تقریباً بلافاصله در امتداد خودِ جوش یا به موازات آن ظاهر می‌شود. با این وجود، همهء این ترک‌ها با چشم غیر مسلح قابل مشاهده نیستند.

متخصصان جوشکاری انواع ترک‌خوردگی گرم را به نام‌های ترک مرکزی و ترک دهانه طبقه‌بندی می‌کنند. در اینجا نگاه دقیق‌تری به هر یک از آنها می‌اندازیم:

 

ترک مرکزی جوش

اسم این ترک‌خوردگی، تقریباً خودش را به روشنی توضیح می‌دهد: فقط کافیست به درزی که در زیر جوش قرار دارد، توجه کنید که نشان دهنده مسیر ترک مرکزی است. ایجاد این ترک در طول قطعه، در هر نقطه از کناره یا روی جوش، قطعه متصل شده را تا حد زیادی ضعیف می‌کند. در حالی که ممکن است جوشکارهای تازه‌کار فکر کنند همانطور که درز اتصال را جوش دادند، می‌توانند ترک‌خوردگی جوش‌ها را هم به راحتی با جوش ترمیم کنند، اما چنین راه حلی فقط مثل استفاده از چسب زخم، موقتی است.

ترک مرکزی می‌تواند به دو نوعِ “ترک جداشدگی” یا “ترک مهره” طبقه‌بندی شود:

  • ترک‌های جداشدگی شامل “عناصری هستند با نقاط ذوب پایین که به محض انجماد در مرکز جوش پس زده می‌شوند”؛ یعنی آن قسمت‌هایی از فلز که زودتر از مواد اطراف ذوب و در درز شکاف جمع می‌شوند. برای تصور این فرآیند به گاز زدن یک ساندویچ همبرگر فکر کنید که هنوز خود همبرگر تکه نشده، پنیرش روی میز می‌چکد.
  • ترک مهره، از اسمش پیداست که وقتی قطعات کار به طور صحیح روی هم جفت نشده باشند، مهرهء جوش خورده قادر به پر کردن شکاف‌شان نیست و در نتیجه ترک مهره ایجاد می‌شود. در حالی که هر دو نوع ترک جداشدگی و ترک مهره، جوش را به طور قابل توجهی ضعیف می‌کنند، اما راه‌حل‌های مربوط به آنها به بهترین عملکرد‌ها مربوط می‌شود. برای جلوگیری از ایجاد ترک مهره، کافی است قطعات کار را با دقت بیشتری روی هم جفت کنید. در مورد ترک‌ جداشدگی هم ممکن است، علت “نسبت نامناسب عرض به عمق، نقطه ذوب پایین عناصر ولگرد در مواد پایه و سطح جوش مقعر” یا هر ترکیبی از این ۳ عامل باشد. کناره قطعه تازه جوش خورده خود را برای نفوذ و کاهش آمپراژ یا سرعت حرکت دست خود بررسی کنید. اطمینان حاصل کنید که فضای کار شما، از جمله قطعاتی که با هم جوش می‌دهید، یکنواخت و مربع شکل باشد.

یک نوع ترک گرم دیگر هم وجود دارد که می‌خواهیم در باره‌اش صحبت کنیم، یعنی ترک دهانه؛ که مثل ترک مهره، نیاز به مواد بیشتری برای قرار دادن در فضای شکاف درز دارد.

ترک خوردن جوش

ترک دهانه جوش

یک درز جوشکاری را در نظر بگیرید. همانطور که جوشکار از یک انتهای قطعه به سر دیگر می‌رود، جوش باید به هر دو طرف قطعات ِجداگانه متصل شود. اگر جوشکار زود از کار دست بکشد و درز را کاملا پر نکند، احتمالا ترک دهانه ایجاد می‌شود. ترک‌خوردگی دهانه زمانی اتفاق می‌افتد که حوضچه جوش با سرعت بیشتری نسبت به مواد اطراف خنک شود و مواد را به داخل خودش بکشاند تا باعث ایجاد کشش یا فشار شود. به زبان ساده، ترک‌های دهانه “به دلیل عدم پُر‌شدگی در انتهای جوش” تشکیل می‌شود.

یکی از بهترین راه‌های جلوگیری از ترک‌خوردگی جوش‌ها از جمله ترک دهانه این است که اطمینان حاصل کنید جوش به طور کامل هر طرف قطعات جداگانه را با هم ذوب می‌کند. همانطور که کمی فلز پرکننده به ابتدای مسیر جوشکاری خود اضافه می‌کنید تا حوضچه یا گودال ایجاد شود، باید در پایان کار هم کمی بیشتر وقت بگذارید تا از نفوذ عمیق و جوشکاری کامل مطمئن شوید. در غیر این صورت، باید برگردید و نواقص کار را پر کنید.

یک روش متداول برای جلوگیری و یا ترمیم ترک دهانه، روش عقبگرد نامیده می‌شود. برای عقبگرد، به سادگی به صورت عادی و در مسیرهای کوتاه، طوری جوشکاری کنید که جوش بعدی خود را به فاصله تقریباً ۳-۲ سانتی از جوشی که تازه تمامش کرده‌اید، شروع کنید و وقتی به ابتدای جوش قبلی رسیدید، جوشکاری را متوقف کنید. روش عقبگرد بخوبی جوشکاری را در برابر ترک خوردگیِ گرم، بیمه می‌کند.

منبع: workshopwelding.com