جوشکاری زیرپودری (به انگلیسی: Submerged Arc Welding یا SAW) نوعی از جوشکاری قوس الکتریکی برای فرآیند اتصال است که شامل تشکیل یک قوس الکتریکی بین یک سیم‌جوش (الکترود) و قطعه کار جوشکاری است که بطور مداوم تغذیه می‌شود. لایه‌ای از شار پودری قوس را احاطه کرده و می‌پوشاند که موقع ذوب شدن، رسانایی الکتریکی بین فلز و الکترود را فراهم می‌کند. همچنین یک محافظ گاز و یک سرباره ایجاد می‌کند که همگی از ناحیه جوش محافظت می‌کنند.

جزئیات جوشکاری زیرپودری

قوس در زیر پوششی از شار “غوطه ور” است و بنابراین، معمولاً در طول عملیات جوشکاری قابل مشاهده نیست و همین باعث می‌شود که فرآیند از نظر حفظ سلامت و ایمنی عالی باشد چون هیچ قوسی برای ایجاد “چشم قوسی” و حتی دود خیلی کم وجود ندارد.

دو ماده مصرفی جوشکاری در این فرآیند وجود دارد، الکترود و شار. الکترود می‌تواند یک سیم جامد، یک سیم هسته دار یا یک نوار باشد. شار هم می‌تواند ساخته شده از انواع مواد معدنی و ترکیبات نسبتاً پیچیده باشد که به اشکال مختلفی تولید می‌شوند.

جوشکاری زیرپودری به عنوان فرآیندی با بهره‌وری بالا در نظر گرفته می‌شود و معمولاً به شکل خودکار یا مکانیزه انجام می‌شود.  ساده‌ترین کاربرد این فرآیند از یک سیم واحد استفاده می‌کند.

انتخاب قطر سیم مناسب برای اتصال جوشکاری به عوامل زیادی بستگی دارد و اندازه منبع برق موجود معمولاً قطر سیم قابل استفاده را تعیین می‌کند. در حالی که بیشتر منابع برق برای این فرآیند ۱۰۰۰ آمپرند، ممکن است از منبع برق کوچکتری استفاده شود. قطر ۳۲/۵-۳۲/۳ اینچ سیم در محدوده ۹۰۰-۳۰۰ آمپر با استفاده از جریان مستقیم و با الکترود مثبت (DC+) اجرا می‌شود.

موارد استفاده از جوشکاری زیرپودری

این فرآیند جوشکاری معمولاً برای جوش‌های لب به لب طولی و محیطی مورد نیاز در ساخت مخازن تحت فشار و برای اتصال صفحات فلزی و سفت کننده‌ها در کارخانه‌های کشتی سازی مناسب است. این جوشکاری از نظر موقعیت محدود است و معمولاً در حالت‌های صاف یا افقی انجام می‌شود؛ اما چون حوضچه جوش خیلی سیال و سرباره مذاب است، نیاز به حفظ یک پوشش شار بر روی قوس دارد.

مواد مورد نیاز جوشکاری زیرپودری

مثل تمام فرآیندهای جوشکاری، انتخاب مواد مصرفی (سیم و شار) و پارامترهای دیگر از جمله آمپر، ولت و سرعت حرکت به منظور ایجاد رسوب جوشی است که اهداف طراح را برآورده می‌کند. در مورد این فرآیند جوشکاری، از آنجایی که قوس زیر کار است، اپراتور جوش نمی‌تواند حوضچه جوش مذاب را ببیند و بنابراین باید پارامترهای جوش و محل نازل جوش را در محل اتصال به دقت تنظیم کند.

جوشکاری زیرپودری هم مزایای زیاد و هم محدودیت‌هایی دارد.

مزایای جوشکاری زیرپودری

• نرخ رسوب بالا و قوس بالا در مواقعی که کاملاً خودکار است.
• دود جوش کمی دارد، پاشش ندارد و قوس آن قابل دیدن نیست.
• شار استفاده نشده قابل بازیابی است.
• اگر از نظر متالورژی قابل قبول باشد، می‌شود جوش‌های تک پاس را در صفحات نسبتاً ضخیم ساخت.

محدودیت‌های جوشکاری زیرپودری

• محدود به فولاد است، اگرچه بعضی از مواد مصرفی برای مواد دیگر مثل آلیاژهای مبتنی بر نیکل تولید و بهینه شده است.
• نمی‌شود از آن در موقعیت‌های جوشکاری عمودی یا بالای سر استفاده کرد. به طور عمده برای جوش‌های لب به لب در موقعیت صاف (1G) و جوش‌های فیله در موقعیت صاف و افقی (1F و 2F) بکار می‌رود. جوش لب به لب افقی می‌تواند ساخته شود اما دستگاه‌های خاصی برای پشتیبانی از شار مورد نیاز است.
• در بین پاس‌ها نیاز به سیستم‌های جابجایی شار مجزا و حذف سرباره دارد.
• در واقع برای مواد نازک قابل استفاده نیست.

به غیر از استفاده از این فرآیند جوشکاری با یک سیم، کاربردهای خیلی بیشتری از آن وجود دارد و شارهای مورد استفاده  می‌توانند در زمینه طراحی و تولید خیلی پیچیده باشند.

ویدیو جوشکاری زیرپودری

در این ویدیو می‌توانید گوشه‌هایی از جوشکاری زیرپودری را مشاهده کنید:

منبع: CWB Group