نحوه شناسایی فلزات (بخش اول)
|
0
چرا باید فلزات را خوب بشناسیم؟
برای انتخاب الکترود مناسب و روش صحیح جوشکاری، به شناسایی فلزات نیاز است به این معنا که نوع فلزات باید قبل از جوشکاری مشخص شوند. به عنوان مثال، با اینکه منیزیم و آلومینیوم ظاهری مشابه دارند اما به فرآیندهای جوشکاری متفاوتی نیاز دارند.
در این نوشتار از خلال تست‌های مختلف، شما را با خواص فیزیکی و مکانیکی که برای تعیین منشا فلزات استفاده می‌شود آشنا می‌کنیم. بسیاری از فلزات و آلیاژهای توصیف شده در این بخش از سایت را می‌توان توسط یک یا چند فرآیند اصلی جوشکاری، جوش داد، از جمله: جوشکاری چوبی، تیگ، میگ و سوخت اکسیژن.
مشخصات فلزات
برای شناسایی فلزات، در این بخش مشخصات فلزات و آلیاژهای آنها را با اشاره خاص به اهمیت آنها در عملیات جوشکاری توصیف می‌کنیم.
تمام فلزات در دو دسته قرار می‌گیرند: آهنی یا غیر آهنی.
فلزات آهنی
فلزات آهنی: به فلزاتی می‌گویند که حاوی آهن هستند.
فلزات آهنی به صورت چدن، فولاد کربن و فولاد ابزار دیده می‌شوند. آلیاژهای مختلف آهن، بعد از مراحل خاصی که طی می‌کنند به شکل‌های مختلف: آهن خام (پیگ)، چدن خاکستری، آهن سفید، چدن سفید، چدن قابل انعطاف، آهن فرفورژه، فولاد آلیاژی و فولاد کربن در‌می‌آیند. همه این نوع آهن‌ها مخلوطی از آهن و کربن، منگنز، گوگرد، سیلیکون و فسفر هستند. در این فلزات، عناصر دیگری هم در اندازه‌های مختلف وجود دارند که تأثیر قابل ملاحظه‌ای بر خصوصیات آنها نمی‌گذارند.
فلزات غیر آهنی
فلزات غیر آهنی: آنهایی هستند که آهن ندارند.
آلیاژهای آلومینیوم، مس، منیزیم و تیتانیوم از جمله فلزاتی هستند که به این گروه تعلق دارند.
سمت چپ: فلز غیر آهنی به شکل لوله‌های مسی و سمت راست: فلز آهنی به شکل اجاق آهنی
مشخصات فیزیکی فلزات
برای شناسایی فلزات، خیلی از خصوصیات فیزیکی آنها می‌توانند تعیین‌کننده باشند؛ مثلا اینکه که آیا این فلز قابلیت جوش دادن دارد یا نه و چگونه می‌توان آنها را جوش داد و یا عملکرد و کارایی آنها در چیست.
خصوصیات فیزیکی که از چندین روش برای شناسایی فلزات تشکیل شده، در جدول‌های زیر نمایش داده شده است.
رنگ فلزات
رنگ فلزات مربوط به کیفیت نوری است که از آنها منعکس می‌شود.
جرم یا تراکم فلزات
جرم یا تراکم فلز با توجه به حجم آن، به جرم مربوط می‌شود.
این خاصیت فلزات که معمولاً به عنوان وزن مخصوص شناخته می‌شود، نسبت جرم ِحجم مشخصی از فلز به جرم همان حجم آب در دمای مشخص است، که معمولاً ۳۹ درجه فارنهایت یا ۴ درجه سانتیگراد در نظر گرفته می‌شود.
به عنوان مثال، نسبت وزن یک فوت مکعب آب به یک فوت مکعب چدن، وزن مخصوص چدن است. این خاصیت با استفاده از واحد ِگرم در میلیمتر مکعب یا سانتیمتر در سیستم متریک اندازه‌گیری می‌شود.
نقطه ذوب فلزات
با توجه به روش جوشکاری، نقطه ذوب فلز اهمیت زیادی دارد و آگاهی نسبت به آن، لازمهء کار است.
در واقع، ذوب شدن یک فلز در نقطه ذوب آن فلز اتفاق می‌افتد و آن، دمایی است که فلز در آن از حالت جامد به حالت مذاب تبدیل می‌شود.
مواد خالص دارای یک نقطه ذوب (و نه یک دامنهء دما) هستند و به محض قرار گرفتن در آن دما، از حالت جامد به مایع تغییر حالت می‌دهند. به هر حال، در طی این فرآیند جذب گرما در هنگام ذوب شدن و آزاد سازی گرما در هنگام انجماد صورت می‌گیرد. جذب یا آزاد شدن انرژی گرمایی در هنگام تغییر حالت ماده، گرمای نهان آن نامیده می‌شود.
جیوه تنها فلزی است که در دمای طبیعی اتاق در حالت مذاب قرار دارد. فلزات با دمای ذوب پایین را می‌توان با منابع حرارتی که دمای پایینی تولید می‌کنند جوش داد؛ مثلا در فرآیندهای لحیم کاری و بِرِیزکاری از فلزات با درجه حرارت پایین، برای جوش دادن فلزاتی که دارای دمای ذوب بالاتری هستند استفاده می‌کنند.
