۰ پیشگرمایش (Preheating) در جوشکاری
پیشگرمایش به معنای گرم کردن فلز پایه تا دمای مشخصی پیش از شروع جوشکاری است. این فرآیند به کاهش تنشهای حرارتی و جلوگیری از ترکخوردگی کمک میکند و برای مواد حساس به ترک یا فولادهای با کربن بالا ضروری است.دلایل و اهمیت پیشگرمایش
- کاهش ترکخوردگی هیدروژنی پیشگرمایش باعث کاهش سرعت سرد شدن فلز میشود که این امر از تجمع هیدروژن در جوش جلوگیری کرده و ترکخوردگی هیدروژنی را کاهش میدهد.
- کاهش تنشهای حرارتی گرم کردن اولیه فلز پایه باعث میشود اختلاف دمای بین منطقه جوش و فلز پایه کمتر شود و از ایجاد تنشهای حرارتی شدید جلوگیری کند.
- بهبود خواص مکانیکی جوش پیشگرمایش باعث افزایش سیالیت حوضچه جوش و بهبود نفوذ جوش میشود که در نتیجه استحکام نهایی اتصال را افزایش میدهد.
روشهای پیشگرمایش
- مشعل گازی (Gas Torch): استفاده از شعله مستقیم برای گرم کردن فلز.
- المنتهای برقی (Electric Heating Pads): برای کنترل دقیق دما به کار میروند.
- کورههای صنعتی: مناسب برای پیشگرمایش قطعات بزرگ.
- القای حرارتی (Induction Heating): روش سریع و یکنواخت برای پیشگرمایش.
دمای مناسب پیشگرمایش
دمای پیشگرمایش به ترکیب شیمیایی فلز، ضخامت قطعه و نوع جوشکاری بستگی دارد. برای فولادهای کربنی و آلیاژی معمولاً دمای پیشگرمایش بین 150 تا 300 درجه سانتیگراد است.
پسگرمایش (Postheating) در جوشکاری
پسگرمایش به معنای گرم کردن قطعه جوشخورده پس از اتمام جوشکاری است. این فرآیند به کاهش تنشهای باقیمانده و بهبود ساختار متالورژیکی کمک میکند.دلایل و اهمیت پسگرمایش
- کاهش تنشهای پسماند در طول فرآیند جوشکاری، تنشهای پسماند در فلز ایجاد میشوند. پسگرمایش با کاهش سرعت سرد شدن، این تنشها را آزاد میکند و خطر ترکخوردگی را کاهش میدهد.
- تثبیت ساختار متالورژیکی فرآیند پسگرمایش باعث بهینهسازی ریزساختار جوش و بهبود خواص مکانیکی میشود.
- حذف هیدروژن از جوش پسگرمایش به خروج هیدروژن محبوس در فلز کمک میکند و از ایجاد ترکهای هیدروژنی جلوگیری میکند.
روشهای پسگرمایش
- المنتهای برقی: برای اعمال حرارت یکنواخت به ناحیه جوش استفاده میشود.
- کورههای حرارتی: برای قطعات بزرگ و حجیم کاربرد دارند.
- القای حرارتی: یکی از سریعترین روشهای پسگرمایش است.
دمای مناسب پسگرمایش
دمای پسگرمایش به نوع فلز و فرآیند جوشکاری بستگی دارد. برای بسیاری از فولادها، دمای پسگرمایش بین 200 تا 400 درجه سانتیگراد تعیین میشود.
مزایای پیشگرمایش و پسگرمایش در جوشکاری
- افزایش استحکام اتصال جوش این فرآیندها از ایجاد ترکهای داخلی و سطحی جلوگیری کرده و استحکام نهایی اتصال را بهبود میبخشند.
- افزایش عمر مفید سازه با کاهش تنشهای باقیمانده، احتمال شکست در طول عمر قطعه کاهش مییابد.
- کاهش هزینههای تعمیر و نگهداری جلوگیری از ترکخوردگی و خرابی زودهنگام باعث کاهش هزینههای تعمیر میشود.
- ایجاد جوش یکنواخت و بدون نقص هر دو فرآیند کیفیت جوش را افزایش داده و از نواقص متالورژیکی جلوگیری میکنند.
کاربردهای پیشگرمایش و پسگرمایش
- صنایع نفت و گاز در جوشکاری خطوط لوله و مخازن تحت فشار برای جلوگیری از ترکخوردگی و بهبود مقاومت به خوردگی.
- صنایع خودروسازی برای جوشکاری فولادهای آلیاژی در اجزای حساس خودرو.
- صنایع دریایی در جوشکاری کشتیها و سازههای دریایی که در معرض خوردگی شدید هستند.
- تولید تجهیزات صنعتی در ساخت قطعات ماشینآلات سنگین و سازههای بزرگ فولادی.