جوشکاری قوسی مس و فولاد

جوشکاری مس و آلياژهای آن به انواع فولادها يکی از موارد خاص جوشکاری ميباشد. مشکل عمده اين فرآيند نفوذ مس (و تا حدودی برنز) به ناحيه HAZ فولاد و ايجاد رسوباتی با دمای ذوبی چند صد درجه زير دمای ذوب فولاد در مرزدانه هاست. اين نفوذ سريع بوده و عمق آن ميتواند تا بيشتر از يک ميليمتر برسد. اين پديده ميتواند در آلياژهای پايه نيکلی (از نيکل خالص تا انواع نيکل-مس) نيز اتفاق افتد. در اتصالاتی که تحت تنش و دما قرار دارند از اين نفوذ بايد کاملا جلوگيری شود چرا که رسوبات ايجاد شده در مرزدانه ها ميتواند باعث تردی و يا ترک گردند. برای جلوگيری از اين اتفاق در جوشکاری مس به فولاد از تکنيک لايه دادن (Buttering) با نيکل خالص استفاده ميشود. لايه ميانی نيکلی ميتواند روی هريک از سطوح فولادی يا مسی ايجاد گردد. پس از ايجاد لايه ميانی با توجه به اينکه روی کدام فلز لايه کشی شده است ميتوان از الکترود فولادی و يا برنزی برای جوشکاری استفاده نمود (شکل زير).

درصورتيکه قطعه مسی لايه کشی شود بايد پيشگرمی معادل ۳۰۰ تا ۵۰۰ درجه سانتيگراد اعمال گردد. برای قطعات نازک ممکن است حرارت دادن نقطه آغاز جوشکاری کافی باشد. در صورت لايه کشی قطعه فولادی پيشگرم بر اساس نوع فولاد انتخاب ميشود.

وقتی جوشکاری در حالتی که قطعه فولادی لايه کشی شده و با استفاده از الکترودهای پايه مسی انجام ميگيرد قطعه مسی بايد ۱۵۰ تا ۲۰۰ درجه برای آلومينيوم برنز و قلع برنز و کمتر از ۱۰۰ درجه برای سيليکون برنز پيشگرم شود.

لايه نيکل خالص در اين فرآيند علاوه بر جلوگيری از نفوذ مس به فولاد و نفوذ کربن به مس در حالتی که روی قطعه مسی روکش شده باشد بعنوان عايق حرارتی عمل کرده و اثر هدايت حرارتی بالای مس را تعديل ميکند. بنابراين در اين حالت قطعه مسی نياز به پيشگرم ندارد.

منابع:ESAB Repair & Maintenance Welding Handbook

اگر این مطلب را مفید یافتید در صورت تمایل میتوانید از پایگاه علمی مهندسی جوش حمایت کنید: