شمع های حرارتی و کاربرد آنها در جوشکاری

شمع های حرارتی که در صنعت به اشتباه به گچ حرارتی معروف شده اند، موم هایی هستند که بصورت قلم طراحی و ساخته شده و به دو دسته تقسیم میشوند:
دسته اول موم هایی با دمای ذوب مشخص که هنگامی که به دمای مشخص شده میرسند ذوب میشوند. این گروه رایج ترین نوع شمع های حرارتی مورد استفاده در عملیات جوشکاری میباشند و به نام تجاری TempilStick معروف شده اند.
دسته دوم موم هایی هستند که پس از رسیدن به دمای مشخص شده برای آنها، رنگشان تغییر میکند. این تغییر رنگ برگشت پذیر نیست. این گروه نیز به نام تجاری Thermochrome شناخته میشوند.
هرچند که این شمع ها دمای دقیق قطعه را نشان نمیدهند، ولی برای کنترل دما در عملیات جوشکاری بهترین گزینه میباشند چرا که در بازرسی و کنترل جوش عملا به کنترل حداقل و/یا حداکثر دما نیاز داریم که این شمع ها به خوبی از پس این کار برمیآیند.



شمع های حرارتی برای دماهای متفاوتی تولید شده اند. محدوده دمایی این شمع ها از 38°C تا 1370°C را پوشش میدهد. عمر مفید این شمع ها سه سال از تاریخ بسته بندی میباشد.
طریقه استفاده از این شمع ها بسیار ساده است. کافیست با استفاده از این شمع ها در منطقه ای که میخواهیم کنترل دمایی انجام شود، اثری روی سطح ایجاد کنیم.پس از آنکه دمای آن منطقه به دمای مشخص شده رسید، تغییرات اثر شمع به وضوح دیده خواهد شد.
برای تمیزکاری سطح قطعه از اثر شمع باقیمانده درصورت نیاز، برای شمع های با دمای ذوب تا C°343 میتوان از آب یا الکل استفاده کرد ولی برای شمع های با دمای بالاتر فقط از آب استفاده میشود. در صورت جذب شدن شمع در سطح قطعه باید از روشهای سایشی مناسب بهره برد.



اما قبل از توصیف چگونگی کنترل دما بوسیله این شمع ها در عملیات جوشکاری باید نکات زیر را مد نظر قرار داد:
1- درصورت لزوم به پیشگرم در عملیات جوشکاری، مقدار دمای آن در دستورالعمل جوش بصورت حداقل نشان داده میشود. نکته مهم در زمینه پیشگرم اینست که دمای قطعه کار تا پایان عملیات جوشکاری نباید از حداقل پیشگرم کمتر شود. بسیاری بر این باورند که پس از گرم کردن اولیه قطعه قبل از جوشکاری تا دمای پیشگرم، دیگر نیازی به کنترل آن نیست چرا که حرارت ورودی حاصل از جوشکاری برای نگهداری دمای قطعه و یا حتی گرمتر کردن آن کفایت میکند. این موضوع برای قطعات با ضخامت پایین صدق میکند، ولی در قطعات ضخیم، حرارت جوشکاری برای حجم زیاد ماده کفایت نکرده و دمای قطعه حین جوشکاری بتدریج کاسته شده و ممکن است از دمای پیشگرم کمتر شود. لذا کنترل دمای پیشگرم در سرتاسر عملیات جوشکاری الزامیست.
2- دردستورالعمل جوش برای کنترل حرارت ورودی و تاثیرات آن بر خواص جوش و ناحیه متاثر از حرارت، مقدار حداکثر دمای بین پاسی مشخص میگردد که حین جوشکاری دمای قطعه کار در فاصله مشخص از ناحیه جوش نباید از مقدار مشخص شده تجاوز نماید. این فاصله بسته به استاندارد کاربردی و ضخامت قطعه متفاوت است. برای اطلاعات بیشتر در این زمینه میتوانید به مقاله “دمای بین پاسی” در پایگاه علمی مهندسی جوش (http://www.weldeng.net) مراجعه نمایید.
با توجه به نکات فوق الذکر برای کنترل میزان پیشگرم و دمای بین پاسی در جوشکاری، کافیست شمع هایی با درجه حرارت متناسب با مقادیر مشخص شده برای دمای پیشگرم و بین پاسی در دستورالعمل جوش برداشته و سطح فلز پایه را در فاصله استاندارد از ناحیه جوش بطور متناوب تست نماییم. در طول عملیات جوشکاری باید اثر شمع مربوط به پیشگرم ذوب شود ولی اثر شمع مربوط به دمای بین پاسی باید همواره جامد باقی بماند.
در دماهای بالاتر از 371°C و یادر حرارت دهی های طولانی، اثر شمع روی سطح قطعه تبخیر شده و از بین میرود. همچنین امکان ایجاد اثر جامد روی سطوح صیقلی با شمع های خشک وجود ندارد، لذا عملیات کنترل دما باید با اثرگذاری متناوب شمع روی سطح و در طول عملیات اجرا شود.