جوش هسته شار نه تنها به دلیل تطبیق پذیری و کارآیی آن ، بلکه به دلیل توانایی آن در تولید جوش های قوی و بادوام نیز ارزش دارد. استحکام یک جوش هسته شار به چندین عامل بستگی دارد ، از جمله نوع سیم هسته شار مورد استفاده ، فلز پایه ، تکنیک جوشکاری و پیروی از استانداردهای کیفیت. هنگامی که به درستی اجرا شود ، جوشکاری هسته شار می تواند اتصالی را ایجاد کند که به اندازه خود فلز پایه قوی باشد (یا حتی قوی تر از آن) باشد و آن را برای برنامه های وظیفه ساختاری ، صنعتی و سنگین {2} مناسب می کند.
عوامل کلیدی که قدرت جوش هسته شار را تعیین می کنند
1. مقاومت سیم پرکننده
سیم هسته شار خود محرک اصلی مقاومت جوش است. تولید کنندگان سیم ها را برای مطابقت یا فراتر از مقاومت کششی فلزات پایه مشترک طراحی می کنند:
سیم های فولادی خفیف (به عنوان مثال ، E71T- 8 برای خود- محافظت شده ، E71T- 11 برای گاز محافظت شده) برای حداقل مقاومت کششی 70،000 psi (پوند در هر اینچ مربع) ، مطابق با استحکام بیشتر سرنشین خفیف (60،000-70،000-70،000-PSI). این بدان معناست که جوش به طور معمول در فلز پایه (نه جوش) تحت نیروی شدید-نشانه مشخصی از مفصل قوی شکست خواهد خورد.
سیمهای قدرت بالا-} (به عنوان مثال ، E81T1- ni1) برای فولادهای کشش بالا فرموله شده و نقاط قوت کششی 80،000 psi یا بالاتر را ارائه می دهد. این سیم ها شامل آلیاژهایی مانند نیکل برای تقویت سختی هستند و آنها را برای کاربردهایی مانند تسمه های پل یا اجزای جرثقیل ایده آل می کنند.
سیم های فولادی ضد زنگ (به عنوان مثال ، E308LT1-1) با مقاومت در برابر خوردگی و استحکام فلزات پایه استیل ضد زنگ (حدود 80،000 psi) مطابقت دارند و اطمینان حاصل می کنند که جوش در برابر استرس مکانیکی و سایش محیطی مقاومت می کند.
انتخاب سیم با امتیاز مقاومت کششی برابر یا بیشتر از فلز پایه تضمین می کند که جوش "پیوند ضعیف" در ساختار نخواهد بود.
2. نفوذ جوش
جوش هسته Flux یک قوس حرارتی متمرکز - را تولید می کند که به شدت در فلز پایه نفوذ می کند - بسیار بیشتر از برخی فرآیندهای دیگر مانند جوشکاری چوب در شرایط خاص. این نفوذ عمیق یک منطقه همجوشی بزرگتر ایجاد می کند ، جایی که فلز جوش و فلز پایه در سطح مولکولی قرار می گیرد. جوش با نفوذ کامل (در کل ضخامت فلز پایه) استرس را به طور مساوی در مفصل توزیع می کند و از خرابی در خط جوش جلوگیری می کند.
به عنوان مثال ، هنگام جوشکاری یک صفحه فولادی خفیف ضخیم ¼ {{}}} اینچ با یک سیم هسته شار به اندازه مناسب (قطر 0.045 اینچ) و آمپراژ صحیح ، جوش 100 ٪ از ضخامت صفحه را نفوذ می کند. این تضمین می کند که مفصل می تواند همان بار فلز اطراف را بدون ترک خوردن یا شکستن در جوش تحمل کند.
3. آزادی از نقص
قدرت با نقص جوش تضعیف می شود و طراحی جوشکاری هسته Flux به به حداقل رساندن بسیاری از موضوعات مشترک کمک می کند:
هسته شار به عنوان یک اکسید کننده عمل می کند و باعث کاهش تخلخل (حباب گاز) می شود که جوش را تضعیف می کند.
جوش های هسته شار به درستی محافظت شده (خواه خود - محافظ یا گاز {1} محافظت شده) از آلودگی از گازهای جوی خودداری کنید ، که می تواند مناطق شکننده و ضعیف ایجاد کند.
لایه سرباره ناخالصی ها را به دام می اندازد و مانع از تبدیل شدن آنها در جوش می شود.
با این حال ، نقص مانند همجوشی ناقص (اگر قوس به اندازه کافی فلز پایه را ذوب نمی کند) یا ترک ها (از خنک کننده نادرست) باعث کاهش قدرت می شود. جوشکاران ماهر برای جلوگیری از این نقص ها بر حفظ طول قوس پایدار ، سرعت سفر مداوم و ورودی گرمای مناسب تمرکز می کنند.
4. سازگاری با فلز پایه
مقاومت جوش هسته شار نیز به تطبیق سیم با فلز پایه بستگی دارد. جوشکاری بالا - فولاد استحکام با سیم کششی کم - منجر به جوش ضعیف می شود ، حتی اگر سیم از کیفیت بالایی برخوردار باشد. به عنوان مثال:
استفاده از سیم 70،000 psi در 100،000 psi High- Steel Steel باعث می شود جوش زیر بار از بین برود.
جوشکاری آلومینیوم با سیم فولادی به دلیل ناسازگاری متالورژی ، مفصل شکننده و ضعیف ایجاد می کند.
انتخاب سیم فرموله شده برای فلز پایه (به عنوان مثال ، آلومینیوم - سیمهای هسته ای شار خاص برای آلومینیوم ، سیمهای استیل ضد زنگ برای ضد زنگ) پیوندهای جوش را به طور مؤثر تضمین می کند و ویژگی های قدرت فلز را به اشتراک می گذارد.
مقایسه قدرت: هسته شار در مقابل سایر فرآیندهای جوشکاری
جوش هسته Flux در هنگام قدرت ، خود را در برابر سایر روشهای محبوب نگه می دارد:
در مقایسه با جوشکاری MIG: هر دو فرآیند هنگام استفاده از فلزات پر کننده تطبیق ، جوش های قوی تولید می کنند. جوش های هسته شار اغلب دارای نفوذ عمیق تری هستند و به آنها یک لبه جزئی در مواد ضخیم می بخشد. MIG ممکن است در فلزات نازک از مزیت جزئی برخوردار باشد ، اما قدرت هسته Flux برای بیشتر کار ساختاری قابل مقایسه است.
در مقایسه با جوشکاری چوب: جوش های هسته شار به طور کلی برای مواد ضخیم قوی تر هستند ، زیرا خوراک سیم مداوم امکان ورودی گرمای مداوم و نفوذ عمیق تر را فراهم می کند. جوشکاری چوب می تواند جوش های قوی ایجاد کند اما در دست های بی تجربه بیشتر مستعد تخلخل است.
در مقایسه با جوشکاری TIG: جوش های TIG دقیق هستند اما میزان رسوب پایین تر دارند. جوش های هسته شار ، در حالی که زیبایی کمتری دارند ، به دلیل نفوذ بالاتر و مناطق همجوشی بزرگتر ، در برنامه های سنگین- قوی تر هستند.
در آزمایش ساختاری ، جوش های هسته شار به درستی اجرا شده بر روی فولاد خفیف معمولاً در فلز پایه (نه جوش) هنگامی که در معرض استرس کششی قرار می گیرند- معیار استحکام معروف به "شکست فلزی والدین".
واقعی - عملکرد قدرت جهانی
قدرت جوشکاری هسته Flux در برنامه های کاربردی که در آن خرابی گزینه ای نیست اثبات شده است:
فولاد سازه: پل ها ، قاب های ساختمان و رونق جرثقیل به جوش های هسته شار متکی هستند تا در برابر بارهای پویا ، ارتعاشات و استرس محیطی مقاومت کنند. یک جوش هسته شار روی یک فولاد i- باید در طی چند دهه هزاران پوند پشتیبانی کند ، و استانداردهای صنعت (مانند AWS D1.1) برای رعایت معیارهای سختگیرانه به این جوش ها نیاز دارند.
جوشکاری خط لوله: خود - جوش های هسته شار محافظت شده به بخش های خطوط لوله نفت ، گاز و آب می پیوندند که تحت فشار داخلی بالا (حداکثر 1000 psi یا بیشتر) کار می کنند. این جوش ها باید در برابر ترکیدن و خوردگی مقاومت کنند ، که اغلب با نگهداری مناسب {4 {4} ماندگار است.
تجهیزات سنگین: تیغه های بولدوزر ، قاب های تراکتور و ماشین آلات معدن بستگی به جوش های هسته شار برای تحمل ضربه ، سایش و بارهای سنگین دارد. جوش ها در این مؤلفه ها برای مقاومت در برابر خم شدن ، پیچ و تاب و برشی بدون شکستن آزمایش می شوند.
خودرو و حمل و نقل: قاب کامیون و مجامع مهار کننده تریلر که با هسته شار جوش داده شده اند باید از بارهای 10 ، پوند000+ پشتیبانی کنند. آزمایش تصادف نشان می دهد که این جوش ها اغلب بهتر از اتصالات پیچیده شده در برخورد هستند.
به حداکثر رساندن مقاومت جوش هسته شار
برای اطمینان از دستیابی به جوش های هسته شار به پتانسیل کامل خود ، این بهترین شیوه ها را دنبال کنید:
سیم مناسب را انتخاب کنید: استحکام و آلیاژ سیم را با فلز پایه مطابقت دهید.
ورودی گرمای کنترل: گرمای بیش از حد گرمای - منطقه آسیب دیده (HAZ) را تضعیف می کند. خیلی کم باعث همجوشی ناقص می شود. ولتاژ و سرعت خوراک سیم را برای ضخامت فلز تنظیم کنید.
فلز پایه را تمیز کنید: زنگ زدگی ، روغن یا رنگ را بردارید (حتی اگر شار آلودگی های سبک را تحمل کند) برای جلوگیری از تخلخل.
فلزات ضخیم از قبل گرم کنید: برای فولاد بیش از اینچ ضخامت ، از قبل گرم شدن تا 250-400 درجه F ، میزان خنک کننده را کاهش می دهد و از ترک های HAZ جلوگیری می کند.
بازرسی از نقص: پس از جوشکاری ، تخلخل ، ترک ها یا زیربنایی را بررسی کنید. نقص های کوچک را خرد کرده و در صورت لزوم جوش- جوش دهید.
پایان
جوش هسته شار قادر به تولید جوش های بسیار قوی-} به اندازه کافی قوی برای ساختاری ، صنعتی و سنگین- برنامه های وظیفه - در صورت درست انجام می شود. با استفاده از سیم مناسب ، تکنیک مناسب و توجه به کیفیت ، جوش های هسته شار می توانند با استحکام فلز پایه مطابقت داشته باشند یا از آن تجاوز کنند و استرس را به طور مساوی توزیع کنند و در برابر خرابی مقاومت کنند.
قدرت آن ، همراه با سازگاری آن با شرایط در فضای باز و بهره وری بالا ، جوشکاری هسته را به یک انتخاب قابل اعتماد برای پروژه هایی که قابلیت اطمینان و دوام بسیار مهم است ، تبدیل می کند. چه پیوستن به بخش های خط لوله ، ساخت قاب های فولادی و یا تعمیر ماشین آلات سنگین ، جوشکاری هسته Flux استحکام لازم را برای انجام کار فراهم می کند.
