جوشکاری فولادهای گالوانیزه

By   سپتامبر 30, 2019

جوشکاری فولادهای گالوانیزه

 

گالوانیزاسیون عبارتست از پوشش فولاد با استفاده از لایه های محافظ روی جهت افزایش مقاومت در برابر خوردگی سطحی. در این روش ابتدا با استفاده از روش های شیمیایی یا مکانیکی سطح قطعه کاملا تمیز شده و بعد از چربی زدایی و اکسید زدایی یک لایه کمکی روی سطح ایجاد می شد تا باعث افزایش چسبندگی بین فولاد و روی شود. این لایه باعث خواهد شد تا wetability سطح فلز افزایش یابد. سپس قطعه در حمام مذاب روی با دمای 445 الی 465 درجه سانتیگراد غوطه ور می شود.

ضخامت لایه روی تابعی از زمان نگهداری قطعه در حمام مذاب است و زمان نگهداری نیز بر اساس شکل قطعه و سهولت حمل و نقل آن است. زمان غوطه وری در حدود 1 الی 5 دقیقه است. برای گالوانیزه کردن پیوسته ورق زمان کمتر خواهد شد. سرعت واکنش روی و آهن در یک یا دو دقیقه اول سریع بوده و این زمان جهت تشکیل لایه های محافظ کافی خواهد بود.

پس از خروج از حمام قطعه با استفاده از دستگاه سانتریفوژ، هوا یا فروبردن در آب سرد خواهد شد.

حرارت ناشی از پروسه های جوشکاری تاثیر قابل توجهی بر نواحی اطراف جوش دارند و باعث خواهد شد که خصوصیات مقاومت به خوردگی در این ناحیه از بین برود. به همین دلیل لازم است تا تمهیداتی در نظر گرفته شود که ضمن عدم کاهش کیفیت جوش ، ناحیه جوش بنحو مناسبی پو شش شده تا محصول کارایی مناسبی در سرویس داشته باشد ضمن اینکه از اثرات سوء فلز روی بر جوش جلوگیری شود.

فولادهای گالوانیزه در جوشکاری قوسی با استفاده از الکترودهای فولاد کربنی مستعد به ترک هستند. این ترک ها ناشی از نفوذ روی به مرز دانه ها می باشد و در بعضی از مدارک Zink Penetration crack نامیده میشود. این ترک بیشتر در گلویی جوش های گوشه ایی (fillet) مشاهده شده است.

روی قابلیت حل شدن زیادی در آهن دارد و در اثر ترکیب با آهن کمپلکس های بین فلزی تشکیل می دهد. همچنین در مرز دانه ترکیبات شکننده و با استحکام پایین تشکل شده که ممکن است در تنش های پایین یا در اثر تنش های پسمان با مقدار زیاد دچار fracture شود.

این ترک ها زمانی که پوشش در ریشه جوش باشد امکان بروز بیشتری دارند زیرا امکان خروج آنها کاهش خواهد یافت. این موضوع باعث افزایش بروز ترک ها در جوش های گوشه ایی است.

گالوانیزه گرم

امکان بروز این ترکها در جوش های گوشه ایی به فاکتورهای زیر بستگی دارد:

– ضخامت روی

– روش گالوانیزاسیون

– ضخامت فولاد گالوانیزه – Root opening طرح اتصال

– Joint restraint – پروسه جوشکاری

– نوع الکترود

این ترک ها بیشتر در فولادهای گالوانیزه با ضخامت بالای روی که بروش Hot-Dipping پوشش شده اند مشاهده شده و امکان وقوع آنها در فولادهای گالوانیزه با ضخامت پایین که بروش الکتروگالوانیزه پوشش شده اند کمتر است.

همچنین جوشکاری فولادهای گالوانیزه با استفاده از SMAW امکان بروز ترک کمتری نسبت به GMAW وجود دارد. علت این امر بالاتر بودن حرارت ورودی و کمتر بودن سرعت جوشکاری در SMAW است.

با توجه افزایش نفوذ روی در آهن در اثر حضور سیلیسیم پیشنهاد می گردد از مواد مصرفی در جوش استفاده شود که دارای حداقل سیلیسیم باشند. فلز جوشی که درصد سیلیسیم آن کمتر از 0.2 باشد معمولا Zink Penetration crack ندارد.

بعنوان مثال جوش هایی که با استفاده از ER70S-6 (در پروسه GMAW ) که با استفاده از سیلیسیم اکسیژن زدایی شده است و جوش هایی که با الکترودهای E7015 و E7016 ایجاد شده اند حساسیت بالایی نسبت به ترک ناشی از نفوذ روی دارند. این درحالی است که جوش با ER70S-3و E6012 و E6013 حساسیت کمتری دارند.

طبق جدول 1 از ASME SEC2 PART C SFA5.18 درصد سیلیسیم در ER70-6 در حدود 0.8 الی 1.15 درصد می باشد. درحالیکه وایر ER70S-3 دارای 0.45 الی 0.75 درصد سیلیسیم است.

درصورتیکه روی در حین جوشکاری بخار شده و از فلز جوش خارج شود احتمال ترک کاهش خواهد یافت به همین دلیل درز جوش با root opening بیشتر در این مواقع بهتر است.

 

حساسیت به ترک در جوش گوشه ایی را می توان با استفاده از موارد زیر کاهش داد:

-استفاده از درز جوش single / double bevel

– حذف پوشش قبل از جوشکاری با استفاده از شات بلاست یا oxyfuel gas

– Root opening حداقل 0.06اینچ

– تهیه PQR قبل از شروع جوشکاری

 

فولادهای گالوانیزه را می توان با استفاده از پروسه های زیر جوشکاری نمود:

      SMAW
      GMAW
      FCAW
      GTAW
      OXW
      Resistance Welding
      Brazing
      Soldering

جوشکاری SMAW فولادهای گالوانیزه از نظر پروسیجر تفاوت چندانی با جوشکاری همان فولاد ندارد فقط باید توانایی الکترود در خصوص بخار نمودن روی از جلوی حوضچه جوش در نظر گرفته شود. الکترودهایی که در این پروسه پیشنهاد می گردد الکترودهای روتایلی E6012 و E6013 است و همچنین در ضخامت های بالا جهت افزایش نرخ رسوب می توان از E7018 یا E7024 نیز استفاده نمود. سرعت جوشکاری باید 80 الی 90 درصد سرعت جوشکاری فولاد مشابه و بدون پوشش باشد.

قسمت هایی از فلز پایه که پوشش آن آسیب دیده است باید با وایر برس تمیزکاری نمود و با استفاده از روش های زیر اصلاح نمود:

      پوشش Zinc-rich
      ذوب نمودن آلیاژهای روی (بصورت stick)  با استفاده از  oxyfuel gas
      سایش روی(بصورت stick)  بر روی اطراف جوش پس از جوشکاری و قبل از سرد شدن با محافظت گازهای محافظ
      پاشش اسپری روی با استفاده از شعله

آبکاری گالوانیزه گرم

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *