معرفی 7 نکته اجرایی مهم جوشکاری چدن؛ بهترین روش انجام چیست؟
۱۴۰۴/۰۸/۲۳
7 دقیقه
چدن از کربن تشکیل شده و ساختار گرافیتی دارد، به همین سبب در دسته‌ی فلزات شکننده و حساس قرار می‌گیرد. جوش دادن قطعات چدنی، یک مسئله چالش برانگیز در صنایع است؛ زیرا کوچکترین خطا در انتخاب الکترود، تنظیم دما یا هر نکته اجرایی مهم جوشکاری چدن می‌تواند کل قطعه را زیر سوال ببرد.
حساسیت چدن باعث شده است که مراحل جوشکاری آن همچون برش فلزات چدنی با سطح کاملا یک دست، پیش گرم کردن، سرد کردن کنترل شده پس از جوش، انتخاب روش مناسب جوشکاری چدن و اجرای صحیح آن اهمیت زیادی پیدا کند. در این مطلب قصد داریم چند نکته کلیدی در جوشکاری چدن را همراه با روشهای انجام آن معرفی کنیم تا بتوانید با اطمینان بیشتری برای اتصال قطعات چدنی اقدام کنید.
چدن تاب و تحمل حرارت بالا و فشارهای زیاد را ندارد و به همین دلیل باید بهترین روش را برای جوشکاری آن انتخاب کرد. روش مناسب برای جوش چدن شکسته یا جوش اولیه قطعات بر اساس میزان چکش‌خواری چدن، نوع چدن، میزان تنش، ضخامت قطعه و ظرافت مورد نیاز انتخاب می‌شود.
اغلب تعمیرکاران و صنعتگران قبل از انتخاب روش جوشکاری، ابتدا قطعه را با برش‌های نرم و دقیق آماده می‌کنند؛ به همین دلیل هنگام مقایسه قیمت دستگاه برش آب صابونی، به کیفیت سطح نهایی آن توجه ویژه‌ای دارند. همین موضوع باعث می‌شود که انتخاب روش جوشکاری و برشکاری چدن روی یکدیگر تاثیر گذاشته و نتیجه‌ی نهایی را حاصل نمایند.
در ادامه با چهار مورد از رایج‌ترین روشهای جوشکاری چدن که شامل موارد زیر است آشنا خواهید شد:
اغلب صنعتگران و تعمیرکارانی که با چدن سروکار دارند معتقدند که بهترین روش جوشکاری چدن، استفاده از قوس الکتریکی است. در روش جوش چدن با گاز کربن دی اکسید، انرژی لازم از همان قوس الکتریکی تامین می‌شود و گاز کربن دی اکسید فقط به عنوان یک محافظ عمل می‌کند.
در واقع این گاز اجازه نمی‌دهد که اکسیژن به محیط جوشکاری غالب شود و تاثیری بر استحکام اتصالات بگذارد. در این روش وقتی جریان الکتریکی به سیم جوش چدن می‌رسد حرارت ایجاد می‌کند و توسط آن باعث ذوب و اتصال دو قطعه چدن می‌شود.
یکی دیگر از بهترین روشهای جوش چدن با قوس الکتریکی، استفاده از گاز آرگون برای محافظت است که به آن «TIG» می‌گویند. استفاده از گاز آرگون باعث می‌شود که کیفیت و ظرافت جوش افزایش یابد و همچنین اتصالات مطمئن‌تری ایجاد شوند.
در کارگاه‌های صنعتی که از جوشکاری CO2 یا TIG استفاده می‌کنند، معمولا دستگاه‌های برش پلاسما هم دیده می‌شوند تا برش‌های سریع و دقیق قبل از جوشکاری چدن را توسط آن انجام دهند.
جوشکاری چدن با برنج از روشهای رایج در صنعت است؛ زیرا کمترین آسیب را به فلز پایه وارد می‌کند و اتصالات باکیفیتی ایجاد می‌کند. در این روش نباید از سنگ سمباده برای پخ زنی چدن استفاده کرد، زیرا چسبندگی قطعات را کاهش می‌دهد و کیفیت جوش نیز پایین می‌آید.
جوشکاری چدن را می‌توان با الکترودهای مسی، نیکل و چدنی انجام داد. انتخاب بهترین الکترود برای جوشکاری چدن بر اساس نوع کاربرد و هماهنگی رنگی انجام می‌شود؛ به عنوان مثال، الکترود نیکل برای قطعات حساس بهترین نتیجه را تحویل می‌دهند.
جوشکاری چدن همیشه چالش برانگیز بوده و کوچکترین بی‌توجهی در آن به ترک، ترد شدگی یا شکست نهایی قطعه منجر می‌شود. برای اینکه نتیجه کار تمیز، بادوام و مطمئن باشد، باید از همان مراحل ابتدایی یعنی بازدید قطعه، آماده سازی سطح، انتخاب الکترود و کنترل دما و خلاصه همه چیز را با دقت انجام داد.
یکی از نکات مهم در همین مرحله‌های اول، نحوه برشکاری یا صاف کردن بخش‌های آسیب دیده است؛ جایی که بسیاری از متخصصان برای ایجاد برش‌های یکنواخت روی قطعات سخت چدنی از ابزارهایی مثل اره الماسه استفاده می‌کنند تا سطحی هموار برای شروع فرآیند جوش فراهم شود.
در ادامه به دیگر نکات اجرایی مهم جوشکاری چدن خواهیم پرداخت؛ نکاتی که رعایت آنها برای رسیدن به یک نتیجه مطلوب ضروری است.
چدن از جنس گرافیت است و چربی‌های خاصی به طور طبیعی روی آن را پوشانده‌اند. این چربی‌ها و همچنین دیگر آلودگی‌ها باید به طور کامل از محل جوشکاری زدوده شوند تا نتیجه‌ی کار مطلوب باشد. در این مرحله اغلب از برس سیمی، سنگ سنباده، دستگاه براده برداری یا فرز برای پاکسازی چدن استفاده می‌شود.
هرچند آماده سازی چدن بیشتر با ابزارهای فلزی انجام می‌شود، اما در کارگاه‌هایی که بخش نجاری هم دارند، ابزارهایی مانند اره نواری چوب نیز دیده می‌شود؛ کنار هم بودن ابزارها در این کارگاه‌های بزرگ و کوچک باعث می‌شود تا کاربر برای آماده سازی چدن قبل از جوش لنگ هیچ وسیله‌ای نماند.
همانطور که اشاره کردیم یکی از بهترین دستگاه‌های جوش چدن، دستگاه اینورتر است که با الکترودهای مختلف کار می‌کند. انتخاب صحیح الکترود متناسب با ساختار حساس چدن، تاثیر به سزای در نتیجه جوشکاری دارد.
الکترودهای نیکل که ترکیبی از نیکل و آهن هستند اغلب برای جوشکاری‌های حساس استفاده می‌شوند؛ زیرا می‌توان از آن یک خروجی باکیفیت، محکم، مطمئن و مستحکم گرفت. از طرفی چون فلز چدن واکنش انبساطی کمی در برابر حرارت نشان می‌دهد، انتخاب الکترود اشتباه می‌تواند احتمال ترک خوردگی، پوسته شدن و کاهش استحکام جوش را بالا ببرد.
چدن نباید دچار شوک دمایی شود؛ یعنی سرما و گرمای ناگهانی می‌تواند به آن آسیب جدی وارد کند. همین ویژگی باعث می‌شود که کنترل دما به یک نکته اجرایی مهم جوشکاری چدن تبدیل شود. برای کاهش تنش حرارتی می‌توان قطعات را قبل از جوش گرم کرد تا اختلاف دما بین ناحیه جوش و سایر بخش‌های فلز کاهش یابد.
پیش گرمایش بهترین روش جلوگیری از ترک خوردن چدن هنگام جوشکاری است. دمای مناسب برای این روش حدود 200 تا 400 درجه بوده و با توجه به نوع چدن و ضخامت قطعه انتخاب می‌شود.
در جوشکاری چدن، باید از جریان پایینی استفاده شود تا حرارت کمتری به قطعه وارد شود و احتمال انقباض ناگهانی در آن کاهش یابد. این موضوع در کاهش ترک‌های حرارتی و افزایش کیفیت اتصال بسیار موثر است.
علاوه بر این، وقتی آمپر جوش چدن پایین باشد، قوس به صورت آرام و یکنواخت شکل می‌گیرد و اپراتور نیز کنترل بیشتری روی حوضچه مذاب دارد. به همین دلیل، انتخاب شدت جریان مناسب یکی از اصول کلیدی افزایش کیفیت جوش چدن است.
استفاده از تجهیزات استاندارد و متناسب با نوع جوشکاری چدن، تضمینی برای کیفیت نهایی خواهد بود. این تجهیزات شامل اینورتر مناسب، تورچ، نازل، الکترودهای استاندارد، وسایل مورد نیاز برای آماده سازی قطعات و ابزارهای جانبی است.
تجهیزات مناسب باعث کنترل بهتر قوس، پایداری حرارت، تنظیم دقیق ولتاژ و جریان و در نهایت شکل گیری یک جوش تمیز و مقاوم می‌شوند؛ بنابراین هرچه ابزار حرفه‌ای‌تر باشد، فرآیند جوش راحت‌تر و نتیجه آن مطمئن‌تر خواهد بود.
همچنین قبل از جوشکاری چدن، خیلی وقت‌ها لازم است بخش‌های آسیب دیده برش بخورند؛ به همین دلیل فنی‌کاران قبل از هر چیز باید به سراغ خرید اره مناسب برای ایجاد برش تمیز و دقیق بروند.
سرد شدن سریع دشمن اصلی چدن است؛ به همین دلیل مدیریت دمای پس از جوشکاری حتی بیشتر از کنترل آن در حین عملیات اهمیت دارد. پس از پایان کار، قطعه را باید به آرامی خنک کرد که استفاده از پشم سنگ، ماسه خشک و خاک نسوز به این اتفاق کمک می‌کنند.
در برخی از روشهای جوش چدن باید از گاز محافظ استفاده کرد تا از ورود اکسیژن و نیتروژن هوا به حوضچه مذاب در چدن جلوگیری شود. شاید بپرسید حوضچه مذاب در جوشکاری چدن چیست؟ به آن بخشی از چدن که تحت حرارت ذوب شده و اتصال را برقرار می‌کند، حوضچه مذاب گفته می‌شود.
گازهای آرگون و کربن دی اکسید می‌توانند بهترین شرایط را برای جوشکاری چدن فراهم کنند و اتصالی تمیز، بدون تخلخل، با مقاومت بالا و ساختاری یکنواخت را ارائه دهند.
شما زمانی در جوشکاری چدن به نتیجه‌ای محکم، تمیز و قابل‌اعتماد می‌رسید که مجموعه‌ای از اصول فنی را به درستی رعایت کنید؛ از جمله نکات اجرایی مهم جوشکاری چدن می‌توان به انتخاب روش درست، کنترل دما در حین کار و برای خنک سازی چدن، مراقبت از حوضچه جوش با گازهای مخصوص و آماده سازی قطعات پیش از برش از اشاره کرد.
در کنار این مهارت‌ها به ابزار دقیق و استاندارد هم نیاز است، پیشنهاد می‌کنیم برای خرید دستگاه اره فلکه ای یا سایر تجهیزات برای آماده سازی قطعات و جوشکاری آنها به سراغ ایده‌آل برش بروید؛ جایی که کیفیت، اصالت و پشتیبانی حرفه‌ای همیشه در اولویت است.
دسته بندی محصولات
