راهنمای انتخاب الکترود جوشکاری چدن
جوشکاری چدن به دلیل درصد بالای کربن و ساختار متالورژیکی خاص این آلیاژ، با جوشکاری بسیاری از فولادها تفاوت دارد. انتخاب الکترود نامناسب می تواند باعث ایجاد ترک، شکست مجدد قطعه یا دشوار شدن ماشینکاری ناحیه جوش شود. به همین دلیل، هنگام انتخاب الکترود جوشکاری چدن باید علاوه بر نوع چدن، ضخامت قطعه و شرایط کاری آن، نوع فلز جوش ایجادشده توسط الکترود نیز مورد توجه قرار گیرد.
در میان الکترودهای مخصوص چدن، E Ni-CI، E NiFe-CI و EST از گزینه هایی هستند که برای تعمیر و اتصال قطعات چدنی مورد استفاده قرار می گیرند. انتخاب میان این الکترودها به نوع تعمیر، میزان استحکام مورد نیاز و امکان ماشینکاری محل جوش بستگی دارد.
چرا جوشکاری چدن به الکترود مخصوص نیاز دارد؟
چدن در مقایسه با بسیاری از فولادهای کربنی، حساسیت بیشتری به ترک خوردن در اثر شوک حرارتی دارد. گرم و سرد شدن سریع ناحیه جوش می تواند تنش هایی در قطعه ایجاد کند که در نهایت به ترک در فلز پایه یا فلز جوش منجر شود.
به همین دلیل، در تعمیر قطعات چدنی باید الکترودی انتخاب شود که با شرایط متالورژیکی قطعه سازگاری داشته باشد. نوع چدن، ضخامت، شکل قطعه و میزان تنش موجود در آن، همگی در انتخاب الکترود مناسب تاثیر دارند.
انواع الکترود مناسب برای جوشکاری چدن
الکترود E Ni-CI؛ مناسب برای جوشکاری و تعمیر چدن
E Ni-CI یک الکترود پایه نیکل است که برای تعمیر قطعات چدنی، به ویژه چدن خاکستری، کاربرد دارد. فلز جوش حاصل از این نوع الکترود قابلیت ماشینکاری مناسبی دارد و به همین دلیل برای قطعاتی که پس از جوشکاری نیاز به تراشکاری یا پرداخت دارند، گزینه مناسبی محسوب می شود.
الکترود E Ni-CI در تعمیر قطعات چدنی حساس، قطعات ریخته گری و بخش هایی که کنترل ترک و امکان ماشینکاری اهمیت دارد، مورد استفاده قرار می گیرد.
الکترود E NiFe-CI؛ برای قطعات چدنی تحت بار
E NiFe-CI از آلیاژ نیکل و آهن تشکیل شده و نسبت به الکترودهای تمام نیکل، استحکام مکانیکی بالاتری در فلز جوش ایجاد می کند. به همین دلیل برای تعمیر قطعات ضخیم تر یا قطعاتی که پس از تعمیر تحت بار و تنش مکانیکی قرار می گیرند، گزینه مناسبی است.
این نوع الکترود همچنین در برخی تعمیرات چدن به فولاد و قطعات صنعتی سنگین کاربرد دارد.
الکترود EST؛ برای تعمیر و اتصال قطعات چدنی
EST از دیگر گزینه های مخصوص تعمیر چدن است. این الکترود با مغز فولادی برای بازسازی قطعات ریخته گری، تعمیر ترک و شکستگی قطعات چدنی و همچنین برخی اتصالات چدن به فولاد استفاده می شود.
یکی از تفاوت های مهم EST با الکترودهای پایه نیکل این است که فلز جوش آن قابلیت ماشینکاری ندارد؛ بنابراین باید پیش از انتخاب، شرایط قطعه و نیاز به ماشینکاری بعد از جوشکاری بررسی شود.
مقایسه الکترودهای جوشکاری چدن
| نوع الکترود | پایه | ویژگی اصلی | کاربرد مناسب |
|---|---|---|---|
| E Ni-CI | نیکل | قابلیت ماشینکاری مناسب | تعمیر چدن و قطعات حساس |
| E NiFe-CI | نیکل-آهن | استحکام مکانیکی بالاتر | قطعات ضخیم و تحت بار |
| EST | فولادی | مناسب تعمیر و اتصال چدن به فولاد | بازسازی و تعمیر قطعات چدنی |
بنابراین نمی توان یک الکترود را به عنوان بهترین گزینه برای تمام قطعات چدنی معرفی کرد. انتخاب صحیح باید بر اساس نوع چدن، شرایط قطعه و خواص مورد نیاز فلز جوش انجام شود.
قبل از جوشکاری چدن به چه نکاتی توجه کنیم؟
انتخاب الکترود تنها بخشی از فرآیند جوشکاری چدن است. برای کاهش احتمال ترک و افزایش کیفیت اتصال، شرایط حرارتی قطعه نیز اهمیت زیادی دارد.
پیش از شروع جوشکاری بهتر است موارد زیر بررسی شود:
- نوع چدن و ترکیب قطعه
- ضخامت قطعه
- میزان تنش و بارگذاری
- نیاز یا عدم نیاز به ماشینکاری پس از جوش
- امکان پیشگرم کردن قطعه
- کنترل دمای بین پاس ها
- سرعت سرد شدن قطعه
در برخی تعمیرات، پیشگرم کردن و سرد کردن تدریجی قطعه می تواند به کاهش تنش حرارتی و احتمال ترک کمک کند.
برای چدن کدام الکترود را انتخاب کنیم؟
جدول مقایسه ای ذیل مختصات انواع الکترودهای جوشکاری چدن (با مشخصه فنی AWS و استاندارد آما) با توجه به شرایط و موقعیت های مختلف جوشکاری میباشد :
| ملاحظات | حالات جوش | نوع جریان | استحکام کششی | موارد مصرف | قابلیت ماشینکاری | گروه و آنالیز |
مختصات نام الکترود |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| فقط گُرده های بطول 25الی35 میلیمتر جوش داده شود. گرده های جوش بلافاصله چکش کاری شود،مراقبت برای عدم گرم شدن قطعه کاربیش از حد تحمل دست ، جوشکاری با قوس کوتاه و عدم تماس الکترود با قطعه کار |
تخت |
جریان مستقیم قطب مستقیم و جریان متناوب | تا حد زیادی به فلز پایه بستگی دارد اما اغلب از آن بیشتر است . | تعمیر قطعات چدنی-اصلاح عیوب ریختگی-اتصال چدن به فولاد – تعمیر قطعات معیوب چدنی | فلز جوش آن قابلیت ماشینکاری ندارد | نیمه قلیایی با مغز فولادی |
1012G ( AMA ) EST |
| برای جلوگیری از ترک خوردن بهتر است لایه واسطه با الکترود 1094Ni جوشکاری شود،
دارای قوس پایداروجوش تمیز، رعایت جوشکاری فاصله دار و چکش کاری محل جوش ، سرد شدن تدریجی و بسیار آرام |
تخت- افقی- بالاسر |
جریان مستقیم قطب معکوس و جریان متناوب |
—— |
اصلاح قطعات شکسته یا فرسوده چدن و برطرف کردن مُک.
جوشکاری چدن با گرافیت لایه ای،چدن چکش خوار سفید و سیاه ، چدن نشکن |
قابلیت ماشینکاری دارد
قابلیت براده برداری دارد |
نیکل – مس | 1094 Mo (AMA )
E NiCu-B |
| دارای قوس پایداروجوش تمیز، رعایت جوشکاری فاصله دار، سرد شدن تدریجی و بسیار آرام ، درصورت نیاز به پیشگرم تا 300 درجه میتوان پیشگرم کرد. |
تخت- افقی- بالاسر |
جریان مستقیم قطب معکوس و جریان متناوب |
—— |
جوشکاری چدن و اتصال چدن به فولاد ، مس و آلیاژهای نیکل، اصلاح قطعات چدنی، چدن با گرافیت لایه ای،چدن چکش خوار سفید و سیاه ، چدن نشکن | روی جوش میتوان براده برداری و روی اتصال جوش سوهان کاری و براده برداری نمود | نیکل خالص | 1094 Ni (AMA)
E Ni-CI |
| دارای قوس پایداروجوش تمیز، رعایت جوشکاری فاصله دار، سرد شدن تدریجی و بسیار آرام ، درصورت نیاز به پیشگرم تا 300 درجه میتوان پیشگرم کرد، با کمترین شدت جریان جوشکاری شود. |
تخت- افقی- بالاسر |
جریان مستقیم قطب معکوس و جریان متناوب |
استحکام بالاتری نسبت به الکترود نیکلی خالص دارد. | جوشکاری چدن و اتصال چدن به فولاد، جوشکاری چدن های نشکن واتصال آنها، چدن چکش خوار سفید و سیاه ، اتصال چدن به فولاد، مس و آلیاژهای نیکل | فلز جوش آن قابلیت ماشین کاری دارد | نیکل – آهن | 1094 NiFe(AMA)
E NiFe-CI |
در نهایت، انتخاب الکترود باید بر اساس نوع چدن و شرایط واقعی تعمیر انجام شود، نه صرفاً بر اساس نام الکترود یا قیمت آن.
خرید الکترود مناسب جوشکاری چدن
حامی جوش مجموعه ای از الکترودهای مخصوص جوشکاری چدن شامل AMA 1012G، AMA 1094Ni و AMA 1094NiFe را ارائه می کند. برای انتخاب الکترود مناسب جوشکاری چدن، می توانید با توجه به نوع چدن، شرایط قطعه و کاربرد مورد نظر، از مشاوره تخصصی حامی جوش استفاده کنید و پیش از خرید، گزینه مناسب را با کمک کارشناسان بررسی کنید.