مقایسه سیم‌جوش‌های SG2 و SG3

سیم‌جوش‌های SG2 و SG3 از پرکاربردترین سیم‌های جوش توپر فولادی در فرآیند جوشکاری قوسی با گاز محافظ (GMAW/MAG) هستند. این دو نوع سیم‌جوش به دلیل قابلیت جوشکاری مناسب، خواص مکانیکی مطلوب و کاربرد گسترده در صنایع مختلف، جایگاه مهمی در ساخت سازه‌های فلزی، مخازن، تجهیزات صنعتی و قطعات ماشین‌سازی دارند.

اگرچه SG2 و SG3 از نظر کاربرد عمومی شباهت‌های زیادی دارند، اما تفاوت‌هایی در ترکیب شیمیایی، به‌ویژه میزان منگنز (Mn) و سیلیسیم (Si) ، می‌توانند بر خواص مکانیکی فلز جوش و رفتار آن هنگام جوشکاری تأثیر بگذارند.

انتخاب صحیح میان این دو سیم‌جوش باید بر اساس نوع فولاد پایه، شرایط کاری قطعه، الزامات مکانیکی، نوع گاز محافظ و استانداردهای موردنیاز انجام شود.

تفاوت سیم‌جوش‌های SG2 و SG3 در ترکیب شیمیایی

یکی از مهم‌ترین تفاوت‌های سیم‌جوش SG2 و SG3 به میزان عناصر آلیاژی موجود در ترکیب شیمیایی آن‌ها مربوط می‌شود.
در حالت کلی، سیم‌جوش SG3 نسبت به SG2 دارای مقادیر بیشتری منگنز و معمولاً سیلیسیم است.
نقش عناصر اصلی در ترکیب شیمیایی:

منگنز (Mn)

• افزایش استحکام کششی فلز جوش
• کمک به بهبود خواص مکانیکی
• مشارکت در اکسیژن‌زدایی حوضچه مذاب
• تأثیر بر ساختار متالورژیکی فلز جوش

سیلیسیم (Si)

• ایفای نقش به‌عنوان عنصر اکسیژن‌زدا
• کمک به بهبود کیفیت فلز جوش
• تأثیر بر سیالیت حوضچه مذاب
• اثرگذاری بر شکل و ظاهر گرده جوش

در هر دو سیم‌جوش، میزان کربن نیز اهمیت دارد؛ زیرا بر استحکام، سختی و رفتار متالورژیکی فلز جوش تأثیرگذار است.

نکته مهم :  ترکیب شیمیایی دقیق هر محصول ممکن است با توجه به سازنده متفاوت باشد. بنابراین برای مقایسه قطعی باید گواهی آنالیز شیمیایی و دیتاشیت برند و محصول بررسی شود.

جدول مقایسه ترکیب شیمیایی سیم‌های جوش SG2 و SG3

عنصر	علامت شیمیایی	SG2 (%)	SG3 (%)
کربن	C	0.06–0.09	0.06–0.09
سیلیسیم	Si	0.80–0.90	0.85–1.00
منگنز	Mn	1.40–1.50	1.60–1.70
فسفر	P	حداکثر 0.015	حداکثر 0.015
گوگرد	S	حداکثر 0.015	حداکثر 0.015
کروم	Cr	حداکثر 0.10	حداکثر 0.10
نیکل	Ni	حداکثر 0.10	حداکثر 0.10
مولیبدن	Mo	حداکثر 0.05	حداکثر 0.05
مس	Cu	حداکثر 0.10	حداکثر 0.10

تفاوت اصلی سیم‌جوش‌های SG2 و SG3

• SG2  :  دارای منگنز کمتر (حدود 1.4 تا 1.5 درصد).
• SG3  : دارای منگنز بیشتر (حدود 1.6 تا 1.7 درصد) و سیلیسیم کمی بالاتر.
• افزایش منگنز در SG3 معمولاً باعث افزایش استحکام فلز جوش می‌شود.

مقایسه خواص مکانیکی سیم‌جوش‌های SG2 و SG3

خواص مکانیکی یکی از مهم‌ترین معیارهای انتخاب سیم‌جوش در پروژه‌های صنعتی است.

به دلیل وجود مقادیر بالاتر منگنز در بسیاری از محصولات SG3، فلز جوش حاصل از این سیم‌جوش می‌تواند استحکام تسلیم و استحکام کششی بالاتری نسبت به برخی محصولات SG2 داشته باشد  ، اما این موضوع یک قاعده مطلق نیست و باید مشخصات مکانیکی اعلام‌شده توسط تولیدکننده بررسی شود.

مهم‌ترین خواص مکانیکی عبارت‌اند از:

الف)  استحکام کششی (Tensile Strength)

این ویژگی نشان‌دهنده حداکثر تنشی است که فلز جوش پیش از گسیختگی تحمل می‌کند.

در بسیاری از محصولات SG3، به دلیل ترکیب شیمیایی متفاوت، استحکام کششی بالاتری گزارش می‌شود.

ب) تنش تسلیم (Yield Strength)

تنش تسلیم نشان‌دهنده میزان تنشی است که از آن به بعد تغییر شکل پلاستیک و دائمی در فلز آغاز می‌شود. این ویژگی در طراحی سازه‌های تحت بار اهمیت زیادی دارد.

ج)  ازدیاد طول (Elongation)

ازدیاد طول نشان‌دهنده قابلیت تغییر شکل پلاستیک فلز پیش از شکست است. افزایش استحکام الزاماً به معنی افزایش شکل‌پذیری نیست؛ بنابراین باید این دو ویژگی به‌صورت هم‌زمان بررسی شوند.

د)  چقرمگی ضربه‌ای (Impact Toughness)

چقرمگی ضربه‌ای نشان‌دهنده توانایی فلز جوش در جذب انرژی پیش از شکست، به‌ویژه در شرایط بارگذاری ضربه‌ای و دماهای پایین است.

این ویژگی در ساخت مخازن، سازه‌های سنگین و تجهیزات تحت شرایط محیطی سخت اهمیت ویژه‌ای دارد.

مقایسه عملکرد جوشکاری و کیفیت گرده جوش

یکی دیگر از موضوعات مهم در مقایسه SG2 و SG3، رفتار آن‌ها هنگام جوشکاری است.

هر دو سیم‌جوش در فرآیند MAG با گازهای محافظ متداول مانند دی‌اکسیدکربن و مخلوط آرگون و دی‌اکسیدکربن مورد استفاده قرار می‌گیرند؛ البته نوع گاز مجاز باید مطابق مشخصات سازنده انتخاب شود.

عوامل مؤثر بر کیفیت جوش عبارت‌اند از:

• پایداری قوس الکتریکی
• میزان پاشش مذاب (Spatter)
• نفوذ جوش (Penetration)
• سیالیت حوضچه مذاب
• شکل ظاهری گرده جوش
• میزان سرباره و اکسیدهای سطحی

در برخی محصولات SG3، به دلیل ترکیب شیمیایی متفاوت، رفتار حوضچه مذاب و شکل گرده جوش مطلوب دیده می‌شود.اما  نمی‌توان به‌صورت عمومی ادعا کرد که SG3 همیشه پاشش کمتری دارد یا کیفیت ظاهری بهتری ایجاد می‌کند.

در واقع، میزان پاشش و کیفیت جوش به عوامل متعددی از جمله نوع گاز محافظ، شدت جریان، ولتاژ، سرعت تغذیه سیم، طول قوس، وضعیت جوشکاری و مهارت اپراتور و جوشکار بستگی دارد.

کاربردهای صنعتی سیم‌جوش‌های SG2 و SG3

کاربردهای سیم‌جوش SG2

سیم‌جوش SG2 به دلیل عملکرد مناسب و کاربرد گسترده، یکی از انتخاب‌های رایج در جوشکاری عمومی صنعتی است.

مهم‌ترین کاربردهای آن عبارت‌اند از:

• ساخت سازه‌های فلزی سبک و متوسط
• صنایع خودروسازی
• ساخت مخازن و تجهیزات صنعتی
• تولید قطعات ماشین‌آلات
• صنایع ورق‌کاری و فلزکاری
• ساخت تجهیزات و اسکلت‌های فلزی

در بسیاری از پروژه‌های متداول، SG2 می‌تواند خواص مکانیکی موردنیاز را تأمین کند و از نظر اقتصادی نیز گزینه مناسبی باشد.

کاربردهای سیم‌جوش SG3

سیم‌جوش SG3  اغلب در مواردی که مشخصات فنی پروژه به فلز جوشی با ترکیب شیمیایی یا سطح استحکام بالاتری نیاز دارد، مورد بررسی قرار میگیرد.

از جمله کاربردهای آن می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• ساخت سازه‌های صنعتی
• تولید قطعات ماشین‌آلات سنگین
• صنایع خودروسازی
• ساخت تجهیزات تحت بار
• پروژه‌هایی با الزامات مکانیکی مشخص

البته انتخاب SG3 صرفاً به دلیل استحکام بالاتر توصیه نمی‌شود. در پروژه‌های حساس، باید چقرمگی، خواص فلز پایه و الزامات استاندارد نیز در نظر گرفته شوند.

نکات مهم در انتخاب سیم‌جوش مناسب

برای انتخاب صحیح میان SG2 و SG3 باید چند عامل اساسی مورد توجه قرار گیرد:

نوع فلز پایه

ترکیب شیمیایی و خواص مکانیکی فلز پایه باید با مشخصات فلز جوش سازگار باشد.

شرایط کاری قطعه

اگر قطعه تحت بارگذاری سنگین، ضربه، ارتعاش یا دمای پایین قرار دارد، بررسی چقرمگی و استحکام اهمیت بیشتری پیدا می‌کند.

الزامات مکانیکی

انتخاب سیم‌جوش باید بر اساس حداقل استحکام تسلیم، استحکام کششی و ازدیاد طول موردنیاز انجام شود.

نوع گاز محافظ

گاز محافظ تأثیر قابل‌توجهی بر پایداری قوس، میزان پاشش، نفوذ و خواص نهایی فلز جوش دارد.

شرایط اقتصادی و تولیدی

هزینه مواد مصرفی، سرعت تولید، میزان پرت، قابلیت جوشکاری و هزینه عملیات تکمیلی نیز باید در تصمیم‌گیری لحاظ شوند.

در پروژه‌های حساس، انتخاب نهایی باید با دستورالعمل جوشکاری تأییدشده (WPS) و نتایج تأیید روش جوشکاری (PQR) مطابقت داشته باشد.

WPS = Welding Procedure Specification    ←   دستورالعمل یا مشخصات روش جوشکاری
PQR =    Procedure Qualification Record   ←   گزارش تأیید صلاحیت روش جوشکاری

جمع‌بندی و نتیجه‌گیری کارشناسی

سیم‌جوش‌های SG2 و SG3 هر دو از مواد مصرفی مهم در فرآیند جوشکاری MAG هستند و هرکدام با توجه به ترکیب شیمیایی و خواص مکانیکی خود، کاربردهای مشخصی در صنایع مختلف دارند.

SG2 به دلیل کاربرد گسترده، عملکرد مناسب و هزینه اقتصادی، گزینه‌ای متداول برای بسیاری از عملیات جوشکاری عمومی محسوب می‌شود.
SG3 به دلیل برخورداری از مقادیر بالاتر برخی عناصر آلیاژی، به‌ویژه منگنز، در بسیاری از محصولات می‌تواند فلز جوشی با استحکام بالاتری ایجاد کند.

نکته بسیار مهم  :   استحکام بالاتر فلز جوش به‌تنهایی به معنی کیفیت بهتر جوشکاری نیست.

کیفیت واقعی یک اتصال جوشی حاصل مجموعه‌ای از عوامل شامل ترکیب شیمیایی، خواص مکانیکی، چقرمگی، نفوذ مناسب، نبود عیوب، طراحی صحیح اتصال و اجرای اصولی فرآیند جوشکاری است.

انتخاب میان SG2 و SG3 باید بر اساس نیاز واقعی پروژه، مشخصات فلز پایه، شرایط بهره برداری و الزامات استاندارد صورت گیرد. هرکدام زمانی بهترین انتخاب هستند که با نیاز فنی و شرایط اجرایی پروژه تناسب داشته باشند. در حامی جوش نیز می توانید برای انتخاب و تامین سیم جوش مناسب پروژه، مشخصات فنی موردنیاز خود را با کارشناسان مجموعه مطرح کنید و برای خرید سیم جوش SG2 یا SG3 راهنمایی تخصصی دریافت کنید.