موقعیت و ترتیب جوش ها

موقعیت و ترتیب جوش ها

در اکثر سازه های جوشی نحوه اجرای عملیات جوشکاری برای هر اتصال و ترتیب ارتباط اتصالات مختلف جوشی به یکدیگر تعیین شده و در دستورالعمل جوشکاری مشخص می شود. می دانیم که تنش های گرمایی ناشی از جوشکاری در نتیجه مقاومت قطعات جوش خورده در برابر انقباض و انبساط گرمایی به وجود می آیند، این مقاومت تنش های طولی و عرضی را در جوش ایجاد از پایان جوشکاری خود را به صورت تنش پسماند نشان می دهد، تنش های پسماند که منشا اصلی اعوجاج (پیچیدگی، تاب برداشتن و یا تغییر ابعاد) (Distortion) در قطعات جوش کاری شده می باشند، اعوجاج اثر ناخواسته انبساط و انقباض فلز حرارت دیده است هنگامی خطرناک هستند که مجموع آنها به اضافه تنش های وارده به جوش از حد تسلیم فلز جوش بیشتر باشد. جهت خنثی کردن این تنش ها باید اعوجاج را در قطعات به حداقل رساند اعوجاج اتصالات جوشکاری شده یکی از مسائل است که در صورت عدم رعایت نکات بازدارنده در تمامی فرآیندهای جوشکاری رخ خواهد داد باید تدابیری جهت رفع آن اتخاذ شود اعوجاج در سازه های جوشکاری شده تغییر ناخواسته هندسی و ابعادی است که پس از اتمام جوشکاری در قطعه باقی می ماند این پیچیدگی اغلب باعث کاهش کیفیت جوش و سبب صرف هزینه های فراوان در فرآیند ساخت می شود.

باید در نظر داشت که اعوجاج تا حدی در تمام انواع جوشکاری ها وجود دارد. در بسیاری از موارد آن قدر اعوجاج کوچک است که به سختی قابل رویت می باشد ولی در بعضی از موارد آن قدر مقدار اعوجاج زیاد است که باید پیش از جوشکاری در هنگام جوشکاری و یا پس از جوشکاری تدابیری برای رفع آن اتخاذ نمود معمول ترین انواع تغییر شکل های جوشی (اعوجاج، پیچیدگی، تاب برداشتن و یا تغییر ابعاد) (Distortion) در اتصالات فولادی سه نوع زیر می باشند.

اعوجاج زاویه ای (Angular Distortion)

اعوجاج طولی (Longitudinal Distortion)

اعوجاج عرضی (Transverse Distortion)

دلایل زیر عامل بروز اعوجاج و پیچیدگی در جوش می باشند:

1- حرارت

حرارت داده شده به قطعه مورد جوش کاری یکی از مهمترین عواملی است که به اعوجاج و پیچیدگی کمک می کند، فولاد در حین جوش کاری گرم و سرد شده و به تبع آن منبسط و منقبض می شود این موضوع موجب ایجاد تنش های بالای ناگهانی و اعوجاج فولاد می گردد. هرگاه سرعت اعمال حرارت بر روی قطعه و سپس سرعت سرد کردن آن به صورت یکنواخت و آهسته باشد به گونه ای که هیچ مانعی برای انبساط و انقباض قطعه وجود نداشته باشد، اتصال جوش کاری شده تغییرات ابعادی نخواهد داشت. در دماهای بالا تنش تسلیم فولاد کاهش می یابد و اگر فولاد تحت تنش های بیش از محدوده الاستیک قرار گیرد و از نقطه تسلیم نیز رد شود در آن برخی (اعوجاج، پیچیدگی، تاب برداشتن و یا تغییر ابعاد)(Distortion) دائمی به وجود می آید.

2-درجه مهار یا ممانعت

میزان کنترل و مهار قطعات جوش کاری در برابر تغییرات ابعادی ناشی از انبساط و انقباض در فرآیند سرد کردن و گرم کردن فاکتور مهم دیگری است که به طور مستقیم بر روی ایجاد اعوجاج و پیچیدگی تاثیر گذار است به نحوی که هر چه به کمک روش های مکانیکی از رها شدن تنش ها و تغییر شکل جوش جلوگیری شود این تنش ها در قطعه باقیمانده و اعوجاج و پیچیدگی ایجاد می در مواقعی اگر میزان اعوجاج و پیچیدگی زیاد باشد احتمال بروز ترک نیز وجود دارد (به خصوص در قطعات ضخیم).

3- تنش های پسماند

تنش هایی که در اثر فرآیندهای قبل از جوشکاری مانند ریخته گری، آهنگری و یا برشکاری در قطعه باقی می ماند عامل دیگری جهت ایجاد اعوجاج و پیچیدگی می باشند، این تنش ها که می توانند افزاینده کاهنده و یا خنثی کننده تنش های جوشکاری باشند، همیشه در قطعه وجود دارند. لذا در طراحی سازه ها همیشه باید به مجموعه این تنش ها دقت داشته و در راستای به حداقل رساندن آن تلاش کرد.

4- خواص فلز پایه

مسلم است که خواصی همچون میزان فروکش حرارت انتقال حرارت ضریب انبساط حرارتی قابلیت تغییر شکل استحکام و برخی خواص دیگر در تغییر شکل و ابعاد فلز پایه بسیار اهمیت دارند. اعوجاج و پیچیدگی جوشکاری را می توان در سه مرحله زیر با اتخاذ تدابیری کنترل، کاهش و یا حذف نمود.

روش های کنترل و کاهش اعوجاج و پیچیدگی:

1- تدابیر لازم قبل از جوشکاری

2- تدابیر لازم حین جوشکاری

3- تدابیر لازم بعد از جوشکاری