جوشکاری استیل چیست؟ معرفی روش‌ها، کاربردها و نکات مهم

جوشکاری استیل فرآیندی است که در آن قطعات استیل با استفاده از حرارت به یکدیگر یا به فلزات دیگر متصل می‌شوند. این اقدام نیازمند دقت و مهارت است و به روش‌های مختلف انجام می‌شود. در این مطلب از سایت استیل تک درباره اینکه جوشکاری استیل چیست و چگونه انجام می‌شود، خواهیم گفت. برای کسب اطلاعات دقیق درباره انواع استیل و بررسی شایع‌ترین روش‌های جوشکاری آنها همراه ما باشید.

چرا جوشکاری استیل اهمیت دارد؟

از آلیاژهای استیل معمولاً در محیط‌های مرطوب، در معرض مواد شیمیایی و فشار بالا استفاده می‌کنند. چنانچه فرایند جوشکاری به شیوه درست انجام نشود، خاصیت ضدزنگ و مقاومت استیل کاهش یافته و روی طول‌عمر تجهیزات نیز اثر می‌گذارد.

علاوه‌بر این در برخی از پروژه‌ها جنبه ظاهری استیل، حائز اهمیت است و نباید از براقی آن کم شود. در واقع ورقه‌های استیل به‌صورت خام چندان ارزشی نداشته و به‌واسطه جوشکاری به تجهیزات کاربردی تبدیل می‌شوند. بنابراین می‌توان به اهمیت این مسئله که استیل چیست و چرا جوشکاری آن مهم است، پی برد.

انواع استیل و تأثیر آن‌ها بر جوشکاری

نوع استیل صرفاً روی مقاومت و کاربرد آن اثر نمی‌گذارد. بلکه در روش جوشکاری هم تاثیر مستقیمی دارد. هر آلیاژ رفتار متفاوتی در برابر حرارت نشان می‌دهد. اگر این تفاوت نادیده گرفته شود، کیفیت اتصال نیز کاهش می‌یابد. از انواع استیل و اثرات جوشکاری بر آنها می‌توان به موارد زیر اشاره کرد.

استیل ضد زنگ آستنیتی سری ۳۰۰

این گرید دارای کروم و نیکل بالا است و بیشترین مصرف را در صنعت دارد. مقاومت آن در برابر خوردگی زیاد است و معمولا غیرمغناطیسی است. برای جوشکاری این آلیاژ اغلب از روش TIG یا MIG استفاده می‌کنند. در جوشکاری آلیاژ کنترل حرارت مهم است تا از ترک گرم و کاهش مقاومت به خوردگی جلوگیری شود.

استیل ضد زنگ فریتی سری ۴۰۰

این نوع استیل، درصد کروم بالا و نیکل کمی داشته و خاصیت مغناطیسی دارد. مقاومت آن در برابر خوردگی متوسط است اما در برابر تنش حرارتی حساس‌تر است. در جوشکاری باید ورودی حرارت محدود شود چون دانه‌بندی فلز سریع رشد می‌کند. پیش‌گرم ملایم و انتخاب فیلر مناسب کیفیت جوش را بهتر می‌کند.

استیل ضد زنگ مارتنزیتی

این آلیاژ دارای کروم و کربن با درصد بیشتری است و سختی زیادی دارد. مقاومت سایشی نسبتاْ مطلوبی دارد؛ اما در برابر ترک حساس است. برای جوشکاری معمولا پیش‌گرم و عملیات حرارتی پس از جوش توصیه می‌شود. در جوشکاری استیل ضد زنگ مارتنزیتی بدون کنترل دما، احتمال ترک سرد بالا می‌رود.

استیل دو فازی یا دوبلکس

این نوع ترکیبی از ساختار فریتی و آستنیتی است و استحکام بالایی دارد. مقاومت آن در برابر خوردگی بالا است. البته در جوشکاری باید تعادل فازها حفظ شود. کنترل دقیق حرارت و استفاده از سیم جوش مخصوص دوبلکس ضروری است.

استیل رسوب سختی  PH

این آلیاژ علاوه بر کروم و نیکل دارای عناصر تقویت‌کننده مانند مس یا تیتانیوم است. استحکام آن پس از عملیات حرارتی افزایش می‌یابد. در جوشکاری باید دمای کار مدیریت شود تا خواص مکانیکی افت نکند. معمولا بعد از جوش عملیات حرارتی تکمیلی انجام می‌شود.

استیل کربنی

این نوع استیل عنصر آلیاژی اصلی آن کربن است و مقاومت به خوردگی پایینی دارد. جوشکاری آن ساده‌تر از استیل ضد زنگ است اما با افزایش درصد کربن احتمال ترک بالا می‌رود. در گریدهای پرکربن پیش‌گرم و کنترل سرد شدن اهمیت زیادی دارد.

این تفاوت‌ها نشان می‌دهد که قبل از انتخاب روش جوشکاری باید ترکیب شیمیایی استیل به دقت بررسی شود. برای مثال باید تفاوت استیل ۳۰۴ و ۳۱۶ را بدانید. انتخاب اشتباه هزینه تعمیر را بالا برده و عمر قطعه را کم می‌کند.

روش‌های رایج جوشکاری استیل

برای جوشکاری استیل روش‌های مختلفی وجود دارد. انتخاب هر روش به ضخامت قطعه، نوع آلیاژ و کیفیت مورد انتظار بستگی دارد. در پاسخ سوال جوشکاری استیل چیست؟ می‌توان به روش‌های زیر اشاره کرد.

جوشکاری استیل با الکترود

در این روش از الکترود روکش‌دار استفاده می‌شود و قوس الکتریکی بین الکترود و قطعه ایجاد می‌کنند. روکش الکترود از حوضچه مذاب در برابر هوا محافظت می‌کند. این روش برای کارهای نصب و پروژه‌های ساختمانی مناسب است. اما کنترل حرارت باید دقیق باشد تا مقاومت ضدزنگ کاهش پیدا نکند.

جوشکاری استیل با  CO2

در این روش از گاز دی‌اکسید کربن به عنوان محافظ استفاده می‌شود. سرعت جوشکاری بالا است و برای قطعات با ضخامت متوسط کاربرد دارد. پاشش مذاب در این روش بیشتر است و تمیزکاری بعد از جوش اهمیت دارد.

جوشکاری استیل با آرگون

این روش همان TIG است و از گاز آرگون خالص برای محافظت از حوضچه مذاب استفاده می‌کند. کیفیت جوش بسیار بالا و تمیز است. این تکنیک جوشکاری برای ورق‌های نازک و صنایع غذایی و دارویی روش مناسبی است.

جوشکاری استنلس استیل با گاز روش  MIG

 در روش MIG از سیم جوش پیوسته و گاز محافظ استفاده می‌کنند. سرعت اجرا بالا بوده و برای تولیدات صنعتی مناسب است. انتخاب ترکیب گاز و سیم متناسب با گرید استیل اهمیت زیادی دارد.

جوشکاری استنلس استیل با گاز به روش نقطه‌ای

در این روش اتصال به صورت نقطه‌های مجزا انجام می‌شود. بیشتر برای ورق‌های نازک و قطعات سبک کاربرد دارد. کنترل زمان و فشار اهمیت زیادی دارد تا سطح استیل تغییر رنگ ندهد.

جوشکاری زیرپودری استیل

در این روش قوس الکتریکی زیر لایه‌ای از پودر محافظ شکل می‌گیرد. کیفیت نفوذ بالا است و برای قطعات ضخیم استفاده می‌شود. این روش بیشتر در مخازن و سازه‌های سنگین کاربرد دارد.

جوشکاری استیل با اینورتر

در این شیوه از دستگاه اینورتر برای ایجاد قوس پایدار استفاده می‌کنند. مصرف برق در جوشکاری کمتر است و کنترل جریان دقیق‌تر انجام می‌شود. این تکنیک برای کارگاه‌های سیار و پروژه‌های نصب راهکار مناسبی است.

جوشکاری ورق استیل با محافظ جامد فلاکس

در این روش از سیم جوش توپر یا توپودری با محافظ فلاکس استفاده می‌شود. فلاکس هنگام ذوب از حوضچه محافظت می‌کند. این شیوه برای محیط‌های باز که کنترل گاز سخت است،کاربرد دارد.

جوشکاری ورق استیل با گاز محافظ

در این فرآیند گازهایی مانند آرگون یا ترکیب آرگون و CO2 استفاده می‌شوند. کیفیت سطح جوش بالا و یکنواخت است. برای صنایع حساس که ظاهر جوش اهمیت دارد، از این روش استفاده می‌کنند.

جوشکاری استنلس با برق

در این روش از جریان الکتریسیته برای ایجاد قوس بین الکترود و قطعه استنلس استفاده می‌کنند. دستگاه جوش با تنظیم شدت جریان، حرارت لازم را برای ذوب لبه‌ها را فراهم کرده و اتصال شکل می‌گیرد. این شیوه برای قطعاتی که به مقاومت بالا نیاز دارند و پروژه‌های صنایع کاربرد دارد.

جوشکاری استیل با هوابرش

دستگاه هوابرش در اصل برای برش استفاده می‌شود نه اتصال. این روش با شعله اکسیژن و گاز سوختنی انجام می‌شود. برای استیل ضدزنگ کاربرد محدودی دارد زیرا کیفیت لبه کاهش می‌یابند.

تجهیزات و مواد مصرفی در جوشکاری استیل

در جوشکاری استیل، مواد مصرفی نقش مهمی در کیفیت اتصال دارند. الکترود یا سیم جوش باید متناسب با گرید استیل انتخاب شود تا مقاومت به خوردگی حفظ شود. گاز محافظ مانند آرگون یا ترکیب آرگون و CO2 از حوضچه مذاب در برابر هوا محافظت می‌کند.

استفاده از برس سیمی مخصوص استیل و حلال مناسب برای تمیزکاری قبل و بعد از جوش ضروری است تا آلودگی سطح باعث ضعف اتصال نشود. مهم‌ترین تجهیزات برای جوشکاری استیل عبارت‌اند از:

• دستگاه جوش استیل؛
•   الکترودها؛
• گاز محافظ؛
•  برس سیمی و حلال؛
•  گیره؛
•  میز جوش؛
•  کلاه ایمنی جوشکاری؛
•  عینک ایمنی؛
•  پیش‌بند چرمی، آستین و دستکش؛
•  چکمه‌های جوشکاری؛
•  سیستم تهویه؛
•  و انبر.

مزایا و معایب جوشکاری استیل

جوشکاری استیل نیز مانند هر اقدام صنعتی مزیت و محدودیتی دارد. شناخت دقیق مزایا و معایب جوشکاری به صنعتگران در تصمیم‌گیری درست کمک کرده و از پرداخت هزینه‌های مازاد جلوگیری می‌کند. در جدول زیر مزایا و معایب جوشکاری استیل را شرح می‌دهیم.

 کاربردهای رایج جوشکاری استنلس استیل

استنلس استیل زمانی ارزش واقعی خود را نشان می‌دهد که در شرایط سخت استفاده شود. جایی که رطوبت، مواد خورنده یا فشار بالا وجود دارد، کیفیت جوش اهمیت ویژه‌ پیدا می‌کند. به همین دلیل جوشکاری این آلیاژ در بسیاری از صنایع زیرساختی و حساس کاربرد گسترده دارد. مهم‌ترین کاربردهای جوشکاری استنلس استیل به شرح زیر است:

• در صنایع شیمیایی و پتروشیمی برای ساخت مخازن، راکتورها و خطوط انتقالی استفاده می‌شود که در تماس مستقیم با مواد خورنده و اسیدی هستند.
• در صنایع غذایی و دارویی برای تولید تجهیزات بهداشتی و سیستم‌های فرآوری به کار می‌رود که نیاز به سطح تمیز و مقاوم در برابر زنگ‌زدگی دارند.
• در صنایع نفت و گاز برای جوشکاری لوله‌ها، تجهیزات حفاری و سازه‌های دریایی استفاده می‌شود.
• در پروژه‌های ساختمانی برای اجرای سیستم‌های آب و فاضلاب، تأسیسات گرمایشی و سرمایشی و برخی اتصالات سازه‌ای کاربرد دارد.

جمع‌بندی

در این مقاله از سایت استیل تک برایتان گفتیم که جوشکاری استیل چیست؟ و به چه روش‌هایی انجام می‌شود. حال می‌دانید که فرایند جوش جزء مهم‌ترین اقدامات صنعتی است و باید در زمان خرید ورق استیل به شیوه جوش آن نیز توجه داشت. شما می‌توانید برای خرید تجهیزات استیل از طریق استیل تک اقدام کرده و با اطمینان از طول عمر گریدها از سرمایه‌تان محافظت کنید.