جوشکاری لوله های با دمای پایین

1. انتخاب روش جوشکاری و حرارت ورودی

روش‌های جوشکاری که معمولاً مورد استفاده قرار می‌گیرند عبارتند از: جوشکاری قوس الکتریکی با الکترود، جوشکاری خودکار قوس زیردریایی، جوشکاری قوس تنگستن و جوشکاری قوس فلزی با گاز.

هنگام جوشکاری فولاد کم آلیاژی با دمای پایین، به منظور جلوگیری از تشکیل ساختارهای درشت در فلز جوش و ناحیه نزدیک درز و سعی کنید تاب نداشته باشید، از گذرگاه های باریک جوشکاری، جوشکاری چند لایه چند پاسه، جوشکاری استفاده کنید. جریان نباید خیلی زیاد باشد و برای کاهش خطر جوشکاری باید از جوشکاری سریع چند پاسی استفاده کرد. مهره جوش بیش از حد گرم می شود و دانه ها با عمل گرم کردن مجدد جوشکاری چند لایه تصفیه می شوند. هنگام جوشکاری چند پاسی، دمای بین پاس باید کنترل شود و از ورودی گرمای کوچک برای جوشکاری استفاده شود که کمتر از 20KJ/cm کنترل می شود. در صورت نیاز به پیش گرم کردن، دمای پیش گرمایش و دمای بین پاس در حین جوشکاری چند لایه و چند پاس باید به شدت کنترل شود.

انرژی خط جوش را ورودی گرمای جوشکاری نیز می‌گویند که گرمای قوس جوشی است که در واحد طول جوش به دست می‌آید.

فرمول E=U•I/v (ژول/سانتی متر) که در آن U: ولتاژ قوس (ولت)، I: جریان جوشکاری

(آمپر)، v: سرعت جوشکاری (cm/min).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

انرژی خط جوشکاری عامل مهمی است که بر عملکرد سر مکانیکی جوش تاثیر می گذارد. هنگامی که جریان جوشکاری و ولتاژ قوس افزایش می یابد، انرژی خط جوش افزایش می یابد و زمانی که سرعت جوش کاهش می یابد، انرژی خط جوش افزایش می یابد.

برای فولاد با دمای پایین، انرژی خط جوش بسیار زیاد است و چقرمگی اتصال به طور جدی‌تری کاهش می‌یابد، که باعث می‌شود مخزن تحت فشار در هنگام کار در دمای پایین مستعد آسیب‌های آنی باشد. بنابراین، هنگام جوشکاری، جریان جوش، ولتاژ قوس و سرعت جوشکاری باید به شدت کنترل شود تا از شاخص های عملکرد مختلف اتصال جوش داده شده اطمینان حاصل شود.

2. مشخصات جوشکاری فولاد با دمای پایین و اقدامات فرآیند آن

فولاد با دمای پایین به دلیل محتوای کربن پایین، تمایل کمی به سخت شدن و تمایل به ترک سرد دارد و قابلیت جوشکاری خوبی دارد. با این حال، انرژی بیش از حد خط جوش، یک ساختار دانه درشت در جوش و منطقه متاثر از حرارت ایجاد می کند، که تا حد زیادی چقرمگی در دمای پایین را کاهش می دهد. تغییر ناگهانی سازه و ترکیب قوی در حین ساخت باعث ایجاد تنش زیاد در قسمت محلی سازه می شود و در نتیجه شکست شکننده تجهیزات در دماهای پایین افزایش می یابد. به همین دلیل در فرآیند جوشکاری باید نکات زیر رعایت شود:

• از انرژی خط جوش کوچک برای به حداقل رساندن گرمای بیش از حد و جلوگیری از ظاهر شدن ساختارهای درشت روی اتصالات جوش داده شده استفاده کنید. در جوشکاری قوس الکتریکی معمولاً از 12-15KJ/cm استفاده می‌شود و در جوشکاری زیرپودری معمولاً از 20KJ/cm استفاده می‌شود. به همین دلیل در جوشکاری قوس الکتریکی میله جوش نباید تا حد امکان از میله های جوش φ5 استفاده شود. در جوشکاری خودکار قوس زیردریایی اغلب از سیم های جوش φ3.2 استفاده می شود. هر لایه جوش قوس الکتریکی میله جوش حدود 2 میلی متر است و جوش اتوماتیک قوس زیر آب حدود 2.5 میلی متر است.
• پاس جوش مستقیم و جوشکاری فشار سریع چند پاس را بپذیرید. هدف کاهش گرمای بیش از حد و اثر معتدل پاس جوش بعدی در پاس جوش قبلی برای پالایش دانه ها است.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

• از ترکیب قوی برای جلوگیری از تمرکز تنش موضعی در سازه اجتناب کنید.
• برای جلوگیری از جوشکاری طولانی مدت دمای بین لایه های جوش را تا حد امکان کاهش دهید

هنگامی که جوش در حالت دمای بالا است، سعی کنید جوشکاری را به طور ناپیوسته انجام دهید.

• معمولاً از میله ها و شارهای جوشکاری هیدروژن بسیار کم استفاده می شود، بنابراین فرآیند خشک کردن باید قبل از جوشکاری به شدت دنبال شود. در صورتی که میله جوش استفاده شده بیش از 4 ساعت تمام نشده باشد باید به انبار ثانویه برگردانده شود تا قبل از استفاده مجدداً خشک شود. علاوه بر این، برای الکترودهای فولادی با دمای پایین، آزمایش مجدد هیدروژن انتشار فلز رسوب داده شده باید طبق استانداردهای مربوطه قبل از استفاده انجام شود. روش جیوه معمولاً مطابق با GB/T{3}} استفاده و اجرا می شود. شاخص های انطباق الزامات طراحی را برآورده می کنند.
• در طول ساخت و ساز در زمستان و سازه های ضخیم تر، پیش گرمایش باید به طور مناسب، حداقل تا بالای 15 درجه انجام شود. برای جوشکاری صفحه بزرگ و ضخیم، دمای پیش گرم به طور کلی 50 درجه است و دمای بین گذر بین 50 تا 150 درجه کنترل می شود.
• قوس باید با استفاده از صفحه ضربه ای قوس یا در داخل شیار زده شود. قوس نباید در قطعات غیرجوشکاری زده شود.
• عملیات حرارتی کاهش دهنده تنش فولاد با دمای پایین پس از جوشکاری می تواند خطر شکستگی شکننده محصولات جوش داده شده فولاد کم آلیاژ را کاهش دهد.