جوشکاری انواع فولاد ضد زنگ

بررسی جامع جوشکاری انواع فولاد ضد زنگ

امروزه فولاد های ضد زنگ متنوعی در بازار یافت می ‌شوند که هر کدام کاربرد های خاص خود را دارند و در صنایع مختلفی مورد استفاده قرار می‌ گیرند . جوشکاری انواع فولاد ضد زنگ نیازمند شخصی ماهر و باتجربه است تا بتوان به بهترین شکل ممکن ، فولاد را به فرم دلخواه در آورد .

فولاد ، آلیاژی از کربن و آهن است که استحکام بسیار بالاتری نسبت به خود آهن دارد . در این‌ بین برای ساخت فولاد ضد زنگ لازم است به مواد گفته‌ شده ، عنصر کروم نیز اضافه گردد تا لایه ‌ای محافظ بر روی فولاد شکل گیرد و در نهایت قابلیت ضد زنگ و ضد خوردگی به فولاد اضافه شود .

ابزار های لازم برای جوشکاری انواع فولاد ضد زنگ باید حتماً متناسب با نوع فولاد باشد و اگر در سطح این ابزار ها کوچک‌ ترین اثری از دیگر عنصر ها باشد باعث زنگ‌ زدگی فولاد می‌ شود و اثر ضد زنگی آن را خنثی می‌ کند . جوشکارانی که مهارت بالایی دارند می‌ توانند به‌ راحتی اکسید های شکل‌ گرفته در سطح فولاد ، در زمان جوشکاری را تشخیص داده و اقدام به اکسید زدایی با روش ‌های مخصوص کنند تا ویژگی ضد زنگ فولاد حفظ شود .

جوش ذوبی درب آهنی جوشکاری انواع فولاد ضد زنگ

انواع فولاد های ضد زنگ

برای جوشکاری انواع فولاد ضد زنگ لازم است ابتدا با انواع فولاد های ضد زنگ آشنا شویم . چراکه جوشکاری هر نوع از فولاد بسته به جنس و ویژگی‌ های آن متفاوت است . در ادامه به معرفی انواع فولاد ضد زنگ می‌ پردازیم .

فولاد های ضد زنگ آستنیتی : معروف‌ ترین نوع فولاد ضد زنگ است که محبوبیت بالای خود را مدیون انعطاف‌ پذیری و شکل ‌پذیری عالی ، جوش ‌خوردگی بسیار مناسب و مقاومت زیاد در برابر خوردگی است . لازم ‌به ذکر است این نوع از فولاد قابلیت مغناطیسی ندارد .
فولاد های ضد زنگ فریتی : این نوع از فولاد در مقایسه با دیگر فولاد ها دارای درصد کربن پایین ‌تری است که باعث استحکام کمتری در مقایسه با دیگر فولاد ها می ‌شود . برخلاف نوع آستنیتی ، این نوع از فولاد خاصیت مغناطیسی دارد .
فولاد های ضد زنگ آستنیتی و فریتی ( دوپلکس ) : همان ‌گونه که از نام این نوع فولاد مشخص است ، ترکیبی است از قابلیت‌ های دو نوع قبلی یعنی فولاد ضد زنگ آستنیتی و فریتی که مقاومت و قابلیت جوش‌ خوردگی بسیار بالاتری دارد . فولاد دوپلکس این ویژگی را مدیون عنصر نیتروژنی است که به آن اضافه شده است . این نوع از فولاد دارای خاصیت مغناطیسی می باشد .

این نوع از فولاد ها مقاومت بسیار بیشتری نسبت به دیگر فولاد ها در مقابل خوردگی دارند و از استحکام بسیار بالاتری نیز برخوردارند . معمولاً از فولاد ضد زنگ دوپلکس در ساختار بیرونی کشتی ‌ها و سازه‌ های آب شور استفاده می‌ شود .

فولاد های ضد زنگ مارتنزیتی: این دسته از فولاد ها کربن بیشتری در ترکیب خود دارند که باعث سختی بیشتر آن ‌ها می ‌شود .
فولادهای ضد زنگ رسوب سخت‌ شونده : گروهی پرکاربرد از فولاد ها هستند که برای مقاومت بالا در برابر انواع خوردگی در شرایط محیطی مختلف توسعه یافته‌ اند .

نحوه جوشکاری انواع فولاد ضد زنگ

حال که با انواع فولاد های ضد زنگ آشنا شدیم باید بدانیم که نوع جوشکاری انواع فولاد ضد زنگ و حتی مواد استفاده‌ شده و شرایط جوشکاری برای هر دسته از فولاد ها کاملاً متفاوت است . جوشکاری هر دسته از فولاد ها شرایط و امکانات خاص خود را می ‌طلبد .

جوشکاری فولادهای ضد زنگ آستنیتی

جوشکاری فولاد ضد زنگ آستنیتی از دو نظر اهمیت دارد. اول حفظ خاصیت ضد زنگی فولاد و دوم جلوگیری از ایجاد ترک در حین عمل جوشکاری. فولاد ضد زنگ آستنیتی قابلیت جوشکاری بسیار راحتی دارد. نکته جالب در جوشکاری این فولاد این است که به دلیل ساختار پایدار خود دیگر نیازی به آماده‌ سازی و پیش‌ گرمایش ندارد و می‌ توان عملیات جوشکاری را شروع کرد.

باید در نظر داشته باشید که در جوشکاری فولاد ضد زنگ آستنیتی حداکثر دمایی برای جوشکاری وجود دارد. هنگامی‌ که دمای فولاد به ۳۵۰ درجه فارنهایت برسد برای جوشکاری بهتر، باید کمی صبر کرد تا دما پایین بیاید. همچنین برای جلوگیری از ترک‌ خوردگی محل جوش، باید از جوش‌ های محدب با حرارت ورودی کم استفاده کرد.

جوشکاری فولاد ضد زنگ فریتی

در ادامه بحث جوشکاری انواع فولاد ضد زنگ به این دسته از فولاد ها می‌ رسیم. فولاد ضد زنگ فریتی برخلاف نوع اول، جوشکاری ضعیفی دارد. باید برای جوشکاری این فولاد عملیات پیش‌ گرمایش و پس‌ گرمایش را انجام داد تا مانع از آسیب به فولاد شود. این دسته از فولاد ها در دمای ۴۷۵ درجه سانتی‌ گراد دچار حالت شکنندگی می‌شود و سخت، ترد و شکننده خواهند شد.

یکی دیگر از مشکلاتی که در حین جوشکاری غیر اصولی فولاد ضد زنگ فریتی به‌ وجود می‌آید، رشد دانه‌ ها در منطقه HAZ یا همان منطقه تحت تأثیر از حرارت است. این مشکل زمانی ایجاد می‌شود که جوشکاری باعث انتقال حرارت بسیار شدیدی شده و مواد آلیاژی مفید موجود در فولاد از بین می‌ روند. برای جلوگیری از چنین آسیب‌ هایی باید از یک پاس جوشکاری با حرارت کم استفاده شود.

جوشکاری آرگون جوشکاری انواع فولاد ضد زنگ

جوشکاری فلز ضد زنگ مارتنزیتی

با توجه به اینکه فولاد ضد زنگ مارتنزیتی خود جزو فولادهای سخت و شکننده است حتماً باید عملیات پیش‌ گرمایش و پس‌ گرمایش را با دقت بسیار بالایی روی آن انجام داد. در غیر این صورت، فولاد ترک خورده و آسیب می‌ بیند. علاوه بر این، شاهد رشد دانه‌ ها در منطقه HAZ خواهیم بود که تأثیر مخربی بر فولاد خواهد گذاشت.

باید توجه داشت که برای جلوگیری از ترک‌ خوردگی و همچنین کاهش آسیب‌ های احتمالی، باید از الکترود یا سیم جوش ER309 & E309 استفاده کرد.

جوشکاری فلز ضد زنگ آستنیتی و فریتی (دوپلکس)

فولاد دوپلکس جوشکاری راحتی دارد و جوش‌ پذیری آن بالاست. روشی که معمولاً برای جوشکاری این فولاد استفاده می‌شود روش ESAB است. نکته مهم در جوشکاری این فولاد به دلیل ترکیب پیچیده‌ ای از آلیاژهای مختلف، دقت بالا به حفظ محدوده حرارت ورودی است. چراکه گرمای بیش‌ از حد باعث آسیب به بافت کلی فولاد دوپلکس خواهد شد.

جوشکاری فولاد ضد زنگ رسوب سخت ‌شونده

آخرین قسمت از بحث جوشکاری انواع فولاد ضد زنگ مربوط می‌شود به فولاد ضد زنگ رسوب سخت‌ شونده. این فولاد معمولاً با روش‌ های متداول جوشکاری ذوبی و همچنین روش‌ های مقاومتی، جوشکاری می‌شود. هرچند برای جوشکاری فولاد ضد زنگ رسوب سخت‌ شونده نیاز به پیش‌ گرمایش وجود ندارد و بدون این کار نیز می‌ توان فرآیند جوشکاری را شروع کرد اما برای بهینه کردن و افزایش کیفیت، بهتر است که این کار صورت بگیرد.

فلز پرکننده مناسب برای این فولاد، الکترود یا سیم جوش ۶۳۰ می‌باشد. عملیات حرارتی پس‌ گرمایشی برای افزایش کیفیت جوش‌ های ایجاد شده باید صورت بگیرد.

چه روشی برای جوشکاری انواع فولاد ضد زنگ بهترین گزینه است؟

روش‌ های مختلفی برای جوشکاری انواع فولاد ضد زنگ وجود دارند که هر کدام معایب و محاسن خود را دارند. اینکه کدام‌ یک از روش‌ های جوشکاری بهترین گزینه است به عواملی مانند مهارت و تجربه جوشکار، اهمیت زیبایی محصول نهایی، زمانی که برای انجام کار وجود دارد و همچنین ضخامت فولاد بستگی دارد.

روش‌ های متنوعی که برای جوشکاری انواع فولاد ضد زنگ وجود دارد شامل:

جوشکاری قوس فلز- گاز خنثی(MIG)
جوشکاری قوس تنگستن گازی (TIG)
جوشکاری SMAW
جوشکاری به روش مقاومتی

هر کدام از این روش‌ ها با توجه به نوع ظرافت کار، سرعت، زمان و حتی قدرت جوش ایجاد شده در شرایط مختلف کاربرد دارند. لازم به ذکر است که عملیات جوشکاری انواع فولاد ضد زنگ، کاری حساس و نیازمند مهارت و تجربه بالاست. چراکه اگر این کار توسط افراد کم‌ تجربه انجام شود قطعاً باعث آسیب و از دست رفتن قابلیت ضد خوردگی فولاد می‌شود.