قیمت آهن آلات ۲۹ مهر ۹۷
۱۳۹۷-۰۸-۰۴
قیمت آهن آلات ۵ آبان ۹۷
۱۳۹۷-۰۸-۰۶

توسعه فرآیند لحیم کاری

توسعه فرآیند لحیم کاری ورق های گالوانیزه شده فولادی

چکیده‌ی بحث فرآیند لحیم کاری ورق های گالوانیزه

استفاده از الکترودهای پایه مس مانند Cusi3 روش بسیار مناسبی برای اتصال و فرآیند لحیم کاری ورق های گالوانیزه نازک روی است، که علاوه بر داشتن خواص مکانیکی مناسب، مقاومت در مقابل خوردگی بالایی نیز دارند. در این حالت، استفاده از روش Mig-Brazing مناسب ترین روش، برای لحیم کاری است، که البته احتیاج به تجهیزات خاص و مناسبی نیز داد.

مقدمه‌ی فرآیند لحیم کاری ورق های گالوانیزه :

فولادها به دلیل خواص کاربردی مناسبی که دارند (مانند استحکام بالا، چقرمگی و جوش پذیری) از مهم ترین مواد مهندسی به حساب می آیند. ولی عموماً در مقابل محیط های خورنده حساس هستند. از این رو روش های زیادی برای حفاظت و کنترل خوردگی در فولادها ابداع گردیده و در صنعت استفاده می شود.

از متداول ترین این روش ها روکش کردن سطح آنها با مواد فلزی یا رنگ های آلی (Organic Paint) است. به طور کلی پوشش فلزی به کار رفته برای حفاظت باید دارای شایط زیر باشد:

  1. نرخ خوردگی آن باید پایین باشد.
  2. در صورت صدمه دیدن پوشش حمله خوردگی به فلز پایه باید بسیار کم و یا حتی با واکنش های شیمیایی یا الکتروشیمیایی متوقف گردد.
  3. هر دو شرایط ذکرشده در فلز روی وجود داد و به دلیل ارزانی نسبی آن پوشش های روی کاربرد فراوانی در شاخه های مختلف صنعت خوردگی پیدا کرده است.

روش حفاظتی فلز روی:

روی به دو طریق در فرآیند لحیم کاری ورق های گالوانیزه از خوردگی جلوگیری می نماید:

سطح فلز روی در معرض هوا اکسید می گردد و این لایه اکسیدی مابقی فلز را حفاظت می کند.

با تشکیل یک پیل گالوانیکی با فلز پایه و قرار داده فولاد در حالت کاتدی فولاد در مقابل خوردگی حفظ می گردد. این عمل در هنگام آسیب دیدن مکانیکی (خراش یا کندگی) پوشش نیز فلز پایه محافظت می کند. در این حالت، همچنین لبه های بریده شده بدون پوشش و ترک های مویی ناشی از کار سرد نیز تحت محافظت قرار می گیرند.

عملیات گالوانیزه کردن :

روش های متداول گالوانیزه کردن عبارتند از:

روش غوطه وری گرم

روش الکترولیتی (ورق های نازک فولادی).

گالوانیزه گرم (ورق های نازک فولادی).

در روش غوطه وری گرم محصول درون حمام روی مذاب فرو برده می شود و با توجه به زمان غوطه وری، نوع ترکیب فولاد و درجه حرارت مذاب لایه روی به ضخامت (۱۵۰-۴۰) میکرومتر به روی سطح قلعه تشکیل می گردد. این روش عموما بعد از جوشکاری انجام می گیرد.

در تولید ورق های نازک فولادی به روش الکترولیتی ورق به درون الکترولیت مناسبی رانده می شود. در این حالت ورق کاتد و کفشک های مسی آند هستند. ضخامت لابه با آمپر و نرخ تغذیه کنترل می گردد.

در روش گالوانیزه گرم، ورق ها به درون حمام روی با دمای ۵۰۰ درجه سانتی گراد رانده می شوند. ضخامت لایه به دست آمده در این روش با دیمانسیون g/m بیان می گردد.

لحیم کاری سخت در فرآیند لحیم کاری ورق های گالوانیزه روی:

روی در ۴۲۰ درجه ذوب و در ۹۰۶ درجه بخار می گردد. وجود این درجه حرارت پایین بخار باعث تأثیر نامطلوبی بر عملیات جوشکاری می شود. زیرا هم زمان با تشکیل قوس، فلز روی شروع به بخارشدن می کند. این بخارات باعث ایجاد جریان های گردابی شدید در گاز محافظ می گردد که باعث اخلال در حفاظت حوضچه مذاب و پاشیدگی مذاب می گردد. (لازم به یادآوری است بخار روی برای سلامتی بسیار مضر است) این بخارات و اکسیدهای حاصله همچنین باعث ایجاد تخلخل، ترک و ناپایداری قوس نیز می گردند.

با توجه به مطالب ذکرشده بسیار مناسب است که حرارت داده شده کاهش یابند. بنابراین استفاده از لحیم کاری سخت MIG می تواند راه حلی مناسب باشد. در صورت استفاده از فلز پرکننده پایه مس به دلیل پایین بودن نقطه ذوب این آلیاژها تنها لایه بسیار نازکی از فولاد ذوب می گردد.

برای لحیم کاری سخت MIG درنظرگرفتن مسائل زیر لازم است:

آماده سازی خط جوش ( در فرآیند لحیم کاری ورق های گالوانیزه ):

همان گونه که پیش از این گفته شد بخارشدن روی در هنگاه لحیم کاری باعث ایجاد تخلخل در لحیم می گردد. در اتصالات وی هم که درز جوش وجود ندارد، بخا وی تنها از راه حوضچه مذاب می تواند خارج گردد و به دلیل شرایط انجماد سریع، بخار روی درون فلز جوش باقی می ماند و ایجاد تخلخل می کند ولی با تغییر درزجوش می توان میزان تخلخل را کاهش داد و یا حتی به طور کامل آنها را حذف نمود.

این مطلب در آماده سازی انواع درزجوش ها باید مدنظر قرار گیرد.

فلز پرکننده :

آلیاژهای پایه مس زیر برای فرآیند MIG Brazing در فرآیند لحیم کاری ورق های گالوانیزه روی پیشنهاد شده است:

SG Cu Si3 (2/1461)

SG Cu Al8 (2/0921)

که از مزایای کاربرد آلیاژهای فوق می توان به موارد زیر اشاره نمود:

عدم خوردگی در درزجوش.

حداقل پاشیدگی.

سوختگی اندک پوشش.

حرارت داده شده کم به فلز پایه.

سهولت ماشین کاری درزجوش بعد از لحیم کاری.

حفاظت کاتدی فلر پایه.

گاز محافظ:

عموماً گاز آرگون به عنوان گاز محافظ پیشنهاد شده است. ولی در آلیاژ Cu Si3 آزمایش ها نشان داده است که مقدار کمی O2 یا CO2 در گاز محافظ نیز بی ضرر است. علاوه بر این باعث پایداری قوس نیز می گردد.

قوس ضربانی:

در صورت لحیم (جوش) کای با گاز محافظ آرگون این امکان وجود دارد که با کنترل جریان اصلی و جریان ضربانی وضعیت اتصال پلی (Short-Circuit Free Metal Transfer) را ایجاد کنیم. در این حالت در هر پالس یک قطره از سیم جوش جدا می گردد. تحقیقات نشان داده است که نمودار تغییر جریان ضربانی با توجه به نوع گاز محافظ و فلز پرکننده تغییر می کند.

در لحیم کاری ( جوش ) با سیم جوش برنز توان جوشکاری تا حد امکان باید پایین نگه داشته شود. زیرا بالا بودن توان علاوه بر افزایش بخار روی باعث سوختگی سراسری نیز می گردد. از طرف دیگ بالابردن سرعت جوشکاری برای کاستن از میزان حرارت داده شده باعث افزایش چاشش و حفره می گردد.

بدین منظور بسیار لازم است که از منبع قدرتی استفاده گردد که بتواند پایدار با توان پایین ایجاد کند.

ابزارهای کمکی برای کنترل عملیات :

هنگامی می توان فرآیند لحیم کاری ورق های گالوانیزه را به گونه ای مناسب لحیم (جوش) کاری نمود که منبع قدرت درجه آزادی مناسبی به جوشکار برای کنترل پارامترها بدهد. در یک فرآیند لحیم کاری (جوش) چیزی بیش از ۳۰ پارامتر وجود دارد که کنترل بهینه آنها باعث انتقال مذاب مناسب در قوس ضربانی می گردد. وجود این تعداد پارامتر و لزوم کنترل آنها باعث می گردد که استفاده از منبع قدرتی برای اکثر کاربردها مشکل باشد. بدین منظور استفاده از ابزارهای کمکی برای کنترل عملیات مطرح می گردد.

در این سیستم اطلاعات مربوط به انواع فلزات پایه و پرکننده و گازهای محافظ تهیه شده است و با توجه به شرایط بهینه گردیده اند و به صورت یک بانک اطلاعاتی در حافظه الکترونیکی دستگاه ذخیره شده اند. مصرف کننده تنها فلز پکننده را بر روی منبع قدرتی انتخاب می کند و میکروپروسسور شرایط بهینه را تعیین می کند.

فاصله لوله تا محل کار در فرآیند لحیم کاری ورق های گالوانیزه :

مناسب ترین فاصله ۲۰ میلیمتر است که مزایای زیر را دربر دارد:

احتراق بهتر.

قوس پایدارتر.

پاشیدگی کمتر.

یکنواختی خط جوش.

مهارت های جوشکار (فرآیند لحیم کاری ورق های گالوانیزه ):

جوشکار باید نازل را به گونه ای هدایت کند که همیشه قوس بر روی خط جوش و حوضچه مذاب قرار داشته باشد نه بر روی لایه روی اطراف خط جوش.

وضعیت فرآیند لحیم کاری ورق های گالوانیزه :

لحیم کاری را درت مام جهات می توان انجام داد. ولی بهتر است تا جایی که ممکن است از حالت لحیم کاری قائم سربالا اجتناب کرد. چون در این حالت حرارت داده شده بسیار بالا خواهد بود. آزمایش ها نشان داده است بهترین نتایج در حالت لحیم کاری ثقلی، افقی و قائم سرپایین به دست می آید.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

Captcha loading...