همه چیز درباره جوشکاری ورق گالوانیزه


1400/4/8



جوشکاری ورق‌های گالوانیزه

ورق‌هاي فولادی با پوشش روی که به نام ورق‌های گالوانیزه شناخته می‌شوند به طور گسترده براي محافظت از خوردگي ورق‌هاي فولادي در صنعت به‌كار برده مي‌شوند. فولاد گالوانیزه در صنایع بادی و خورشیدی، صنایع خودروسازی ، صنایع ساختمانی و صنایع مخابراتی به کار برده می‌شوند.

گالوانیزه‌سازی پوشاندن فولاد با روی است، مانند رنگ، گالوانیزه علاوه بر این که با تشکیل یک سد از فولاد در برابر زنگ‌زدگی محافظت می‌کند، از آنجا که از نظر الکتروشیمیایی واکنش بیشتری نسبت به فولاد دارد، برای محافظت از فولاد اکسید می‌شود و موجب حفاظت الکتروشیمیایی از فولاد می‌شود.

جوشکاری فولاد گالوانیزه تقریباً به همان روش جوشکاری فولاد لخت با همان ترکیب انجام می‌شود. همان فرآیند جوشکاری، ولتاژ، آمپر، سرعت حرکت و غیره را می‌توان با کمی تغییر در جوشکاری فولاد بدون روکش برای جوشکاری فولاد گالوانیزه استفاده کرد، مگر اینکه ضخامت پوشش روی زیاد باشد.

تفاوت بین جوشکاری فولاد گالوانیزه و جوشکاری فولاد بدون پوشش در نتیجه دمای تبخیر پایین پوشش روی است. روی در حدود 900 درجه فارنهایت ذوب می‌شود و در حدود 1650 درجه فارنهایت بخار می‌شود. از آنجا که فولاد در دمای 2750 درجه فارنهایت ذوب می‌شود و دمای قوس جوشکاری 15000 تا 20000 درجه فارنهایت است، روی موجود در نزدیکی جوش بخار می‌شود، این موضوع دو پیامد فوری دارد:

روی بخار شده باعث افزایش دود جوش می‌شود.

• روی در نزدیکی هر جوشکاری در اثر حرارت قوس سوخته و پوشش محافظ روی را از بین ‌می‌رود.

 

مشکلات جوشکاری ورق گالوانیزه

موارد خاصی وجود دارد که ممکن است جوشکارها هنگام جوشکاری فولاد گالوانیزه با آن روبرو شوند. دراین قسمت به این موارد پرداخته می‌شود.

 

خوردگی

مقاومت در برابر خوردگی یک مشکل رایج در مورد جوشکاری فولاد گالوانیزه است. با این حال ، ابتدا باید از روی گالوانیزه در سراسر منطقه جوشکاری خلاص شد، تنها راه برای حل این مشکل این است که دوباره فولاد پس از اتمام جوشکاری گالوانیزه شود. اگرچه وقت گیر است، اما یک روش عملی برای حفظ خاصیت مقاومت در برابر خوردگی مواد است.

 

پوشش

یکی از چالش‌ها در مورد جوشکاری فولاد گالوانیزه ، پوشش روی موجود در فولادهای گالوانیزه است. این ماده می‌تواند جوشکاری را به خطر بیندازد. از آنجا که یک پوشش وجود دارد، نفوذ را دشوارتر می‌کند. علاوه بر این، می‌تواند باعث ایجاد جوش و تخلخل در یک جوش شود.

برای جوشکاری موفقیت آمیز فولاد گالوانیزه ، یک جوشکار ماهر لازم است. علاوه بر این ، برای حل مسئله پوشش، پوشش روی باید از ناحیه ای که در آن جوشکاری می‌شود برداشته شود. همچنین می‌توان از یک ماده پرکننده در قسمت پوشش داده شده بر روی منطقه جوش استفاده کرد.

 

انواع روش‌های جوشکاری

روش اصلی، متداول و سالهای طولانی مورد استفاده اتصال قطعات بدنه خودرو جوشکاری نقطه ای مقاومتی(RSW) است . همچنین در مورد قطعات بدنه اتومبیل با ضخامت بیشتر، روش جوشکاری قوس فلز گاز ( GMAWیا MIG / MAG) استفاده می‌شود. روش‌های ذکر شده در بالا هنوز هم استفاده می‌شود اما میزان استفاده از آنها در حال کاهش است. دلیل این امر معرفی مداوم مواد جدید مانند فولادهای پیشرفته خودرو، فولادهای دو فاز گالوانیزه با استحکام بالا، فولادهای trip، افزایش استفاده از آلومینیوم و کامپوزیت‌ها است.

 

مقاومت متداول و روشهای جوشکاری قوس برای جوشکاری مواد جدید و اتصالات مواد غیر مشابه مناسب نیست بنابراین، جوشکاری لیزر به طور فزاینده ای در صنعت خودرو استفاده می‌شود. مواد و تکنیک‌های اتصالات در صنعت خودرو باید تحت الزامات در نظر گرفته شود.

انواع روش جوشکاری

 

جوشکاری با اشعه لیزر

فرآیند جوشکاری با لیزر از پرکاربردترین و جدیدترین فرآیندهای موجود مورد استفاده در تولید قطعات صنعتی است.  این فرآیند به طور گسترده ای به دلیل قابلیت نفوذ عمیق شناخته شده است. جوشکاری فولادهای گالوانیزه در ضخامت 5/1-6/0میلی‌متر به طور گسترده در صنعت خودرو اجرا می‌شود

جوشکاری با لیزر مزایای زیادی مانند سرعت بالا در جوشکاری، گرمای ورودی کم، ناحیه تحت تاثیر حرارت(HAZ) محدود، دقت بالا، بازدهی بالا، بهره‌وری زیاد، مقاومت به خرودگی بهبود یافته منطقه جوش در مقایسه با روش‌های جوشکاری متداول را ارائه می دهد.

با این حال ، در طول جوشکاری لیزر فولاد گالوانیزه ممکن است نقایص زیادی از قبیل پاشش، تخلخل فلز جوش، چاله‌های سطح، همجوشی ضعیف و ترک منجر به کیفیت سطح پایین و کاهش مقاومت رخ دهد.مشکلات در هنگام جوشکاری لیزری فولادهای گالوانیزه مرتبط به رفتار پوشش روی است.

در مورد ورق‌های فولادی بدنه اتومبیل ضخامت پوشش روی معمولاً تقریبا 10 میکرومتر یا گاهی بیشتر از 20 میکرومتر برای محافظت بیشتر است. با وجود چنین ضخامت کمی از پوشش ، روی تمایل دارد در طی فرآیند جوشکاری بخاطر نقطه جوش 906 درجه سانتی‌گراد کم در مقایسه با فولاد 1530 درجه سانتی‌گراد تبخیر شود. در بیشتر موارد اتصال لب به لب در صنعت خودرو برای جوشکاری لیزر قطعات بدنه اتومبیل ، به عنوان مثال پانل‌های درب، سقف و غیره استفاده می‌شود. در اتصال لب به لب بخارات و روی در فلز جوش به دام می‌افتند. در فلز جوش مشکل تضمین کیفیت هنوز هم وجود دارد و استفاده از این فناوری در صنعت در حال رشد است.

 

جوشکاری مقاومتی

جوشکاری مقاومتی نقطه ای از مهم‌ترین روش‌های جوشکاری ورق‌ها است . این روش با داشتن قابلیت اتوماسیون شدن در جوشکاری بدنه خودروها به‌کار ‌می‌رود. در صنعت خودروسازی از ورق‌های فولادی گالوانیزه و غیرگالوانیزه استفاده می‌شود. یکی از چالش‌های مهم در جوشکاری نقطه ای ورق‌های فولادی گالوانیزه و غیرگالوانیزه در صنایع خودروسازی، کاهش میزان پاشش مذاب از بین دو ورق در حین جوشکاری است که علاوه بر کاهش استحکام جوش و آسیب به اپراتورها می‌تواند موجب ایجاد پلیسه و آلودگی روی بدنه خودرو و اختلال در فرآیند رنگ آمیزی بدنه شود.

 

مزایای جوشکاری مقاومتی عبارتند از:

  1. نرخ سریع تولید
  2. تجهیزات نیمه اتوماتیک،
  3. کیفیت بالای جوش
  4. اعوجاج قطعه کار جوشکاری شده
  5. عدم نیاز به فلز پرکننده

 

در جوشکاری مقاومتی نقطه ای، افزایش حجم ناشی از تشکیل مذاب و نیروهای الکترومغناطیسی در منطقه دکمه جوش، سبب می‌شود فشار زیادی از طرف دکمه جوش به اطراف وارد شود که این در نهایت می‌تواند منجر به پاشش شود. پاشش مذاب به پارامتر‌های جوشکاری و کیفیت و کارآیی تجهیزات جوشکاری وابسته است. جریان، زمان جوشکاری و نیروی الکترود از پارامترهای موثر بر پاشش در جوشکاری مقاومتی نقطه ای هستند که تحقیقات زیادی درباره اثر این پارامترها انجام شده است.

از معایب جوشکاری مقاومتی می‌توان به هزینه بالای تجهیزات و عدم امکان جوشکاری مقاطع با ضخامت بالا اشاره کرد.

 

جوشکاری گالوانیزه

جوشکاری قوسی با الکترود روکش دار(SMAW)

در فرایند جوشکاری قوس الکترود دستی از الکترود فلزی روکش دار برای انتقال جریان الکتریکی و تشکیل قوس استفاده می‌شود. به طوری که قوس در فاصله بین نوک الکترود و قطعه کار تشکیل می‌شود. قوس الکتریکی حرارت کافی برای ذوب کردن منطقه کوچکی از سطح فلز پایه و الکترود را تامین می‌کند. فلز مذاب الکترود از مین قوس به حوضچه مذاب روی فلز پایه انتقال می یابد و در انجا با فلزپایه محلوط می‌شود. با دور شدن قوس از از محل حوضچه مذاب، مخلوط فلز مذاب ناشی از الکترود وفلز پاسه شروع به سرد شدن می‌کند و اتصال کامل می‌شود. روکش الکترود با تولید گازهای محافظ جهت محافظت از قوس و حوضچه مذاب سرباره سازی می‌کند.

 

مزایای این روش به عبارتند از:

  1. انجام جوشکاری با کیفیت بالا با سرعت و با یکنواختی عالی
  2. جوش ضخامت‌ها و انواع مختلف فلزات
  3. تجهیزات ارزان و قابل حمل است
  4. انجام جوشکاری در هر موقعیت

 

معایب این روش نیز عبارتند از:

  1. اهمیت نوع الکترود
  2. نیاز به حذف سرباره
  3. وابستگی کیفیت جوش به مهارت جوشکار

 

جوشکاری قوس الکتریکی تحت حفاظت گاز محافظ (GMAW)

جوشکاری GMA ، همچنین به عنوان جوشکاریCO2  یا MIG / MAG شناخته می‌شود ، یک فرآیند جوشکاری نیمه اتوماتیک همه کاره است که به ویژه برای جوشکاری مواد نازک‌تر مناسب است.

جوشکاری فولاد گالوانیزه روی را در نزدیکی قوس بخار می‌کند ، روی در هوا اکسید شده و به یک پودر سفید ریز تبدیل می‌شود. تنفس طولانی مدت این بخارات می‌تواند عوارض جانبی ایجاد کند که حدود 24 ساعت طول می کشد.

در جوشکاری GMA فولاد گالوانیزه، وجود پوشش روی هیچ تاثیری بر خصوصیات جوشکاری ندارد اگرچه برخی از پاشش‌های جوش تولید می‌شود اما پایداری قوس عالی است و تحت تأثیر پوشش گالوانیزه قرار نمی‌گیرد. کاهش سرعت برای انجام جوشکاری لازم است .

فولاد گالوانیزه با استفاده از فرآیند GMA و گاز محافظ دی اکسیدکربن خالص که نفوذ جوش عالی، اما پاشش جوش قابل توجهی را فراهم می‌کند، به طور رضایت بخشی جوش داده می‌شود. متناوبا، مخلوطهای آرگون / دی اکسید کربن یا آرگون / اکسیژن/ دی اکسیدکربن نفوذ جوش کافی و پاشش بسیار کمتری را فراهم می‌کنند. در تحقیقات ارائه شده است که که یک مخلوط 92٪آرگون، 3%دی اکسید کربن،5 %اکسیژن نتایج بسیار خوبی روی ورق گالوانیزه تا ضخامت3/0میلی‌متر ارائه می‌دهد

.

مزایای GMAW عبارتند از:

  1. انجام جوشکاری در تمام موقعیت‌ها
  2. عدم نیازبه برداشت سرباره
  3. نرخ رسوب فلز جوش بالا
  4. سرعت جوشکاری بالا، تحریف کمتر قطعه کار
  5. کیفیت جوشکاری بالا

 

معایب GMAW عبارتند از:

  1. تجهیزات گران قیمت و پیچیده
  2. راه اندازی وقت گیر تجهیزات

 

جمع بندی

در این پست سعی کردیم تمام اطلاعاتی که درباره جوشکاری این نوع ورق ها در اختیار داشتیم خدمت شما عزیران ارائه کنیم ، در صورتی که سوالات بیشتری راجب این نوع جوشکاری داشتید میتوانید از طریق اینستاگرام یا کانال تلگرام با ما در ارتباط باشید.


تهیه شده توسط تیم تولید محتوای فولاد ایرانیان

Top