ترفندهای واقعی انتخاب سیم‌جوش مناسب برای فولاد ضدزنگ و آلیاژهای خاص 

شاید بارها هنگام جوشکاری استیل، ناگهان رنگ قوس به قهوه‌ای یا آبی تغییر کرده، یا بعد از سرد شدن، سطح جوش پوسته‌پوسته و مات شده باشد. این لحظه‌ها همیشه یک پیام دارند:

انتخاب سیم‌جوشتان درست نبوده یا فرآیندتان به تناسب آلیاژ تنظیم نشده است.

در فضای واقعی کارگاه، تئوری کتاب‌ها به تنهایی جواب نمی‌دهد؛ آنچه شما را از یک جوشکار معمولی به یک تکنسین قابل اعتماد تبدیل می‌کند، ترکیب دانش فنی، تجربه‌ی میدانی، و شناخت دقیق فلز پایه است. در این مطلب، علاوه بر آموزش استاندارد، پای روایت‌های میدانی می‌نشینیم تا ببینیم حرفه‌ای‌ها چطور برای فولاد ضدزنگ و آلیاژهای خاص، فیلر یا سیم‌جوش مناسب را انتخاب می‌کنند.

 فولاد ضدزنگ چیست و چرا انتخاب سیم‌جوش در آن حیاتی است؟

فولاد ضدزنگ (Stainless Steel) یک خانواده گسترده از آلیاژهای آهنی است که با افزودن حدود 10.5٪ کروم یا بیشتر، و اغلب نیکل، در برابر خوردگی و اکسیداسیون مقاوم می‌شود.

اما این مقاومت، یک جنبه حساس هم دارد:

• ترکیب شیمیایی فیلر با فلز پایه باید دقیق تطبیق داده شود.
• نسبت فریت و آستنیت در فلز جوش، بر عملکرد و ماندگاری اثر مستقیم دارد.
• هر تغییر جزئی در ترکیب می‌تواند منجر به ترک داغ یا جوش شکننده شود.

 تعادل سه‌گانه در انتخاب سیم‌جوش:

1. ترکیب شیمیایی فیلر/فلز پایه (مثلاً مطابقت ER308L با 304L)
2. فرآیند جوشکاری (TIG / MIG / FCAW)
3. شرایط عملیاتی (دمای کاری، محیط خورنده، فشار مکانیکی)

 در صنایع غذایی، یک جوش استیل با درصد فریت کنترل‌شده بین ۳ تا ۱۰٪ می‌تواند عمر مخازن را دو برابر کند و مانع آلودگی شود.

 چگونه سیم‌جوش مناسب برای فولاد ضدزنگ را انتخاب کنیم؟

برای ضخامت‌های بالای ورق، استفاده از فیلرهایی مثل ER317L با نیکل بالا، دوام و مقاومت به خوردگی جوش را افزایش می‌دهد.

 مدل‌های پرکاربرد سیم‌جوش برای آلیاژهای خاص

در حوزه‌ی آلیاژهای خاص، انتخاب فیلر اهمیت مضاعف دارد:

• Inconel (نیکل-کروم): مقاوم در حرارت‌های بالای ۱۰۰۰°C
• Hastelloy (نیکل-مولیبدن): مقاوم در اسیدهای شدید و محلول‌های کلراید
• Monel (نیکل-مس): مقاوم در محیط‌های دریایی

استانداردها و نکات کلیدی ایمنی در جوشکاری فولاد ضدزنگ

• استاندارد AWS A5.9: برای سیم‌جوش‌های استیل سری ERxxxL
• استفاده از گاز محافظ خالص آرگون یا مخلوط ۹۸٪ آرگون + حداکثر ۲٪ CO₂
• پاس‌های متوالی را بدون توقف طولانی انجام دهید تا از نواحی نفوذ سرد جلوگیری شود.
• برای هر نوع فلز، برس استیل مجزا در نظر بگیرید تا انتقال ذرات کربنی صورت نگیرد.
• در محیط‌های کلرایدی یا نزدیکی آب شور، فیلر با مولیبدن بالا (مثل ER316L) انتخاب شود.

 تحلیل دقیق فلز پایه و آزمون‌های پیش از انتخاب سیم‌جوش

هیچ جوشکاری نباید بدون شناخت دقیق نوع فولاد پایه، مستقیماً به انتخاب سیم‌جوش بپردازد. این شناخت با ترکیب آزمون‌های متالوگرافی، تست‌های غیرمخرب و بررسی شیمیایی حاصل می‌شود.

1. آزمون شناسایی سریع ترکیب: استفاده از جرقه‌سنجی (Spark Testing) برای تفکیک فولاد کربنی، استیل آستنیتی و فریتی.
2. آنالیز طیف‌سنجی: اندازه‌گیری درصد کروم، نیکل، مولیبدن با دستگاه Portable XRF.
3. آزمون خواص مکانیکی: بررسی سختی، تافنس، و کشش فلز پایه قبل انتخاب فیلر.
4. مطالعه ریزساختار متالوگرافی: تعیین نسبت فریت-آستنیت با متالوگرافی نوری و میکروسکوپ الکترونی.
5. آزمایش جوش نمونه: اجرای نمونه جوش کوتاه با چند فیلر مختلف و مقایسه مقاومت به خوردگی، رنگ، و تمیزی سطح.

در پروژه‌های دریایی، آنالیز عناصر و بررسی مقاومت به کلراید قبل انتخاب فیلر حیاتی است و می‌تواند از هزینه‌های تعمیرات بعدی جلوگیری کند.

 اشتباهات رایج در انتخاب و استفاده از سیم‌جوش؛ روایت‌های واقعی از کارگاه

حتی جوشکاران حرفه‌ای گاهی در فشار زمان یا محدودیت بودجه، به خطاهایی دچار می‌شوند که هزینه‌های سنگینی ایجاد می‌کند:

1. استفاده از فیلر عمومی برای اتصال‌های تخصصی

   • مثال: استفاده از ER308L برای اتصال Duplex که موجب کاهش شدید تافنس شد.

2. بی‌توجهی به درصد فریت مناسب

   • مثال: در یک واحد صنعتی، فریت پایین‌تر از ۳٪ باعث ترک داغ در مخزن شد.

3. تغییر گاز محافظ بدون تنظیم پارامترها

   • مثال: جایگزینی CO₂ بالا باعث رنگ‌پریدگی و اکسید سطحی شدید شد.

4. عدم تمیزکاری بین پاس‌ها

   • رسوب اکسید در هر پاس، کیفیت نفوذ را کاهش داد و در تست هیدرو استاتیک، نشت رخ داد.

5. عدم کنترل دمای بین‌پاس در Duplex

   • دمای بالای ۱۵۰°C موجب افزایش فریت و شکست فلز جوش شد.

6. استفاده از برس اشتباه

   • انتقال ذرات فولاد کربنی باعث آلودگی سطح استیل و ایجاد نقطه‌های زنگ‌زده شد.

7. نادیده‌گرفتن شرایط محیطی

   • در جوشکاری سازه ساحلی، انتخاب فیلر بدون مولیبدن باعث خوردگی شدید در کمتر از یک سال شد.

سوالات متداول

۱. اگر نوع دقیق فولاد پایه را ندانم، چه کنم؟

ER309L انتخابی امن است که برای اکثر اتصالات ناهمگون جواب می‌دهد.

۲. دلیل تغییر رنگ جوش استیل چیست؟

اکسیژن بیش از حد در گاز محافظ یا دمای قوس بیش‌ازاندازه باعث اکسید شدن سطح می‌شود.

۳. آیا سیم‌جوش فولاد نرم روی استنلس جواب می‌دهد؟

خیر، این کار باعث افت شدید مقاومت خوردگی می‌شود.

۴. خطاهای رایج در جوشکاری Duplex چیست؟

عدم کنترل دمای بین‌پاس و افزایش بیش از حد فریت، موجب کاهش تافنس جوش می‌شود.

 جمع‌بندی نهایی

انتخاب سیم‌جوش برای فولاد ضدزنگ و آلیاژهای خاص یک مهارت ترکیبی است.

با تحلیل دقیق ساختار فلز، شناخت فرآیند جوشکاری، و استفاده از تجربه‌ی میدانی جوشکاران، می‌توان هم کیفیت جوش را تضمین کرد و هم از هزینه‌های دوباره‌کاری جلوگیری کرد.

پروولد ایران با ارائه انواع فیلرهای استیل، دوبلکس و آلیاژی همراه با مشاوره‌ی تخصصی، می‌تواند انتخاب شما را دقیق و به‌صرفه کند.