علت شکستن جوش در جوشکاری

یکی از چالش‌های اصلی در جوشکاری، پدیده شکستن جوش است که می‌تواند عواقب جدی در پی داشته باشد. شکستن جوش در جوشکاری مشکلی رایج است که می‌تواند به دلایل مختلفی رخ دهد. این عیب نه‌ تنها ظاهر کار را زشت می‌کند، بلکه می‌تواند باعث ضعیف شدن سازه و حتی خطرناک شدن آن شود؛ بنابراین، شناخت علل این پدیده و راه‌های پیشگیری از آن برای هر جوشکاری ضروری است.

عوامل متعددی می‌توانند منجر به شکستن جوش شوند، ازجمله : آماده‌سازی نامناسب سطح کار، تنظیمات نادرست دستگاه جوش، تکنیک نامناسب جوشکاری، استفاده از مواد نامناسب و تنش‌های داخلی ناشی از فرآیند جوشکاری. با رعایت اصول و دقت در تمامی مراحل، می‌توان از بروز این مشکل جلوگیری کرد.

در این مطلب، علل اصلی شکستن جوش در جوشکاری به‌طور کامل بررسی خواهد شد و راهکارهای مناسب برای پیشگیری از آن ارائه می‌گردد. درک این موضوع برای جوشکاران حرفه‌ای و افراد شاغل در صنایع مرتبط با جوشکاری بسیار حائز اهمیت است.

علت شکستن جوش در جوشکاری

شکست جوش در جوشکاری می‌تواند ناشی از طیف گسترده‌ای از عوامل باشد که همگی بر استحکام و یکپارچگی جوش تأثیر می‌گذارند.

یکی از دلایل اصلی، عیوب ذاتی در فلز پایه، مانند وجود ناخالصی‌هایی همچون گوگرد، فسفر و قلع که می‌توانند با عناصر تشکیل‌دهنده فلز واکنش داده و نقاط ضعفی را در ساختار آن ایجاد کنند.

همچنین، اگر فلز پایه قبل از جوشکاری دارای ترک یا نقص باشد، این ترک‌ها در حین فرآیند جوشکاری رشد می‌کنند و احتمال شکست جوش را افزایش می‌دهند.

عامل دیگر، تنش‌های پس از جوشکاری است. در حین سرد شدن فلز جوش، به دلیل انقباض بیشتر آن نسبت به فلز پایه، تنش‌های داخلی در جوش و اطراف آن ایجاد می‌شود که اگر به‌اندازه کافی بالا باشند، می‌توانند منجر به ایجاد ترک شوند.

تنش‌های پسماند ناشی از شکل قطعه، ضخامت ورق، روش جوشکاری و ترتیب پاس‌ها نیز می‌توانند بر استحکام و انعطاف‌پذیری جوش تأثیر منفی بگذارند و احتمال شکست آن را افزایش دهند.

عیوب هندسی جوش نیز از دیگر عوامل شکست هستند. عدم نفوذ کامل فلز جوش به فلز پایه، عدم هم‌ترازی لبه‌های قطعات کار و زیر بافت نامناسب جوش می‌توانند منجر به ایجاد نواحی ضعیف در جوش شوند که در برابر تنش و فشار به‌راحتی شکسته می‌شوند.

به‌علاوه عیوب جوشکاری مانند ترک‌های سرد و گرم، حفره‌ها و نفوذ بیش‌ازحد فلز جوش به فلز پایه نیز از دیگر دلایل شکست جوش هستند. این عیوب می‌توانند ناشی از عوامل مختلفی مانند تنش‌های حرارتی، رطوبت، ناخالصی‌ها، نوسانات جریان برق و غیره باشند.

روش‌های نامناسب بازرسی و کنترل کیفیت نیز می‌توانند منجر به عدم شناسایی عیوب و نقص‌های جوش شوند که درنهایت می‌تواند به شکست آن در حین کار منجر شود.

در آخر عدم رعایت استانداردها و دستورالعمل‌های جوشکاری، از جمله تمیز کردن سطوح، خشک‌کردن، رفع زنگ‌زدگی و ناخالصی‌ها، رعایت پارامترهای جوشکاری مانند جریان، ولتاژ و سرعت و استفاده از مواد جوشکاری با کیفیت بالا و متناسب با نوع فلز پایه، نیز می‌توانند زمینه را برای شکست جوش فراهم کنند.

همچنین بخوانید: علت کرمو شدن جوش چیست ؟

چگونه می‌توان از شکست جوش جلوگیری کرد؟

شکست جوش می‌تواند ناشی از عوامل متعددی باشد که در بخش‌های قبلی به‌طور کامل بررسی شد؛ بنابراین، برای تضمین کیفیت و ایمنی سازه‌های جوشکاری شده، رعایت اقدامات و اصول خاصی برای پیشگیری از این پدیده ضروری است. رعایت این موارد می‌تواند به‌طور قابل‌توجهی از احتمال شکست جوش بکاهد و استحکام، پایداری و ایمنی سازه‌های جوشکاری شده را تضمین نماید. در ادامه به بررسی هرکدام از این موارد خواهیم پرداخت.

انتخاب مواد و روش مناسب

انتخاب مواد با کیفیت بالا و مناسب برای نوع کاربرد نهایی سازه، یکی از مهم‌ترین گام‌ها برای جلوگیری از شکست جوش است. فلز پایه باید از خلوص و استحکام کافی برخوردار باشد تا در برابر تنش‌های وارده از خود مقاومت نشان دهد.

همچنین روش جوشکاری باید متناسب با نوع فلز پایه، هندسه قطعات و شرایط کاری انتخاب شود. علاوه بر این، استفاده از مواد جوشکاری مرغوب مانند الکترودها یا سیم‌های جوش با ترکیبات شیمیایی مناسب، امری ضروری برای تضمین کیفیت جوش است.

آماده‌سازی صحیح سطوح

قبل از شروع فرآیند جوشکاری، سطوح باید به‌طور کامل تمیز و عاری از هرگونه آلودگی، چربی، رطوبت، زنگ‌زدگی و ناخالصی باشند. این کار می‌تواند با استفاده از روش‌هایی مانند سنگ‌زنی، سنباده‌زنی انجام شود.

همچنین لبه‌های قطعات کار باید به‌گونه‌ای آماده‌سازی شوند که با نوع اتصال و روش جوشکاری مطابقت داشته باشند. آماده‌سازی نامناسب سطوح می‌تواند منجر به عیوب جوشکاری و در نهایت شکست جوش شود.

رعایت پارامترهای جوشکاری

پارامترهای جوشکاری مانند جریان، ولتاژ، سرعت حرکت الکترود یا مشعل، نوع و فشار گاز محافظ (در صورت استفاده) و دمای پیش گرمایش (در صورت نیاز) باید به‌دقت تنظیم شوند.

این پارامترها باید بر اساس نوع فلز پایه، ضخامت قطعات، روش جوشکاری و دستورالعمل‌های مربوطه انتخاب شوند. تنظیم نادرست این پارامترها می‌تواند منجر به عدم ذوب کامل، ایجاد حفره‌ها، ترک‌ها و سایر عیوب در جوش شود که در نهایت منجر به شکست آن می‌شود.

اجرای صحیح تکنیک جوشکاری

تکنیک جوشکاری شامل مواردی مانند حفظ قوس الکتریکی پایدار، زاویه و فاصله مناسب الکترود یا مشعل از قطعه کار، سرعت و حرکت دست یا مشعل به‌طور صحیح و حفظ ضخامت یکنواخت در تمام طول جوش است.

اجرای نادرست تکنیک جوشکاری می‌تواند منجر به عیوب مختلف مانند عدم نفوذ، حفره‌ها، ترک‌ها و ناهمواری‌های سطحی شود که همگی می‌توانند احتمال شکست جوش را افزایش دهند.

همچنین بخوانید : اانواع الکترود جوشکاری 

بازرسی و کنترل کیفیت

بازرسی دقیق جوش برای یافتن عیوب ظاهری مانند ترک‌ها، حفره‌ها، پوسته‌ها و ناهمواری‌های سطحی، یک گام ضروری برای اطمینان از کیفیت جوش است.

این بازرسی می‌تواند به‌صورت بصری یا با استفاده از روش‌های تست غیر مخرب مانند آزمون مایع نافذ، آزمون ذرات مغناطیسی، آزمون التراسونیک و رادیوگرافی انجام شود. شناسایی به موقع عیوب امکان رفع آن‌ها را فراهم می‌کند و از شکست احتمالی جوش در آینده پیشگیری می‌کند.

رعایت نکات ایمنی

رعایت نکات ایمنی در حین فرآیند جوشکاری نه‌تنها برای سلامت جوشکار، بلکه برای کیفیت جوش نیز حائز اهمیت است. استفاده از تجهیزات حفاظت فردی مانند ماسک جوشکاری، دستکش و لباس مناسب، تهویه مناسب محل کار برای خارج کردن دود و گازهای سمی و رعایت دستورالعمل‌های ایمنی مربوط به هر روش جوشکاری، همگی می‌توانند به جلوگیری از عواملی منجر شوند که ممکن است کیفیت جوش را تحت تأثیر قرار دهند.
با رعایت کامل این موارد، احتمال شکست جوش در جوشکاری به میزان قابل‌توجهی کاهش می‌یابد و استحکام، پایداری و ایمنی سازه‌های مختلف تضمین می‌شود.

در نهایت

شکست جوش در جوشکاری یک مشکل رایج است که می‌تواند عواقب جدی داشته باشد. از جمله علل آن می‌توان به عیوب ذاتی در فلز پایه مانند وجود ناخالصی‌ها، ترک‌ها یا نقص‌ها، تنش‌های پس از جوشکاری ناشی از انقباض فلز و شکل قطعه، عیوب هندسی جوش مانند عدم نفوذ کامل، عدم هم‌ترازی، زیر بافت نامناسب، عیوب جوشکاری مانند ترک‌های سرد و گرم، حفره‌ها و نفوذ بیش‌ازحد، بازرسی و کنترل کیفیت نامناسب و عدم رعایت دستورالعمل‌ها و استانداردهای جوشکاری اشاره کرد.

برای پیشگیری از شکست جوش، باید مواردی همچون انتخاب مواد با کیفیت بالا و مناسب برای نوع کاربرد نهایی، آماده‌سازی صحیح سطوح قبل از جوشکاری، تنظیم دقیق پارامترهای جوشکاری مانند جریان، ولتاژ و سرعت، اجرای صحیح تکنیک جوشکاری، بازرسی و کنترل کیفیت با استفاده از روش‌های بصری و غیر مخرب و رعایت نکات ایمنی مانند استفاده از تجهیزات حفاظت فردی و تهویه مناسب محل کار را به‌صورت کامل رعایت کرد.

با رعایت این موارد، احتمال شکست جوش به میزان قابل‌توجهی کاهش می‌یابد و استحکام، پایداری و ایمنی سازه‌های جوشکاری شده به‌صورت کامل تضمین خواهد شد.