معرفی و آشنایی با پودر جوشکاری

به منظور استحکام و تضمین جوشکاری انجام شده معمولا از پودرهایی به نام پودر جوشکاری استفاده می‎کنند. در واقع این پودرها به صورت فلزی دانه بندی شده و یا مواد معدنی هستند؛ که در جهت تشکیل پوشش سرباره، رسانایی طول قوس، اکسیژن زدایی از مذاب، انجام واکنش‎های سرباره مورد استفاده قرار می‎گیرد.

در حال حاضر انواع مختلفی از این پودرها در بازار موجود است، که از حیث ظاهری بسیار کارآمد و پیشرفته هستند. در صورت استفاده از پودر جوش در هنگام جوشکاری مزیت‎های زیادی شامل حال شما می‎شود، برای مثال زمانی که جوشکاری تمام می‎شود می‌توان سرباره را به راحتی از آن جدا کرد؛ و مشکلاتی که در صورت وجود سرباره به وجود می‎آید را بر می‎دارد.

یک مزیت دیگری که در هنگام استفاده از این پودر جوش‎ها وجود دارد این است که در درجه حرارت‌های بالا یا جوشکاری‌های چند سیمه و تک سیمه قابل استفاده خواهند بود. استفاده از این پودر باعث می‎شود که کیفیت جوشکاری بالا رود.

اصولا این انواع این پودر را در جوش‌های لوله به لوله یا جوش‎های گوشه‌ای استفاده می‎کنند؛ یا این که در فولادهای عمومی که مخصوص ساختمان سازی هستند، از این پودر بهره می‎برند.

زمانی که از این پودر استفاده می‎شود بایستی خشک باشد و عاری از هر گونه رطوبتی باشد؛ البته در هنگام ساخت این پودرها حساسیت بالایی صرف می‎شود که عایق رطوبت باشند و نم هوا به داخل آن نفوذ پیدا نکند.

مشخصات پودر جوشکاری

پودرهای جوشکاری مواد معدنی و یا فلزی دانه بندی شده ای هستند که در جوشکاری زیر پودری وظایفی نظیر رسانایی طول قوس، تشکیل پوشش سرباره، انجام واکنش های سرباره و در نهایت اکسیژن زدایی از مذاب را بر عهده داشته و در حقیقت نقش روکش الکترود را در فرایند دستی ایفا می کنند. شکل ظاهر گرده جوش تحت تاثیر عناصر شیمیایی پودر می باشد و دانه بندی پودر هم نقش مهمی را ایفا می نماید باید توجه شود که یک پودر عمومی که بتواند روی اکثر فولادها ودرزها کاربرد داشته باشد وجود ندارد و بر پایه جنس و نوع کاربرد باید نوع پودر انتخاب شود.

حداکثر میزان آمپر مصرفی را معمولاً پودر در حال مصرف مشخص می نماید پودرهای جوشکاری  به انواع اسیدی، معمولی و قلیایی تقسیم می شوند.

پودرهای جوشکاری به پودرهای جوشکاری پیش ذوب شده و پودرهای جوشکاری آگلومره تقسیم می شود:

پودرهای جوشکاری پیش ذوب شده توسط ذوب کردن مخلوطی از مواد اولیه که کاملاً آسیاب شده‌اند به دست می‌آیند. محصول ذوب شده تحت فرآیند سرد کردن، سنگ‌شکنی و الک کردن قرار گرفته و به دانه‌بندی مطلوب می‌رسد.

استحکام و چگالی این دانه ها بالا بوده و در حین جابجایی امکان خاکه شدن آنها وجود ندارد  پودرهای پیش ذوب شده در برابر نفوذ اکسیژن و هیدروژن و بروز ترک هیدروژنی از خود مقاومت نشان می دهند و از این رو قابل استفاده در محیط های باز و بدون مسقف و مناطق مرطوب می باشند.

پودرهای جوشکاری آگلومره شده با اختلاط خشک چند ماده خام که کاملاً آسیاب شده‌اند، تولید می‌شود. مواد چسبنده از قبیل سیلیکاتهای سدیم و پتاسیم به مخلوط اضافه شده و خمیر مخلوط برای تشکیل دانه‌های کوچک، آلگومره می‌شود.

سپس این پودر در دمای 800-600 پخته می‌شود. چون دامنه دمای پخت زیر دمای واکنش مواد است، امکان استفاده از اکسیژن‌زداها و فرو‌آلیاژها وجود دارد. علیرغم بالاترین هزینه تولید پودرهای جوشکاری آلگومره شده، مقدار مصرف این پودر در حین جوشکاری به دلیل چگالی حجمی کمتر، پایین‌تر است.

انواع پودرهای جوش

انواع پودرهای جوش زیر پودری، به منظور به خواص پیشرفته‌تر و ظاهر مناسب‌تر گرده جوش در مقادیر کمتر منگنز اصلاح شده‌اند. برخی ترکیبات پودرها با بازیسیته بیشتر که حاوی مقادیر CaF2، CaO هستند، خواص مکانیکی بهتری در فلز جوش ایجاد می کنند.

افزودن تیتانیوم پایداری قوس بیشتر و اکسید فلزات خاص ظاهر جوش را در فولاد آلیاژی بهبود می‌دهند. برای رسیدن به ظاهر جوش مناسب در جوشکاری پرسرعت، باید ورق ها خواص دمایی گرانروی فلاکس را تنظیم نمود. فلاکس های کاربردهای خاص برای منظورهای خاص طراحی می‌شوند.

این پودرجوش از حجم کمی برخوردار هستند و همین موضوع باعث می‎شود که میزان مصرف پودر کم شود، در نهایت استفاده از آن مقرون به صرفه واقع شود. در نتیجه لازم است بگوییم که با استفاده از این پودرها جوش‎های منظم و بدون بریدگی ایجاد می‎شود.

• پودرهای جوش زیر پودری

پودرهای جوش زیر پودری به سه صورت می باشند که عبارتند از:

• پودرهای ترکیب شده
• پودرهای چسبیده شده
• پودرهای آگلومره

1.    پودرهای ترکیب شده

به منظور ساخت و تولید پودرهای جوش زیر پودری ترکیب شده، ابتدا اجزاء به شکل خشک با یکدیگر مخلوط و سپس در یک کوره الکتریکی ذوب و با پاشش آب سرد یا ریختن روی صفحه سرد به نقطه انجماد می‌رسند.. مزایای این نوع پودر عبارتند از:

     v.           برای جوشکاری با بیشترین سرعت مناسب می‌باشند.

     v.          دارای توزیع ترکیب شیمیائی یک نواخت هستند.

     v.          می‌توان خاکه آن را بدون تغییر در ترکیب شیمیایی جدا نمود.

     v.          رطوبت گیر نیستند و مسائل ذخیره سازی و نگهداری ساده تر نیز دارند.

  vi.          بدون تغییرات کلی می‌توان پودرهای ذوب نشده را چندین بار مورد استفاده کرد.

تنها نقص این پودرها، عدم امکان افزودن اکسید زداها و فرو آلیاژها بخاطر دمای حلالیت بالای آن‌ها می‌باشد. 

1.    پودرهای چسبیده شده

 مواد خام تا اندازه  D * 100 ،برای تولید پودرهای جوش زیر پودری چسبیده شده آسیاب می‌شوند و سپس به شکل خشک با هم مخلوط شده و با افزودن سیلیکات پتاسیم یا سیلیکات سدیم بهم چسبند. ماده بدست آمده بشکل گلوله است و در دمای پایین خشک و بصورت مکانیکی خرد شده و دانه بندی می‌شود.

دانه بندی پودرهای آگلومره، اندازه دانه های پودر جوش است که به علت، تاثیر برمصرف بهینه پودر جوش، در جریان های جوش مختلف اهمیت دارد.

مزایا این پودرها، دمای تولید پایین، اکسید زداها و فرو آلیاژها دراین روش قابل افزوده شدن می‌باشند. چگالی پودر پایین‌تر است و امکان استفاده از لایه ضخیم تر فلاکس برروی منطقه جوش وجود دارد. سرباره ایجاد شده بر روی جوش پس از سردشدن بهتر جدا می‌شود.

یکی از معایب این پودرها، عدم امکان جداکردن خاکه بدون تغییر در ترکیب شیمیایی و حساسیت بالا به جذب رطوبت می‌باشد.

1.    پودرهای آگلومره

روش تولید این نوع پودرها به پودرهای چسبیده شباهت دارد با این تفاوت که برای تولید پودرهای آگلومره، یک الک سرامیکی استفاده می شود. در این نوع پودر نیز به علت دمای  Curing بالای الک (oc 1400)، برای استفاده از فرو آلیاژها و اکسید زداها مانند پودرهای ترکیب شده محدودیت هایی وجود دارد.

در جریان های بیشتر از 1500 آمپر، باید از درصد ذرات ریز بیشتر و در مقابل از ذرات درشت کمتر استفاده نمود. پودرهای چسبیده شده که در جریان های کمتر کاربرد دارد، به اندازه ذرات بستگی زیادی ندارند و عمدتا در یک سایز تولید می‌شوند.

حداکثر جریان مناسب برای این نوع پودر بین 800 تا 1000 آمپر می باشد. برخی انواع پودر ترکیب شده از قبیل انواع سیلیکات کلیسم اصلاح شده را می‌توان تا 2000 آمپر نیز استفاده کرد.

پودر جوشکاری UNIVERSAL و کاربرد های آن

با ورود پودر جوشکاری در این عرصه، تحولی در استقامت و تضمین بیشتر استحکام جوشکاری ایجاد شد.
مهمترین تحولی که در جوشکاری ایجاد شد، استفاده از پودر جوشکاری شامل پودر جوشکاریUNIVERSAL  است. استفاده از این پودرها به اوایل دهه 1930 باز می گردد. در جوشکاری، گاهی لازم می شود که سیم جوش را در زیر پودر قرار دهیم که در این صورت جوشکاری زیر پودری اعمال خواهد شد. زمانی که جوشکاری را با پودر انجام دهید، پودر جوشکاری UNIVERSAL به خوبی در داخل فلز محل جوش، ذوب و سفت می شود که نهایتا یک جوشکاری یکدست را به شما تحویل خواهد داد.