چدنها در مقایسه با فولادهای كربنی دارای قابلیت جوشكاری كم و محدود تری هستند . در میان چدن ها ، چدن با گرافیت كروی بهترین جوشپذیری را دارا است و بعد از آن چدن چكش خوار قرار دارد . جوشكاری چدن خاكستری به مهرت و توجه ویژه نیاز دارد و چدن خاكستری را به دشواری زیاد می توان جوشكاری كرد.
با این ملاحظات دامنه جوشكاری چدنها بسیار محدود می شود و صرفا به تعمیر و اصلاح قطعات ریخته شده و قطعات فرسوده و شكسته شده منحصر می گردد.

علت های جوش پذیری محدود چدن ها:
- بعلت زیادی كربن در فلز مبنا ، سیكل جوشكاری باعث ایجاد كاربیدهایی در منطقه فلز جوش و تشكیل فاز مارتنزیت پركربن در منطقه متاثر از حرارت Haz میشود . هردوی این ریز ساختار ها شكننده بوده و باعث ایجاد ترك در حین جوشكاری و یا بعد از آن می شود. این مطلب در مورد تمامی چدن ها مصداق دارد.
- به علت ضعف چقرمگی، چدن ها قابلیت تغییر شكل پلاستیكی را ندارند و از این رو نمی توانند تنش های حرارتی ایجاد شده جوشكاری را تحمل كنند. هرچه نرمی چدن بهبود یافته باشد احتمال ترك خوردگی آن كاهش می یابد . لذا چدن چكش خوار و چدن با گرافیت كروی كمتر از چدن خاكستری ترك خواهند خورد.

با توجه به عامل اول شكنندگی منطقه Haz به میزان و سهولت حل شدن گرافیت در آستنیت در حین جوشكاری بستگی پیدا میكند. در مورد چدن خاكستری كه دارای پولك های گرافیتی با سطح رویه نسبتا وسیعی می باشند ، انحلال این نوع گرافیت در آستنیت به سهولت انجام می شود . در حالیكه در مورد چدن با گرافیت كروی ، چون نسبت حجم رویه به حجم كره گرافیت كم می باشد بنابراین مقدار گرافیت كمتری در آستنیت حل میگردد و در نتیجه كاربید های درشت كمتری و مارتنزیت كم كربن تری در منطقه Haz تشكیل میشود. این مطلب گواه دیگری بر قابلیت بهتر جوش پذیری چدن با گرافیت كروی در مقایسه با سایر انواع چدن ها ست.

برای اجتناب از تمایل منطقه حرارت پذیرفته به ترك خوردن لازم است كه قطعه چدنی را در موقع جوشكاری با قوس برقی با انرژی حرارتی كم جوشكاری نمود . زیرا این روش باعث كاهش پهنای منطقه سخت و شكننده كنار فلز جوش می شود . برای غلبه بر سختی و تردی منطقه حرارت پذیرفته اعمال تدابیری نظیر پیش گرمایش و خنك كردن تدریجی قطعه جوشكاری شده ضرورت دارد.

در مورد جوشكاری چدن با قوس برقی دامنه درجه حرارت پیش گرم از درجه حرارت محیط كارگاه تا 300 درجه سانتی گراد توصیه میشود . این حرارت برای جوشكاری با استیلن در محدوده 450-650 درجه سانتی گراد قرار دارد. چدن خاكستری به حرارت پیش گرم بیشتری زیادتری و چدن با گرافیت كروی و چدن چكش خوار به درجه حرارت پیشگرم كمتری نیاز دارند. درجه حرارت پیش گرم و محدوده آن به نوع چدن، اندازه قطعه، روش جوشكاری، نوع الكترود و مقدار فلز جوشی كه باید رسوب داده شود بستگی پیدا میكند.
در مورد قطعات حساس ریختگری چدنی ، درست پس از خاتمه جوشكاری عملیات تنش زدایی از طریق حرارت دهی قطعه تا حدود 600 درجه سانتی گراد و نگهداری در این حرارت بمدت كافی صورت می پذیرد.

www.smsm.ir

نوع مطلب : مهندسی مکانيک - ساخت و جوش
نوشته شده در چهارشنبه ۲۶ آبان ۱۳۸۹ توسط SMSM |           |