جوش لوله های مربعی

هنگام جوشکاری لوله‌های مربع و مستطیل، به دلیل مقطع توخالی-و لبه‌های تیز، چالش‌های منحصر به فردی ایجاد می‌شود. عمده مشکلات و اقدامات احتیاطی به شرح زیر است:

1. سوزاندن-یا جمع شدن در گوشه:گرما در زاویه 90 درجه جمع می شود و باعث سوختن دیواره لوله می شود.
2. کنترل دشوار تغییر شکل:انقباض جوش می تواند منجر به خمش کلی، پیچ خوردگی یا فرورفتگی موضعی شود.
3. شکل گیری ضعیف جوش:در انتقال گوشه، کنترل زاویه تفنگ جوش دشوار است و در نتیجه جوش‌های ناهموار، زیر برش یا نفوذ ناقص ایجاد می‌شود.
4. برآمدگی و اکسیداسیون داخلی جوش:قسمت‌های داخلی لوله ممکن است برآمدگی‌های جوشی ایجاد کند و جوش‌های داخلی مستعد اکسید شدن هستند و بر استحکام و ظاهر تأثیر می‌گذارند.

1. آماده سازی قبل از جوش:روغن، زنگ زدگی و رطوبت را از محل جوش کاملاً پاک کنید. برای لوله‌های-دیواره ضخیم یا سازه‌های حیاتی، توصیه می‌شود که اریب‌ها را ماشین کاری کنید.
2. کنترل گرمای ورودی:از جریان کمتر، سرعت جوشکاری سریع‌تر استفاده کنید و از روش جوشکاری پرش قطعه‌ای برای پخش گرما، کاهش تغییر شکل و به حداقل رساندن خطر سوختگی استفاده کنید.
3. به ترتیب جوشکاری توجه کنید:برای درزهای جوش طولانی، دنباله جوش متقارن را از وسط تا هر دو انتها اتخاذ کنید. هنگام مونتاژ چند درز جوش، دنباله جوش متقارن را نیز برنامه ریزی کنید.
4. از تکنیک های مناسب استفاده کنید:برای لوله‌های مربعی و مستطیلی با دیوار نازک-، جوشکاری محافظ گاز (مانند جوشکاری MIG/MAG) را در اولویت قرار دهید، زیرا گرمای متمرکز و حداقل تغییر شکل دارد. در حین جوشکاری، تفنگ جوش باید زاویه مناسبی نسبت به صفحه جوش حفظ کند و یک انتقال صاف در گوشه ها مورد نیاز است.
5. عملیات جوشکاری پست-سرباره و پاشیدن را به سرعت تمیز کنید. برای قطعاتی که نیاز به ظاهر یا دقت دارند، ممکن است اصلاح (مانند اصلاح مکانیکی یا اصلاح شعله) ضروری باشد.

کلید جوشکاری لوله های مربع و مستطیل در کنترل دقیق گرمای ورودی و برنامه ریزی یک توالی جوشکاری معقول است. این موثرترین راه برای جلوگیری از تغییر شکل و نقص است. برای سازه های باربر مهم، مراجعه به مشخصات طراحی مرتبط و انجام ارزیابی های فرآیند ضروری است.

هنگام جوشکاری لوله های مربعی و مستطیلی، محیط جوش و انتخاب میله های جوشکاری عوامل کلیدی برای تضمین کیفیت هستند. الزامات خاص به شرح زیر است:

لوله مربعی به دلیل ساختار توخالی که دارد نسبت به محیط حساس تر است.

1. مقاومت در برابر باد و محافظت در برابر رطوبت:باید از بادشکن اجتناب کرد. هنگامی که سرعت باد از 2 متر بر ثانیه تجاوز می کند، باید یک پناهگاه بادی ایجاد شود. جوشکاری زمانی که رطوبت هوا خیلی زیاد است (مثلاً بیش از 90 درصد) یا تراکم روی دیواره لوله اکیداً ممنوع است. در غیر این صورت، درز جوش مستعد ایجاد منافذ است.
2. دمای محیط:هنگامی که دمای محیط زیر 0 درجه (برای-فولاد کم کربن) یا 5 درجه (برای فولاد کم آلیاژ-) باشد، ناحیه جوش در 100 میلی متر باید تا بالای 15 درجه (پیش گرم) گرم شود تا از ترک های سرد جلوگیری شود. کار در فضای باز در هوای بارانی یا برفی اکیدا ممنوع است.
3. ایمنی و تهویه:از تهویه مناسب در محل کار اطمینان حاصل کنید. مخصوصاً هنگام جوشکاری در یک فضای محدود، باید از یک دستگاه تهویه اجباری برای تخلیه دود جوش و هر گونه گاز محافظ انباشته شده (مانند Ar، CO2) استفاده شود تا از خفگی یا تأثیرگذاری بر اثر محافظتی جلوگیری شود.

انتخاب بستگی به مواد، ضخامت دیوار و نیازهای استفاده از لوله های مربع و مستطیل دارد.

1. تطبیق بر اساس مواد پایه:
◦ لوله‌های مربع و مستطیل از فولاد کم کربن- مانند Q235:رایج ترین میله های جوشکاری سری E43 (مانند E4303، E4315) هستند.
◦ Q345 و سایر لوله‌های فولادی مربعی و مستطیلی با-آلیاژ بالا-کم استحکام:میله های جوش سری E50 (مانند E5015، E5016) باید برای اطمینان از استحکام اتصالات انتخاب شوند.
◦ لوله های مربع و مستطیل از جنس استنلس استیل:لازم است که میله های جوش فولادی ضد زنگ همسان (مانند A102، A132 و غیره) را انتخاب کنید.

اصل اصلی:درجه مقاومت و ترکیب شیمیایی مشخص شده در کتابچه راهنمای میله جوشکاری باید با مواد پایه مطابقت داشته باشد یا کمی بالاتر باشد.

2. بر اساس نوع شار انتخاب کنید (تمایز کلید):

◦ الکترودهای قلیایی (مانند E4315، E5015):فلاکس حاوی مقدار زیادی کربنات و فلوراید است. فلز جوش دارای چقرمگی خوب و مقاومت در برابر ترک قوی است (مخصوصاً برای سازه‌های ضخیم- یا ساختارهای بحرانی)، اما عملکرد فرآیند کمی ضعیف‌تر است. به زنگ زدگی روغن حساس است و نیاز به خشک کردن شدید (حرارت در دمای 350-400 درجه به مدت 1-2 ساعت) و اتصال معکوس جریان مستقیم دارد. مناسب برای سازه های باربری مهم، لوله های با دیواره ضخیم، مواد فولادی با جوش پذیری ضعیف یا در محیط های با دمای پایین.

◦میله های جوشکاری اسیدی (مانند E4303):پوشش حاوی مقدار زیادی اکسید است. آنها قابلیت پردازش خوبی دارند (قوس پایدار، پاشش کم، حذف آسان سرباره)، به روغن و زنگ زدگی حساس نیستند، می توانند با هر دو منبع تغذیه AC و DC استفاده شوند، اما انعطاف پذیری و چقرمگی جوش کمی کمتر از میله های جوش قلیایی است. آنها برای سازه‌های عمومی، لوله‌های-دیواره نازک، موقعیت‌هایی با نیاز کم یا تمیزی عمومی مناسب هستند.

3. راه حل های جایگزین کارآمد:
◦ برای تولید انبوه، جوشکاری محافظ گاز با سیم جامد (مانند ER50-6) یا سیم با هسته شار یک انتخاب برتر است. بسیار کارآمد است، کمترین تغییر شکل را دارد و یک جوش منظم و از نظر زیبایی شناسی ایجاد می کند، که آن را به ویژه برای جوشکاری مداوم لوله های مربع و مستطیل مناسب می کند.