موضوع مقاله: نقص جوشکاری | مخاطب: عمومی | لحن: دانشنامه‌ای | ساختار: عنوان، مقدمه، 3 بخش، جمع‌بندی | مقاله: | # نقص جوشکاری | مقدمه: علل عمده با توجه به انجمن مهندسین مکانیک آمریکا (ASME)، علل عیوب جوشکاری را می‌توان به شرح زیر تقسیم کرد: ۴۱ درصد شرایط بد فرآیند، ۳۲ درصد خطای اپراتور، ۱۲ درصد تکنیک اشتباه، ۱۰ درصد مواد مصرفی نادرست، و ۵ درصد شیارهای جوش بد. | ## بخش 1: نقص جوشکاری | تردی هیدروژنی مقاله اصلی: تردی هیدروژنی تنش‌های پسماند مقاله اصلی: تنش پسماند مقدار تنشی که می‌تواند از جوشکاری ایجاد شود را می‌توان تقریباً با استفاده از فرمول زیر محاسبه کرد: که در این رابطه E مدول یانگ، α ضریب انبساط حرارتی و ΔT تغییر دما است. هنگامی که در خارج از ناحیهٔ موردنظر قرار می‌گیرند، ممکن است منجر به سخت‌شدن یا ترک موضعی شوند و ممکن است به عنوان مکان‌های بالقوه برای شروع شکستگی عمل کنند. در سازه‌های بارگذاری‌شده استاتیکی، لکه‌های قوس نیازی به حذف ندارند، مگر اینکه در اسناد قراردادی چنین حذفی لازم باشد. -repairs ترک سرد تنش‌های پسماند می‌توانند استحکام مواد پایه را کاهش‌دهند و از طریق ترک سرد منجر به شکست فاجعه‌بار گردند. ترک سرد محدود به فولادها می‌باشد و با تشکیل مارتنزیت هنگام سردشدن جوش همراه است. برای کاهش میزان اعوجاج و تنش‌های پسماند، مقدار حرارت ورودی باید محدود شود و توالی جوشکاری مورد استفاده نباید مستقیماً از یک سر به سری دیگر باشد، بلکه باید در چند بخش رخ دهد.. ترک داغ ترک داغ، که به عنوان ترک انجماد نیز شناخته می‌شود، می‌تواند در تمام فلزات رخ دهد و در ناحیه همجوشی جوش اتفاق می‌افتد. برای کاهش احتمال این نوع ترک خوردن، باید از مهار اضافی مواد اجتناب شود و از مواد پرکننده مناسب استفاده شود.. دلایل دیگر عبارتند از: جریان جوشکاری بسیار زیاد، طراحی ضعیف اتصال که گرما را پخش نمی‌کند، ناخالصی‌ها (مانند گوگرد و فسفر)، پیش گرم شدن، سرعت بسیار زیاد و قوس‌های طولانی. ترک مجاور جوش ترک مجاور جوش که به عنوان ترک ناحیه متأثر از حرارت (HAZ) نیز شناخته می‌شود،. دلایل دقیق این نوع ترک کاملاً مشخص نیست، اما مشخص است که هیدروژن محلول باید وجود داشته‌باشد. عامل دیگری که بر این نوع ترک تأثیر می‌گذارد تنش‌های داخلی ناشی از: انقباض نابرابر بین فلز پایه و فلز جوش، مهار فلز پایه، تنش‌های ناشی از تشکیل مارتنزیت و تنش‌های ناشی از رسوب هیدروژن به خارج از فلز است.. آن‌ها معمولاً در اثر تنش‌های انقباضی زیاد، به‌ویژه در گذرهای نهایی، یا مکانیزم ترک داغ ایجاد می‌شوند. اگر به این نوع ترک اشاره نشود، معمولاً در پاس‌های جوش بعدی منتشر می‌شود، که معمولاً نحوه‌ای است که ترک‌های کامل (ترک از ریشه به سطح) ایجاد می‌شوند.. ترک مجدد حرارتی ترک مجدد حرارتی نوعی ترک خوردگی است که در فولادهای HSLA، به ویژه فولادهای کروم، مولیبدن و وانادیوم در حین پس‌گرمایش رخ می‌دهد. | ## بخش 2: نقص جوشکاری | مواردی که به جلوگیری از ترک مجدد حرارتی کمک می‌کنند شامل عملیات حرارتی، اول با دمای پایین خیس و سپس با یک گرم‌شدن سریع به دمای بالا، سنگ‌زنی یا انفجار زبانهٔ جوش، و استفاده از روش جوشکاری دو لایه برای پالایش منطقه متأثر از حرارت ساختار دانه می‌باشند. ترک‌های ریشه و گوشه ترک ریشه، ترکی است که توسط مهره‌ای کوتاه در ریشهٔ (تهیهٔ لبه) ابتدای جوشکاری، جریانی کم در ابتدا و به‌دلیل مواد پرکنندهٔ نامناسب برای جوشکاری ایجاد می‌شود. این نوع عیوب را می‌توان با استفاده از جریانی زیاد در محل شروع و مواد پرکنندهٔ مناسب برطرف کرد. ترک گوشه، که به‌دلیل رطوبت موجود در ناحیهٔ جوشکاری‌شده رخ می‌دهد، بخشی از ترک سطحی می‌باشد بنابراین به‌راحتی می‌توان آن را تشخیص داد. برای از بین‌بردن این نوع عیوب، پیش‌گرم کردن و تشکیل مفصل مناسب از امور ضروری است. این‌ها عموماً نتیجه تنش‌های انقباض طولی هستند که بر روی فلز جوش با شکل‌پذیری کم اثر می‌کنند. ترک‌های دهانه زمانی در دهانه ایجاد می‌شوند که قوس جوش پیش از موعد به پایان برسد. ترک‌های دهانه معمولاً کم عمق هستند، ترک‌های داغ معمولاً ترک‌های منفرد یا ستاره‌ای را تشکیل می‌دهند. این ترک‌ها معمولاً از یک لوله دهانه شروع می‌شوند و به صورت طولی در دهانه گسترش می‌یابند. اعوجاج روش‌های جوشکاری که شامل ذوب فلز در محل اتصال می‌شوند، لزوماً با سردشدن فلز گرم‌شده، مستعد انقباض هستند. برای کاهش انواع خاصی از اعوجاج، می‌توان قطعات کار را به‌گونه‌ای جابجا کرد که پس از جوشکاری، محصول شکل صحیحی پیدا کند.. تصاویر زیر انواع مختلف اعوجاج جوشکاری را شرح می‌دهند: آخال گاز آخال‌های گاز طیف گسترده‌ای از عیوب است که شامل تخلخل، سوراخ‌های دمشی و لوله‌ها (یا کرم‌چاله‌ها) می‌شود. تشکیل گاز می‌تواند به‌واسطهٔ هر یک از دلایل زیر باشد: محتوای بالای گوگرد در قطعهٔ کار یا الکترود، رطوبت بیش از حد الکترود یا قطعهٔ کار، قوس بسیار کوتاه، یا جریان یا قطبیت اشتباه جوشکاری.. سرباره از استفاده از شار تشکیل می‌شود، به همین دلیل است که این نوع عیب معمولاً در فرآیندهای جوشکاری که از شار استفاده می‌کنند، مانند جوشکاری قوسی فلز پوشش‌دار، جوشکاری قوسی با مفتول تو پودری، و جوشکاری زیرپودری رخ می‌دهد، اما می‌تواند در جوشکاری قوسی با گاز محافظ رخ دهد. این عیب معمولاً در جوش‌هایی رخ می‌دهد که نیاز به پاس‌های متعدد دارند و همپوشانی ضعیفی بین جوش‌ها وجود دارد. | ## بخش 3: نقص جوشکاری | همپوشانی ضعیف اجازه نمی‌دهد که سرباره جوش قبلی ذوب شود و تا بالای مهره جوش جدید بالا رود. برای جلوگیری از آخال سرباره، سرباره باید از طریق سنگ زنی، برس زدن سیمی یا براده برداری از مهره جوش بین مسیرها تمیز شود. آخال‌های جداشده زمانی رخ می‌دهند که زنگ زدگی یا مقیاس آسیاب روی فلز پایه وجود داشته باشد. نفوذ ناقص، کانال‌ها و شکاف‌هایی را در ریشه جوش ایجاد می‌کند که می‌توانند باعث ایجاد مشکلات جدی در لوله‌ها شوند زیرا مواد خورنده می‌توانند در این مناطق ته‌نشین شوند. نقص‌ها می‌توانند متنوع باشند و می‌توان آن‌ها را به بحرانی یا غیربحرانی طبقه‌بندی کرد. برخی از تخلخل‌ها، ترک‌ها، و آخال‌های سرباره قابل مشاهده هستند و ممکن است نیازی به بازرسی بیشتر برای حذف آن‌ها نداشته باشند. آخال‌ها و ترک‌های سرباره درست زیر سطح را می‌توان با بازرسی ذرات مغناطیسی کشف کرد. عیوب عمیق‌تر را می‌توان با استفاده از تکنیک‌های رادیوگرافی (اشعه ایکس) و/یا اولتراسوند (امواج صوتی) تشخیص داد. پارگی لایه‌ای پارگی لایه‌ای نوعی عیب جوشکاری است که در صفحات فولادی نورد شده که به‌دلیل نیروهای انقباض عمود بر روی ورق‌ها به یکدیگر جوش داده شده‌اند، رخ می‌دهد. از دهه ۱۹۷۰، تغییرات در شیوه‌های تولید که میزان گوگرد مصرفی را محدود می‌کند، بروز این مشکل را تا حد زیادی کاهش داده‌است. این عیب را می‌توان با نگه‌داشتن مقدار گوگرد به زیر ۰/۰۰۵ درصد در آلیاژ فولاد کم کرد. زیربرش زیربری زمانی است که جوش، ضخامت سطح مقطع فلز پایه را کاهش می‌دهد و باعث کاهش استحکام جوش و قطعهٔ کار می‌شود. یکی از دلایل این نوع نقص جریان بیش از حد است که باعث ذوب‌شدن لبه‌های اتصال و تخلیه به داخل جوش می‌شود. دلیل دیگر این است که از تکنیک ضعیفی استفاده شود که فلز پرکننده کافی را در امتداد لبه‌های جوش رسوب ندهد. دلیل سوم استفاده از فلز پرکننده نادرست است، زیرا شیب دمایی بیشتری را بین مرکز جوش و لبه‌ها ایجاد می‌کند. | ## جمع‌بندی | دلایل دیگر عبارتند از: زاویه الکترود بسیار کوچک، الکترود مرطوب، طول قوس بیش از حد، و سرعت کم..