جوشکاری فولادهای ابزار

پیش‌گرم کردن، چکش‌کاری و سرد کردن تدریجی

تقریبا در تمام متون نوشته شده در مورد جوشکاری فولادهای ابزار توصیه شده است که ابزارها و قالب‌های ساخته شده از این فولادها، چه در حالت آنیل شده باشند یا سختکاری شده قبل از جوشکاری باید به دقت پیش‌گرم شوند و پس از پایان جوشکاری نیز به آهستگی خنک گردند.

چرا پیش‌گرم لازم است؟ به دلیل وجود کربن زیاد و دیگر عناصر آلیاژی در فولادهای ابزار، این فولادها قابلیت سخت شدن بالایی دارند و بسیاری از آنها به هنگام جوشکاری، خود به خود سخت می‌شوند. بنابراین ممکن است تنش‌های پس‌ماند زیادی در آنها به وجود آید و قطعه جوشکاری شده مستعد ایجاد ترک شود. پیش گرم کردن همچنین احتمال ایجاد تنش و ترک در اثر شوک حرارتی را کاهش داده و تا حد زیادی مانع از اعوجاج و پیچیدگی در قطعه کار می‌گردد. احتمال ایجاد ترک و ترد شدن ناحیه زیر گرده جوش نیز کم خواهد شد.

سرد کردن تدریجی چه اثری دارد؟ گرم نگهداشتن کنترل شده قطعه کار پس از جوشکاری باعث تمپرینگ فولاد شده و از از ایجاد یک ساختار سخت و شکننده در حوالی جوش جلوگیری می‌کند سرد کردن تدریجی باعث تنش‌زدایی قطعه کار نیز می شود.

چکش‌کاری محل جوشکاری چه اثری دارد؟ چکش کاری محل جوشکاری شده باعث افزایش چگالی گرده جوش، توزیع تنشهای ایجاد شده و تا حدی تنش‌زدایی محل جوشکاری می‌گردد.

چند نکته مفید دیگر عبارتند از:

·     تجهیزات دقیق و گران قیمت برای پیش گرم و سرد کردن تدریجی لازم نیست. البته بهتر است برای این کارها از کوره و یا میز گرم کن استفاده گردد.

·     عملیات پیش گرم و سرد کردن تدریجی باید در محدوده دمایی توصیه شده از طرف سازنده فولاد انجام شود و این حرارت باید در تمام مدت جوشکاری در قطعه کار حفظ گردد. در صورتی که فولاد را در وضعیت سختکاری شده جوشکاری می‌کنید، مهم است که دمای پیش‌گرم و عملیات گرم نگهداشتن قطعه کار پس از جوشکاری، پایین‌تر از دمای تمپرینگ فولاد باشد، تا از نرم شدن آن جلوگیری شود.

·     عملیات گرم نگهداشتن قطعه کار باید بلافاصله پس از جوشکاری قطعه کا ر آغاز شود و قطعه کار به آرامی تا دمای 150⁰f(66⁰) خنک گردد. سپس باید آن را تمپر کرد تا تنشهای درون آن آزاد شود. به عنوان یک عملیات پیش‌گیرانه در برار خرابی زودرس قالب، توصیه می‌شود یک عملیات تمپرینگ دوم نیز، مخصوصا بر روی قطعات سختکاری شده اجرا گردد و

·     عملیات چکش‌کاری باید در گرده جوش، یک تغییر فرم پلاستیک ایجاد کند تا موثر باشد. در صورتی که ناحیه جوشکاری شده در برابر تغییر شکل مقاومت می کند (یعنی دمای آن کمتر از )1000 ⁰F (538⁰C) است) هرگز آن را چکش‌کاری نکنید. همیشه چکش‌کاری را بلافاصله و هنگامی که هنوز محل جوشکاری شده سرخ است انجام دهید.

منبع: بانک اصلاعات پژوهشی (سیمرغ سعادت)