جوشکاری

منطقه متاثر از حرارت یا HAZ چیست؟

منطقه متاثر از حرارت جوش چیست؟

منطقه متاثر از حرارت یا HAZ که مخفف کلمـــه انگلیسی Heat Affected Zone است . به منطقه‌ی اطراف فلز جوش گفتـــه می شود که دمای آن بالا رفته است اما ذوب نشده است و این بالارفتن دما در آن سبب ایجاد تغییرات متـــالوژیکـــی شده است ، و وسعت این ناحیه و شدت آن بستگــی به خواص فلز پایه و تمرکز و شدت گرمای جوش و نوع فرآیند جوشکاری دارد.

فلزاتی که ضریب هدایت حرارتی بالاتری دارند ، گرمای حاصل از جوشکاری را بسرعت انتقال میدهند که همین باعث میشود در این فلزات ناحیه HAZ کوچکتـــر باشد و از طرف دیگر فلزاتی که ضریب هدایت حرارتی پائین تری دارند ، گرمای حاصل از جوشکاری را در خود نگه میدارند که باعث می شود این فلزات ناحیه HAZ بزرگتـــری داشته باشند .

بطور کلی هنگامی که صحبت از وسعت منطقه متاثر از حرارت یا HAZ می کنیـــم ، وسعت این ناحیه علاوه بر خواص فلز پایه به مقدار حرارتی که در هنگام جوشکاری به فلز پایـــه داده میشود بستـــگی دارد . با در نظر گرفتن این موضوع فرآیندهای جوشکاری که تمرکز حرارتی بالاتری دارند مانند فرآیند جوشکاری لیزر ، منطقه HAZ کوچکتـــری را ایجاد میکند و از طرف دیگر فرآیندهای جوشکاری که تمرکز حرارتی پائین تری دارند مانند جوشکاری اکسی استیلن ، منطقه HAZ بزرگتری را ایجاد می کنند .

سومین پارامتر موثر در وسعت منطقه متاثر از حرارت یا HAZ ، هندسه جوش است . هر چه اتصالات جوش بنحوی طراحی شود که حرارت جوش را سریعتر انتقال بدهد منطقه HAZ کوچکتـــری را شاهد هستیم .

شماتیک منطقه متاثر از حرارت یا HAZ

چرا منطقه متاثر از حرارت یا HAZ مهم است ؟

در جوشکاری منطقـــه HAZ ، بعلت آنکه دمای بالایی را تجربه کرده است دارای خواص مکانیکی متفاوتی نسبت به فلز پایـــه می باشد و این تغییرات ناخواستـــه معمولاً شرایط را برای بروز عیب فراهم میکند .

منطقـــه HAZ خواص مکانیکی ضعیف تری نسبت به فلز پایه دارد و از طرفی فرآیند جوشکاری بطور موثر ایجاد تنش پسماند میکند که همین زمینه را برای بروز عیوب جوش مانند انواع ترک ها ، شکست ترد و کاهش مقاومت به خوردگی فراهم میکند .

علاوه بر این در جوشکاری فولاد زنگ نزن ، دمای بالای منطقـــه HAZ و آرم سرد شدن آن ، سبب ایجاد کاربایدها میشود که این کارباید ها سبب میشود که مقدار کروم موجود روی سطح فولاد زنگ نزن را کاهش دهند و مقاومت فولاد زنگ نزدن در برابر خوردگــــی را بشدت کاهش دهند .

توضیــح کارباید :به ترکیبات بین فلزی با کربن، کارباید می گوید مانند ترکیب کروم با کربن در فولاد زنگ نزن

مسئله تردی هیدروژنی موضوع دیگـــری است که در منطقـــه HAZ اتفاق می افتد ، در فرآیند جوشکاری بعلت دمای بالا هیدروژن به راحتـــی در داخل حوضچــــه مذاب حل می شوند و پس از سرد شدن جوش ، مقدار هیدروژنی که سابقاً در جوش حل شده بود دیگر نمی تواند در داخل جوش بماند و فشار ناشی وجود هیدروژن اضافی در جوش و شکل گیری کامل تنش پسماند پس از سرد شدن کامل جوش ، زمینه مساعدی را فراهـــم میکند که جوش با کمترین بارگذاری دچار آسیب شود .

چطوری وسعت منطقه متاثر از حرارت جوش را کاهش بدهیـم ؟

کاهش وسعت منطقـــه HAZ بطور موثر بر سبب کاهش بروز عیوب جوش میشود ، بطور کلی با انجام عملیات حرارتی پس از جوشکاری یا PWHT که مخفف کلمه انگلیســی Post Weld Heat Treatment است می توانیـــم اثرات منفی منطقـــه HAZ را کاهش بدهیــم اما این موضوع نیازمنــد صرف هزینه و پذیرفتن خطرات احتمـــالی مانند ایجاد اعوجاج در جوش است . بهترین کاری که توصیـــه میشود برای کاهش وسعت منطقـــه HAZ انجام داد استفاده از فرآیندهای جوشکاری با تمرکز انرژی بالاتر  و تهیــه دستور العمل جوشکاری WPS معتبر از افراد متخصص در این زمینه است .

Rate this post

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

هفده − دوازده =