جلوگیری از ترک ورقه ایی در جوشکاری

ترک ورقه ایی یا ترک تورقی که به انگلیسی با نام Lamellar Cracking شناخته می شود ،  یکی دیگر از انواع ترک خوردگی در جوش می باشد . لطفاً قبل از مطالعه این مقاله [ آشنایی با انواع ترک خوردگی در جوش ] را مطالعه فرمایید . این نوع ترک در منطقه متاثر از حرارت جوش HAZ اتفاق می افتد. استفاده از روانساز مناسب در این فرآیند نیز موثر است می‌توانید برای خرید روانکارهای اصل و واورجینال از نمایندگی شرکت کلوبر در ایران روی لینک کلیک کنید.

ترک ورقه ایی بیشتر در فولادهای ساده کربنی نامرغوب و فولاد های کم آلیــاژ مشاهده شده است . این نوع ترک بیشتر در فولاد هایی که دارای مقدار زیادی از ناخالصی گوگرد و اکسیژن هستند مشاهده می شود که این امر در دهه های ۱۹۶۰ و ۱۹۷۰ چالش جدی صنایع تولید فولاد بود اما امروزه با بهبود روش های تصفیه فولاد و تکنولوژی ساخت فولاد تمیز (Clean Steel) تقریبــاً این مسئله حل شده است .

علت ایجاد ترک ورقه ایی

علت ایجاد ترک ورقه ایی ناشی از عدم چسبندگی موضعی در متاثر از حرارت جوش HAZ می باشد که این موضوع می تواند ناشی شده از موارد زیر باشد :

۱) صلبیت زیاد ورق بعلت ضخامت و وزن زیاد ورق

۲) انجام جوشکاری در راستای نورد

۳) شکل پذیری کم ماده در راستای ضخامت ورق

اگر در فولاد مقادیر زیادی از گوگرد وجود داشته باشد در حین فرآیند انجماد آن ، گوگرد در امتداد دانه ها و مرز دانه های فرعی پس زده می شود و زمانی که این فولاد تحت نورد قرار می گیرد مرز دانه ها در جهت طولی نورد کشیده خواهند شد و در زمان جوشکاری بعلت حرارت در منطقه متاثر از حرارت جوش (دمایی بین ۱۳۵۰ تا ۷۰۰ درجه سانتی گراد ) بعلت عدم چسبندگی این ناخالصی با زمینه فولاد سبب جدایش و ایجاد ترک ورقه ایی می شود . بررسی ها نشان داده است اگر مقدار گوگرد شمش اولیه به نسبت بالا باشد ( بیشتر از ۰.۰۰۵ درصد وزنی ) ، احتمال ایجاد ترک ورقه ای در جوشکاری بالا است و اگر فولاد دارای مقدار کافی از منگنز باشد این خطر تا حد زیادی کاهش می یابد .

اگر در چند جمله بخواهیــم در مورد درجه خطر ایجاد ترک ورقه ایی جوشکاری فولاد را توضیح بدهیــم می توانیــم بگوییم که ، زمانی که تنش های جوشکاری بعلت عدم رعایت نکات مربوطه به حد اعلا برسد . مقاله [تنش های پسماند جوشی ] و [اعوجاج جوشی] را مطالعه کنید . و خط جوش در راستای جهت نورد باشد و فولاد دارای مقدار زیادی از ناخاصی گوگرد باشد مطابق شکل زیر در جهت عمود بر نورد ، به احتمال زیاد ترک تورقی ایجاد می شود .

ترک ورقه ای در جوشکاری آلومینیوم

یکی از عیوب شایع در جوشکاری آلومینیوم ، احتمال ایجاد ترک ورقه ایی است که  با نام ترک تورقی آلومینیوم نیز شناخته می شود . [۰ تا ۱۰۰ جوشکاری آلومینیوم را مطالعه کنید ] ترک ورقه ای در جوشکاری آلومینیوم مستقل از وجود ناخالصی در آلیاژ آلومینیوم است و مکانیزیم به وجود آمدن آن متفاوت از به وجود آمدن ترک ورقه ای در جوشکاری فولاد است چرا که معمولاً آلیاژهای آلومینیم دارای بافتی مستحکم در جهت نورد هستنـد .

ترک ورقه ای در جوشکاری آلومینیوم سری ۲۰۰۰ (Al-Cu) مانند ۲۰۹۰ ، ۲۱۹۵ که دارای مقداری تیتانیوم هستند شایع است و همچنین این ترک در آلیاژ آلومینیوم ۷۰۷۵ رسوب سخت شده مشاهده شده است .

راه های جلوگیری از ترک ورقه ای

همانطور در بالاتر اشاره شد ، از دهه ی ۱۹۸۰ میلادی به علت عرضه ی فولاد های تمیز به بازار گزارش های مربوط به ترک خوردگی ورقه ی به شدت کاهش یافته است از این رو موثر ترین راه برای جلوگیری از ترک ورقه ای استفاده از فولاد تمیز است .

گزارش شده است که استفاده از پیشگرم بعلت کاهش تنش های پسماند جوشی و دور کردن هیدروژن از منطقه جوش و کاهش احتمال ترک خوردگی هیدروژنی می تواند برای کاهش خطر ایجاد ترک تورقی موثر باشد .

استفاده از طرح های اتصال جوشی که خط جوش عمود بر ریز ساختار حساس در جهت مورد باشند ، این خطر را به حداقل می رساند .

راهکار دیگری که برای کاهش خطر ترک تورقی پیشنهاد شده است ، آستر کشی است . لایه ی آستر سبب از بین بردن عدم چسبندگی در مرزدانه می شود اما هزینه تولید را به میزان زیادی افزایش می دهد .

برای آشنایی با تنش گیری مکانیکی در جوش روی لینک کلیک کنید.