جوشکاری فولادهای‎ HSLA

می متالز - با استفاده از فولاد با استحکام بالاتر می‌توان ضخامت و وزن را کاهش داد. علاوه بر این، وزن کم باعث کاهش هزینه های ساخت مانند حمل و نقل و جابجایی می گردد و به ویژه فرایند جوشکاری نیز کاهش می یابد، زیرا مقدار حجم فلز جوش کاهش یافته و زمان ساخت کوتاهتر می گردد

با استفاده از فولاد با استحکام بالاتر می توان ضخامت و وزن را کاهش داد. علاوه بر این، وزن کم باعث کاهش هزینه های ساخت مانند حمل و نقل و جابجایی می گردد و به ویژه فرایند جوشکاری نیز کاهش می یابد، زیرا مقدار حجم فلز جوش کاهش یافته و زمان ساخت کوتاهتر می گردد.

هنگامی می توان به مزایای اقتصادی فوق دست یافت که سازه ساخته شده مطمئن باشد. به عبارت دیگر فولاد نباید در دمای کاری شکننده باشد و همچنین انعطاف پذیری مناسبی در برابر انتشار ترک از خود نشان دهد.

با تولید فولاد تمیز، یعنی فولاد با مقادیر کم آخال های اکسیدی و سولفیدی و همچنین کاهش کسر حجمی فاز پرلیت می توان انعطاف پذیری را بهبود بخشید.

فولادهای HSLA را می‌توان با تمامی روش‌های جوشکاری قوس و با استفاه از روش جوشکاری مناسب، جوشکاری کرد. معمولاً این فولادها در حالت نورد شده یا نرماله شده جوشکاری می شوند و جوش پذیری اغلب فولادهای HSLA، مشابه با فولاد های کم کربن است. با این حال، به دلیل گرمای ورودی زیاد، امکان انحلال ذرات کربونیتریدی وجود دارد و در نتیجه آن رشد بیش از حد دانه در HAZ می‌تواند باعث کاهش خواص مکانیکی، خصوصاً انعطاف پذیری گردد. از آنجا که تاقنس پایین نواحی درشت دانه در HAZ نامطلوب است، تلاشهای زیادی برای بهبود تاقنس HAZ در این فولادها صورت گرفته است.

با توجه به کاربردهای ویژه و حساس نسل جدید فولادهای ایجاد شده HSLA جوش پذیری اهمیت زیادی در کاربرد آنها پیدا کرده است. دلیل اصلی پیدایش فولادها HSLA، جایگزین کردن آنها به جای فولادهای HY (تسلیم بالا) و برای کاربردهای نظامی می‌باشد و در این فـولادها جـوش پذیـری بهـبود یـافته است (کاهـش میزان کربن). هرچند این دو گرید از فولادها، کربن معادل یکسانی دارند (0.81~) با این وجود فولادهای HSLA به دلیل محتوی کربن پایین تر جوش پذیری بهتری دارند.

بنابراین جوش پذیری اهمیت زیادی در پیدایش گریدهای جدید یا اصلاح شده فولادهای HSLA ایفا می‌کند. اصطلاح جوش پذیری عبارت است از حساسیت نسبت به ترک های قطعه جوش و کارایی مناسب. به بیان دیگر استحکام و مقاومت مناسب در برابر انتشار شکست ترد.

به طور کلی، جوش پذیری فولاد با افزایش سختی پذیری آن کاهش می‌یابد. با افزایش سختی پذیری، تشکیل ریز ساختارهایی که به ترک سرد حساسیت بیشتری دارند، افزایش می یابد.

فولادهای TMCP1 جدید، مانند فولادهای HSLA به دلیل محتوی کربن و عناصر آلیاژی کم، سختی‌پذیری پایینی دارند. به همین علت این فولادها به پیش گرم و پس گرم زیادی نیاز ندارند. البته نیاز به پیش گرم کردن فقط به محتوی کربن بستگی ندارند، بلکه ترکیب دیگر عناصر آلیاژی، نحوه اتصال و ضخامت مقطع نیز باید در نظر گرفته شود. برای افزایش بهره‌وری جوشکاری، جوشکاری با ورودی گرمای زیادتر مطلوب است. تنها عیب این کار، آن است که هنگام جوشکاری با گرمای ورودی زیاد، امکان کاهش تافنس در HAZ‌ و فلز جوش وجود دارد. بنابراین ورودی گرمای مورد استفاده ممکن است تا یک اندازه حداکثر محدود گردد

منبع: فولاد نیوز

فولاد جوشکاری