پیشگرم کردن برای جوشکاری انواع چدن خاکستری

لطفا برای دنلود مطالب تخصصی جوشکاری به سایت pishronazeran.ir  مراجعه فرمایدلطفا برای دنلود مطالب تخصصی جوشکاری به سایت pishronazeran.ir  مراجعه فرمایدؤلطفا برای دنلود مطالب تخصصی جوشکاری به سایت pishronazeran.ir  مراجعه فرماید

 الف) پیشگرم کردن موضعی توسط شعله یا المنت، برای کاهش نرخ سرد شدن جوش بسیار موثر است. برای این منظور باید قطعه کار را به گونه ای قرار داد که مسیر پیشگرم کردن باعث تمرکز تنش در موضع خاصی نشود.

ب) پیشگرمایی عمومی به علت عدم احتمال ایجاد تنش های داخلی در مواضع دیگر قطعه نسبت به پیشگرمایی موضعی ترجیح داده مشود. افزایش دمای پیشگرمایی در نواحی سه گانه جوش HAZ و فلز پایه سبب کاهش سختی می شود. جدول 1 تاثیر پیشگرمایی را بر سختی یک چدن خاکستری کلاس 20 که با الکترود ENi Fe-Cl و قطر mm 5 جوشکاری شده، نشان می دهد.

جدول1-تاثیر درجه حرارت پیشگرمایی بر مقدار سختی یک چدن خاکستری GG20

همان طور که ملاحظه می شود، انتخاب صحیح دمای پیشگرمایی عمومی می تواند اطلاعات مفیدی در خصوص پیش بینی ساختار کریستالی منطقه HAZ جوش در اختیار قرار دهد.جدول 2 اطلاعاتی در این زمینه ارائه می دهد.

 جدول2-پیش بینی ساختار کریستالی منطقه HAZ بر اساس انتخاب دمای پیشگرم چدن خاکستری

اگرچه دمای پیشگرمایی عمومی برای چدن های خاکستری در حدود درجه حرارت تشکیل مارتنزیت توصیه می شود، اما برای اطمینان از عدم حضور مارتنزیت در ترکیب، استفاده از دمای 370 تا 380 درجه سانتیگراد برای قطعات چدنی معمولی و دمای پیشگرمایی بیش از این، معمولاً برای چدن های خاکستری کاربردی ندارد و فقط در مورد چدن های پر آلیاژ ممکن است به دمای بیش از 870 درجه سانتیگراد نیاز می باشد.

توجه به این نکته نیز ضروری است که درجه حرات بین پاسی هم هرگز نباید کمتر یا بیشتر از درجه حرارت پیشگرمایی اولیه باشد و حداکثر می تواند 35 تا 40 درجه سانتیگراد بیش از دمای پیشگرم کردن اولیه انتخاب شود، تا در مجموع از استحاله مارتنزیتی جلوگیری نموده و تأثیرات تمپر شدن را روی رسوبات قبلی اعمال نماید.

نکته آخر اینکه قطعات سنگین و ضخیم به دلیل قابلیت جذب حرارت بیشتری که دارند و موجب سریع تر سرد شدن منطقه جوش می شوند، به درجه حرارت پیشگرم کردن بالاتری نیاز دارند. فلزات حجیم نیز چون کندتر سرد می شوند، به درجه حرارت پیشگرمایی پایین تری نیاز دارند.

پ)پیشگرمایی غیر مستقیم : همانطور که در شرح مزایای پیشگرمایی چدن های خاکستری گفته شد، با پیشگرمایی غیر مستقیم، قطعه قبل از جوشکاری منبسط می شود، بنابراین ترک ها باز شده و امکان نفوذ جوش به داخل آن ها فراهم گردیده و پس از جوشکاری، مجدداً متراکم و به هم فشرده می شوند. بنابراین از بروز تنش ها و ترک های انقباضی جلوگیری به عمل می آید. درجه حرارت 500 تا 650 درجه سانتیگراد مشروط بودن بر آن که سرعت گرم و سرد کردن آهسته باشد، برای این منظور بسیار مناسب است.

نکته دیگری که در مورد پیشگرم کرد ن چدن های خاکستری باید در نظر داشت، انتخاب درجه حرادت پیشگرمایی با در نظر گرفتن الکترود یا سیم جوش مصرفی است.

جدول3-انتخاب درجه حرارت پیشگرمایی بر اساس فرآیند و مواد مصرفی جوشکاری چدن های خاکستری

جوشکاری چدن ها

چدن به گروه وسیعی از مواد با عنصر اصلی آهن با عناصر کربن بیش از 0.2% ، 3-1% سیلسیم ،1-0.2% منگنز و مقادیر ناچیزی فسفر و گوگرد دارد و در پاره ای مواقع عناصر آلیاژی مثل کروم، نیکل و... دارا می باشد.

اولین مشکل جوشکاری چدنها این است که هنگامیکه چدن تحت سیکل حرارتی جوشکاری قرار گیرد، امکان دارد در درجه حرارت بالا، زمینه از کربن غنی شده و هنگام سریع سرد شدن کربن ترکیبی با فاز سخت و ترد نظیر سمانتیت یا کاربیدهای دیگر تولید شود و بدین ترتیب فلز جوش و یا منطقه مجاور آن اصطلاحاً الماسه شود.

گاه فاز سخت و ترد تحت تأثیر تنش های حرارتی ناشی از جوشکاری یا تنش های دیگر پسماند مقاومت نکرده و برروی آن ترکهایی ایجاد می گردد.این حادثه ممکن است در فلز جوش یا منطقه مجاور خط جوش به وجود آید. بنابراین دومین مشکل در عملیات جوشکاری چدن ها، احتمال وقوع ترکیدگی در جوش یا منطقه مجاور آن می باشد.

عیب یا مشکل سومی که اغلب در جوشکاری چدن حاصل می شود، حفره ها و خلل و فرج است که باعث کاهش استحکام جوش و یا عدم موفقیت در آب بندی یک مخزن یا انباره چدنی می گردد. کربن آزاد یا گرافیت در زمینه به طور فراوان وجود دارد. اگر این کربن در حین عملیات ذوب در جوشکاری با اکسیژن هوا تماس حاصل نماید و حتی در برخی مواقع، بعضی اکسیدها را احیا کند، حبابهای گاز CO2 یا CO  تولید می کند که می توانند از مذاب خارج شده و یا احیانا حین انجماد در فلز جوش محبوس شده و خلل و فرج را به وجود می آورند.

بعد از توضیحات مقدماتی فوق به نحوه جوشکاری قطعات چدنی پرداخته می شود، ولی قبلاً لازم است که ضرورت های عملیات جوشکاری بر روی قطعات چدنی بررسی شود.

موارد مهم کاربرد عبارتند از:

الف- برطرف کردن بعضی عیوب ریخته گری در حین تراشکاری قطعات چدنی. نظیر ترکهای موضعی، حفره های گازی، حفره های ناشی از ریزش ماسه یا حبس سرباره و غیره

ب- تعمیر قطعات چدنی که در ضمن کار شکسته شده اند و از نظر اقتصادی و یا عدم دسترسی به تکنولوژی ساخت آنها، بهتر است از طریق جوشکاری تعمیر گردند.

ج- اتصال دو یا چند قطعه که ریختن آنها به صورت واحد همراه با مشکلاتی بوده و یا از نظر اقتصادی مقرون به صرفه نیستند.

روشهای جوشکاری چدن خاکستری

چدن خاکستری دارای استحکام فشاری خوب و مقاومت ضربه ای نسبتاً پایین است. مقدار عناصر آلیاژی نظیر نیکل، کرم و مس بر روی استحکام و مقاومت در برابر خوردگی اثر مثبت و عناصر ناخالصی نظیر گوگرد و فسفر بر روی مقاومت ضربه ای اثر منفی دارند. چدن خاکستری با همه مزایا و معایبی که دارد، در صنعت موارد مصرف بسیار زیاد داشته و به ویژه در جاهائیکه تحت نیروهای استاتیکی و زندگی طولانی بدون ضربه های مکانیکی و حرارتی باشد مورد استفاده قرار می گیرد.

قطعات چدن خاکستری را می توان با روشهای مختلف قوس الکتریکی، الکترود محفوظ در گاز خنثی، شعله گاز اکسی استیلن و لحیم سخت به یکدیگر متصل کرد.

1-قوس الکتریک دستی:

استحکام کششی، نحوه توزیع گرافیت، درصد گوگرد و فسفر و یا طرح قطعه کار عواملی هستند که به شدت در موفقیت جوشکاری با الکترود تأثیر دارند. به عنوان مثال نوع چدن خاکستری با استحکام کششی 17.5 کیلو گرم بر میلی متر مربع، حساسیت بیشتری در برابر ترک های زیر خط ذوب نسبت به چدن با استحکام 29.5 کیلو گرم بر میلی متر مربع، دارد.

اگرچه روشهای الکترود کربنی و فلزی لخت نیز قابل استفاده هستند، اما بیشتر از الکترودهای روپوش دار فلزی استفاده می شود. معمولاً فلز هسته الکترود بازی جوشکاری چدن، نیکل و یا آلیاژهای آن با آهن و مس انتخاب می شود. این الکترودها در استانداردAWS  و  ASTM به صورت ENi -CU (نیکل و مس)،1ENi-C(95 درصد نیکل) و ENiFe-C1(55 درصد نیکل و بقیه آهن) مشخص شده اند که هر کارخانه سازنده با نام ها و شماره های  خاصی آنها را تولید و عرضه می کند، اما غالباً الکترودهای با این استاندارد تطابق دادده می شوند. فلز جوش رسوب داده شده با ENiFe-C1 و ENi-C1 دارای کربن بالاتر از حد حلالیت هستند و همزمان با انجماد فلز جوش کربن اضافی به صورت گرافیت آزاد می شوند که نقصانی در تنش فشاری ایجاد می نماید. به طور کلی الکترودهای  NiFe-C1 بهتر از ENi-C1 هستند، چون:

الف- ضریب انبساط در فلز جوش کمتر است.

ب- دامنه فسفر در فلز قطعه کار می تواند وسیع تر باشد.

ج-استحکام و انعطاف پذیری فلز جوش افزایش می یابد.

د-حساسیت در برابر ایجاد ترکهای گرم در فلز جوش کاهش می یابد.

الکترودهای ENi-C1 این برتری را دارد که فلز جوش نرمتر تولید می کند، که از نظر ماشینکاری قابل توجه است. در شرایطی که باید چندین ردیف جوش بر روی یکریگر رسوب داده شود، الکترود ENi-Fe-C1 جوشی با قابلیت ماشین کاری بهتری تولید می کند.

برای اتصالات سربه سر یا لبه لبه و یا تعمیرات عیوب ریخته گری، پخ سازی لبه ها ضروری است. برای پخ جناقی با زاویه V باید باز تر از معمول یعنی حدود 60 الی 90 درجه باشد. گاه پخ سازی لاله ای یا U  برای کاهش تمرکز تنش در ریشه جوش بر پخ سازی ترجیح داده می شود. پخ سازی باید حتی المقدور با ماشین کاری و یا سنگ زدن انجام گیرد. چون با قوس الکتریکی یا شعله از طریق ذوب و بیرون ریختن مذاب، مشکلاتی را به وجود می آورد، از جمله ادامه و رشد ترکیدگی، محبوس شدن گازها و ذرات ناخالصی در عمق ترکیدگی و یا ایجاد منطقه ترد مجاورت مسیر برش یا پخ سازی.

به علت ضرورت در پیشگرم کردن کار قبل از جوشکاری باید قطعه طوری قرار گیرد تا مسیر جوشکاری و عملیات کاملاً باز و جوشکاری به راحتی انجام گیرد.آماده سازی قطعه قبل از جوشکاری شامل مراحل مختلف است. از جمله پخ سازی لبه ها ی اتصال و یا برداشتن فلز در اطراف ترکیدگی تا منتهی علیه آن. بدین ترتیب از محبوس شدن هر گونه حباب گاز، ماسه و کثافت دیگر در عمق ترکیدگی جلو گیری می شود. برای مشاهده منتهای علیه پیشرفت ترکیدگی گاهی لازم است از انواع ذره بین و یا وسائل دیگر استفاده شودو تنها به چشم غیر مسلح اکتفا نشود. اگر قطعه کاملاً جدا نشده باشد باید ابتدا و انتهای مسیر پیشرفت ترک را با ایجاد سوراخهایی با مته بست. پوسته های ناشی از ریخته گری و یا آهنگری نیز باید از سطح اتصال کاملاً برطرف و تمیز شوند. قطعات ریختگی کار کرده شده معمولاً آغشته به روغن، گریس و انواع آلودگی های دیگر هستند که حتی این مواد روغنی توسط گرافیت در سطح چدن جذب نیز شده اند. کلیه ناخالصی ها باید کاملاً پاکیزه شوند. این عمل می تواند توسط محلول های شیمیایی  یا سوزاندن و حرارت دادن برای مدت کو تاهی در درجه حرارت 370 درجه سانتیگراد انجام  گیرد.

اولین لایه جوش حاوی مقداری خلل و فرج است که بهتر است آن را سنگ زد و دوباره یک پاس جوش بر روی آن رسوب داد. گاه نیز لازم است این عمل چندین مرتبه تکرار شود تا پاس جوش بدون خلل و فرج رسوب داده می شود، سپس لایه های بعدی به طور عادی رسوب داده می شوند.

در بعضی مواقع دو سر از قطعه جدا شده را که قرار است به همدیگر متصل شوند، ابتدا چندین لایه جوش رسوب داده و سنگ می زنند. سپس آنها را کنار یکدیگر قرار داده و با چندین پاس دیگر جوش می دهند.این عمل را لایه دادن می گویند. در مورد اتصالات فلزات غیر هم جنس  اتصالات فلزات غیر هم جنس نظیر اتصال فولاد به چدن نیزاز این تکنیک استفاده می شود. یکی از کاربرد های دیگر این تکنیک، وصله زدن قطعه فولادی به چدنی خورده شده می باشد. باید توجه داشت که از اتصال مستقیم وصله فولادی به چدنی بدون لایه دادن با الکترودهای مخصوص(پرنیکل) جلوگیری شود. چون فلز جوش حاصل از ذوب شدن لبه فولادی (کربن حدود 0.2%) و لبه چدنی(کربن حدود0.3%) و الکترود دارای چنان ترکیب شمیایی است(کربن حدود 1.8%) که ترد و شکننده می باشد. در بعضی موارد می توان از وصله های مسی یا نیکلی نیز استفاده کرد.

به طور کلی دو تکنیک در جوشکاری قطعات چدنی با قوس الکتریکی به کار می رود که اصطلاحاً به جوش سرد و گرم شناخته شده اند. در روش جوش سرد برای جلوگیری از ایجاد منطقه ترد و شکننده در مجاور جوش سعی می شود تا از بالا رفتن درجه حرارت قطعه جلوگیری شود، بدین معنی که با به کار بردن الکترودهای کوچک، آمپر پایین و انجام رسوب بطور پریودی و زمان های کوتاه برای سرد شدن جوش، دائماً درجه حرارت قطعه کار، حتی در مواضع نزدیک خط اتصال پایین نگهداشته می شود. طبیعتاً منطقه باریک تری به درجه حرارت بحرانی برای حل شدن کربن آزاد در زمینه و برگشت به صورت سمنتیت و یا فاز ترد دیگر می رسد. با این روش اگر جنس الکترود مناسب انتخاب شود و مشکلی از نظر الماسه شدن فلز جوش یا ایجاد ترکیدگی در فلز جوش نباشد، احتمال وقوع ترکیدگی در منطقه مجاور جوش کاهش می یابد واین منطقه بسیار باریک می گردد.

در تکنیک جوش گرم که بیشتر هم متداول است، با پیشگرم کردن قطعه تا 200 درجه سانتیگراد یا بیشتر و کنترل سرعت سرد شدن پس از عملیات جوشکاری، ساختار میکروسکوپی زمینه در فلز جوش و به ویژه منطقه مجاور جوش کنترل می شود و بدین طریق از به وجود آمدن فاز ترد و تنش های زیاد جلو گیری می شود.

هنگام استفادده ازالکترودهای ENi-C1 یا NiFe-C1 پیشگرم کردن300-200 درجه سانتیگراد پیشنهاد شده است. الکترودهای ENiFe-C1 بر روی قطعاتی که استحکام کششی آنها حد اقل 2405 کیلو گرم بر میلیمتر مربع باشد، فلز جوش سالمی به وجود می آورد، اما قدری سخت تر از رسوب با الکترود ENi-C1 است. در درجه مهار یا ممانعت بالا می توان انتظار ترک هایی در فلز جوش با الکترود ENi-C1 را داشت،به خصوص اگر درصد فسفر در فطعه کار از 0.2 % بیشتر باشد. درا ین شرایط به ویژه اگر قابلیت ماشین کاری خوبی نیز مورد تقاضا باشد، درجه حرارت پیشگرم باید تا 750-500 درجه سانتیگراد بالا برد.

بعضی جوشکارها برای ایجاد حرارت بیشتر و سرد شدن آرامتر فلز جوش، مبادرت به ایجاد حوضچه های جوش بزرگ و گود می کنند. واضح است که هر چه حجم مذاب بیشتر باشد، آرامتر سرد می شود و طبیعتاً در حوضچه گرد از تمرکز تنش در گوشه ها جلوگیری می شود. اما نباید مشکل دیگر یعنی خلل و فرج را در جوش فراموش کرد. هر چه حوضچه مذاب وسیع تر و عمیق تر باشد، اولاً احتمال تماس هوا و عدم محافظت کامل مذاب توسط قوس یا شعله کمتر می گردد، ثانیاً عمق زیاد مذاب، احتمال محبوس شدن حبابهای گاز را افزایش می دهد، ثالثاً درصد ناخالصی ها نظیر فسفر که در فلز قطعه کار بیشتر از الکترود است، در فلز جوش افزایش یافته و کیفیت جوش را پایین می آورد.

گاه برای آزاد کردن تنش های ایجاد شده ضمن جوشکاری، انجام عملیات تنش زدایی بر روی قطعه کار ضروری است. درجه حرارت تنش زدایی نواحی مجاور جوش باید بالاتر از درجه حرارت آن در ضمن جوشکاری باشد. از آنجاییکه کاربید ها نمی توانند در 593 درجه ساتنتیگراد تجزیه شوند، تنش زدایی تا این درجه حرارت کافی نیست، بلکه باید تا 900 درجه گرم کرده و سپس بسیار آرام سرد شوند. با این عمل ضمن تنش زدایی عمل نرم شدن نیز انجام می گیرد که در این حالت کاهش استحکام و سختی قطعه نیز مورد نظر قرار می گیرد.

یکی از تکنیک ها برای کاهش تنش ها، کوبیدن یا چکش کاری فلز جوش پس از قطع قوس می باشد، البته این عمل باید با دقت و مهارت زیاد انجام گیرد تا باعث شکسته شدن جوش نشود.

نکته دیگر تنشهای باقیمانده در قطعات ریختگی و نا هماهنگ گرم کردن قطعات با درجه مهار بالا می باشد. در بعضی قطعات ریختگی چدنی با طرح پیچیده و خاص اگر بعد از ریختن، تنش زدایی بر روی آن انجام نشود، برخی نقاط و مواضع ممکن است دارای مقداری تنش پسماند باشد که احتمالاً با تنش های ناشی از جوشکاری، جمع و تشدید شده و منجر به شکست می شود. در این مواقع تنش زدایی قطعه ریخته شده قبل از جوشکاری مفید است. پیش گرم کردن موضعی از قطعه بدون توجه به طرح و شکل آن و احتمالاً عدم استقرار مناسب قطعه بر روی میز کار یا زمین می تواند باعث تنش در موضعی حتی دورتر از منطقه جوش شده و سبب ایجاد ترکیدگی شود.

روش متداول دیگر برای تعمیر قطعات سنگین شکسته شده چدنی که نیاز به فلز جوش حجیم دارند، روش دوختن یا پین زدن و یا بخیه زدن است. در این روش ابتدا قطعات را در گیره بسته و تعدادی سوراخ بر روی دیواره یا سطح پخ شده مسیراتصال، تعبیه و قلاویز می کنند. سپس میله های فولادی به قطر 10-6 میلیمتر در داخل این سوراخها پیچ می شوند. به طوریکه معادل نصف یا 4/3 قطر آنها از سوراخ بیرون بماند. قدم بعدی انجام جوش اطراف میله ها و سپس جوش معمولی کامل بر روی موضع اتصال، رسوب داده می شود.

2-جوشکاری چدن با قوس الکتریکی با گاز محافظ(TIG , MIG)

موفقیت های محدودی برای جوشکاری چدن با این روش ها بدست آمده است. دو نوع سیم تحت محافظت گاز آرگون و یا CO2 به کار برده می شود. یک نوع سیم توخالی است که در هسته آن پودروفلاکس مخصوص قرار دارد. نوع دوم سیم های معمولی از جنس ENiFe-C1

 می باشد. در نوع اول سرباره و گاز و در نوع دوم فقط گاز، عمل محافظت نوک الکترود و حوضچه جوش را انجام می دهد.

3- جوشکاری چدن با شعله اکسی استیلن یا جوش کاربید

جوشکاری قطعات چدنی با شعله اکسی استیلن بسیار متداول بوده و به طور وسیعی انجام می گیرد. قطعات تا 10 کیلو گرم را می توان ابتدا با شعله تا دمای 650-600 درجه سانتیگراد پیشگرم کرده و سپس عملیات جوشکاری بر روی آنها را انجام داد. قطعات بزرگ و سری را ابتدا در کوره یا وسیله ای دیگر پیشگرم می شوند.

یکی از محدودیت های این فرایند عدم تمرکز حرارت در مسیر اتصال در مقایسه با روش قوس الکتریکی بوده و گاهی مشکل پیچیدگی و تغییرات اندازها را سبب می شوند و به طور کلی حرارت زیادی تلف می شود. اما از طرف دیگر سرعت سرد شدن فلز جوش کند تر از روش قوس الکتریکی بوده و احتمال سخت و ترد و الماسه شدن منطقه مجاور جوش کمتر است. همچنین چون منبع حرارت و مفتول پر کننده به طور جداگانه قابل کنترل است، می توان به هر نسبت که لازم باشد، از فلز قطعه کار یا مفتول ذوب کرده و فلز جوش را تشکیل داد.

در این فرآیند می توان از مفتول چدنی مرغوب با مینیمم گوگرد و فسفر ویا مفتول مخصوص چدنی همراه بامقداری تیتانیوم وسیلیسیم اضافی واحتمالاًمنیزیم استفاده کرد.گاهی برش قطعات چدنی موجود موجود به صورت باریکه نیز استفاده می شود. این باریکه ها اگر قدری پهن

باشند، محافظت نوک آنها در شعله از اتمسفر هوا به خوبی امکان پذیر نخواهند بود و احتمالاً

مقداری از کربن و سیلسیم آن خواهد سوخت که بر روی کیفیت فلز جوش بی تأثیر نیست.

برای محافظت و جلوگیری از اکسیداسیون عناصر در جوش بهتر است از فلاکس های مخصوص چدن استفاده کرد. این فلاکس ها به چند طریق استفاده می شوند. بعضی مواقع بر روی کار پاشیده می شوند و یا از طریق فرو بردن مفتول گرم به داخل فلاکس مقداری از آن را به موضع جوش منتقل می کنند. باید توجه داشت که مصرف زیاد از حد فلاکس، موجب محبوس شدن  سرباره در داخل فلز جوش می گردد.

شعله مشعل یا پیک برای جوشکاری چدن باید خنثی و یا کمی احیایی باشد. در عمل از مشعلی که شعله متوسط یا سرعت بالا تولید می کند، استفاده شود. از به کار بردن نوک مشعل یا نازل که شعله پایین ایجاد می کند، جلوگیری شود. مشعل و مفتول باید با تکنیک "دست عقب" نگهداشته شود تا از روان شدن فلز جوش به منطقه دور از حفاظت شعله جلوگیری کند. به علاوه هنگام شروع و پایان عملیات جوشکاری در لبه ها باید دقت و مهارت خاصی به کار رود تا از روان شدن مذاب به علت سیالیت خوب چدن مذاب اجتناب شود.

بهترین حالت، رسوب لایه جوش به ضخامت کمتر از 3.75 میلیمتر است. نگهداشتن زیاد شعله در یک نقطه باعث بالا رفتن درجه حرارت فلز جوش مذاب می گردد. در نتیجه حلالیت گازها و تولید حبابهای CO و CO2 بیشتر شده و احتمال محبوس شدن حباب ها و ایجاد خلل و فرج در فلز جوش افزایش می یابد.

آماده کردن لبه اتصال در قطعه یا برداشتن دو قطعه یا برداشتن کامل عیوب ریخته گری یا سنگ یا ماشین در اینجا نیز ضروری است. زاویه پخ یا شکاف 90 تا 120 درجه پیشنهاد می شود. در محل جوش باید فضای کافی برای سهولت حرکت نوک مشعل وجود داشته باشد. اگر باید سوراخ عمیقی تعمیر شود، لازم است ابتدا سوراخ به اندازه کافی گشاد شود تا از خطر برگشت شعله به دراخل مشعل جلوگیری شود. جوشکار ماهر می تواند آن قسمت از ناخالصیها یا عیوبی که تمیز نشده است را در ضمن جوشکاری توسط تمرکز شعله مشعل و ضربه زدن با نوک مفتول به محل عیب یا ناخالصی تا حدودی برطرف کند. البته این عمل نیاز به مهارت و تجربه دارد.

پس از عملیات جوشکاری و برای تنش زدایی راه ساده قراردادن قطعه در لایه های مقوای نسوز و یا شن خشک و یا خاکستر گرم می باشد، تا موضع جوش و مناطق اطراف ، آرامتر سرد شوند،درغیر اینصورت سرد شدن سریع، ایجاد تنش های حرارتی کرده و احتمالاً سبب شکستن محل جوش یا منطقه مجاور آن می شود. عملیات تنش زدایی در بعضی قطعات که کاربرد خاص دارند، اهمیت بیشتری دارد.در این مواقع باید قطعه را حدود 1 ساعت برای هر 2.5 سانتیمتر ضخامت در کوره با درجه حرارت620-593 درجه سانتیگراد قرار داد و سپس درجه حرارت آن با سرعت 10 در جه سانتیگراد در هر ساعت تا 370 درجه سانتیگراد کاهش داده و سپس در هوا سرد نمود. این عملیات، احتمال پیچیدگی یا تغییر ابعاد قطعه را پس از ماشین کاری و ضمن کار کاهش می دهد.

4-جوش برنج(Brass welding)

به علت عدم همرنگی موضع اتصال (زرد) با بقیه کار(متمایل به سیاه) معمولاً کمتر از جوش برنج یا زرجوش برای قطعات نو استفاده می شود. اما این روش برای تعمیرات قطعات فرسوده و در قسمتهای دیگر به طور وسیعی به کار می رود. جوش برنج در مواردیکه مسئله خوردگی و تنش های حرارتی مطرح باشد، کمتر مورد توجه قرار می گیرد. در این روش از مفتول های گروه Rcu-zn و یا برنز آلومینیوم استفاده می شود. فلاکس ممکن است بر روی سیم جوش به صورت روپوش  موجود بوده و یا به طور جداگانه به کار برده شود. نقطه ذوب مفتول چند درصد درجه سانتیگراد پایین تر از چدن خاکستری است. اغلب قطعه کار را تا 650-600 درجه سانتیگراد پیشگرم می کنند تا هنگام جوشکاری درجه حرارت سطح قطعه زودتر به حد مناسب برای عملیات برسد. ضمن جوشکاری شعله را آنقدر بر روی مسیر اتصال قرار می دهند تا ذوب سطحی شروع شود. سپس با نزدیک کردن مفتول آغشته به فلاکس به موضع اتصال، مقداری از مفتول ذوب شده و به محل مورد نظر منتقل می کنند. جوشکار ماهر در این فرآیند سعی می کند حتی المقدور از ذوب شدن زیاد از حد قطعه کار جلوگیری کند و می توان گفت 90 درصد از فلز جوش از جنس مفتول است. دراین عملیات نیز باید کوشش کرد تا منطقه گرم شده آرام سرد شود.

5-لحیم کاری سخت بر روی چدن(Brazing)

لحیم سخت هم در اتصالات و هم تعمیرات قطعات چدنی به ویژه اتصال آنها به فلز دیگر نظیر فولاد و مس متداول است. دراینجا تنها  مشکل وجود گرافیت آزاد در سطح اتصال است که گاهی مشکلاتی را به وجود می آورد. غالباً از طریق سوزاندن یا شعله اکسیدی یا غوطه ور کردن در نمک های مذاب مخصوص یا از طرق الکتروشیمیایی ذرات گرافیت سطحی زدوده می شود. اصل اتصال در اینجا بر اساس نفوذ لحیم مذاب در درز اتصال بر اساس خاصیت موئینگی و کشش سطحی  و احتمالاً نفوذ و اتصال اتمی می باشد. روش عملیات تقریباً شبیه آنچه است که در جوش برنج اشاره شد با این تفاوت که آلیاژ مفتول دارای نقطه ذوب نسبتاً پایین تری بوده و طرح اتصال لبه رویهم می باشد. طبیعتاً مقدار حرارت کمتری در این فرآیند لازم است و چون درجه حرارت تغییر فاز در دیاگرام  آهن-کربن معمولاً بالاتر یا حدود 760 درجه سانتیگراد است. مشکل ایجاد فازهای ترد و شکننده در منطقه مجاور جوش و احیاناً الماسه شدن و یا ترک برداشتن در این مناطق کاهش می یابد. از این نظر(متالوژیکی) فرآیند لحیم سخت گاهی مورد توجه است، اما باید در نظر داشت که استحکام اتصال چندان زیاد نیست. معمولاً برای دستیابی به استحکام بیشتر از آلیاژهای نقره-برنز به عنوان سیم لحیم استفاده می کنند که نقطه جاری شدن آنها از 760 درجه تجاوز نمی کند. اما این مفتولها معمولاً گران هستند.         

منابع و مراجع

1-جوشکاری چدن -  مهندس ادب آوازه

2-تکنولوژیهای جوشکاری -  دکتر کوکبی

3-کلید فولاد