ناپیوستگی های فلز جوش و فلز پایه

ترک ها بحرانی ترین ناپیوستگی ها، هستند. شرایط اضافه بار، باعث ایجاد ترک ها و تمرکز تنش می شود. یک روش گروه بندی ترک ها با مشخص کردن آنها به صورت گرم یا سرد است. همچنین ترک ها را می توان توسط جهت آنها نسبت به محور طولی جوش توصیف نمود. ترک های طولی به علت تنش های انقباضی عرضی جوشکاری یا تنش های سرویس ایجاد می شوند. ترک های عرضی عموماً به علت اثر تنش های انقباضی طولی جوشکاری روی جوش یا فلز پایه با انعطاف پذیری کم ایجاد می شوند.

انواع مختلف ترک با توصیف دقیق موقعیت های آنها نسبت به اجزا مختلف شامل ترک های گلویی، ریشه، کناره، چاله جوش، زیرگرده منطقه متاثر از حرارت و فلز پایه هستند. ترک های گلویی که از میان گلویی جوش یا کوتاهترین مسیر در سطح مقطع جوش گسترش می یابد، از نوع ترک های طولی بوده و اغلب در طبقه بندی ترک گرم قرار دارند.

ترک های ریشه در فلز پایه یا در خود جوش نیز در زمره ترک های طولی هستند. ترک های کناره جوش در فلز پایه ایجاد شده و در کناره جوش توسعه می یابند. ترک های چاله جوش در نقطه پایانی ردیف های منفرد جوش در صورت عدم مهارت جوشکار ایجاد می شوند. دسته بعدی تر ک ها، ترک زیر جوش به علت حضور هیدروژن است. این نوع ترک به جای فلز جوش در ناحیه تحت تأثیر حرارت به موازات خط ذوب واقع هستند.

ذوب و نفوذ ناقص

ذوب ناقص یک ناپیوستگی در جوش است که ذوب شدن بین فلز جوش و سطوح ذوب یا لایه های جوش رخ نداده باشد. به علت خطی بودن و انتهای نسبتاً تیز آن، ذوب ناقص از ناپیوستگی های بارز درجوش است و در وضعیت های مختلف در منطقه جوش تشکیل می شود. نفوذ ناقص معرف حالتی است که فلز جوش به طور کامل در سراسر ضخامت ورق گسترده نشده باشد. موقعیت این عیب در مجاورت ریشه جوش است. ذوب و نفوذ ناکافی به علت عدم مهارت جوشکار، شکل نامناسب اتصال یا آلودگی اضافی ایجاد می شود.

سرباره های محبوس شده

مناطقی در سطح مقطع یا در سطح جوش هستند که سرباره محافظ حوضچه جوش به طور مکانیکی درون فلز منجمد شده محبوس می شود. این سرباره منجمد شده بخشی از مقطع جوش را نمایش می دهد که فلز جوش بخوبی ذوب نمی شود. این پدیده خود سبب ایجاد بخشی ضعیف در نمونه خواهد شد. در حقیقت سرباره های محبوس شده اغلب در ارتباط با ذوب ناقص هستند.

تخلخل

این نوع ناپیوستگی در خلال انجماد جوش در اثر حبس گاز ایجاد می شود. بنابراین تخلخل را بسادگی می توان، حفره های گاز درون فلز جوش منجمد شده دانست. به علت طبیعت کروی شکل آنها، تخلخل کمترین خطر را در میان دیگر ناپیوستگی ها داراست. ولی در زمانی که جوش باید تحمل فشارهای بالا را داشته باشد حضور تخلخل خطرناک خواهد بود. منابع مختلفی برای حضور رطوبت یا آلودگی وجود دارد که می توان الکترود فلز پایه، گاز محافظ یا محیط اطراف را در این میان نام برد، تغییر در تکنیک جوشکاری نیز می تواند سبب ایجاد تخلخل شود.

بریدگی کنار جوش

بریدگی کنار جوش یک ناپیوستگی سطحی است که در فلز پایه مجاور فلز جوش رخ می دهد. در این شرایط فلز پایه شسته شد ه ولی با فلزی پرکننده جبران نمی شود. نتیجه، ایجاد یک شیار خطی با شکلی نسبتاً تیز است که در فلز پایه تشکیل می شود. این عیب به علت سطحی بودن ماهیت آن برای بارگذاری خستگی خطرناک است. بریدگی کنار جوش عموماً به علت تکنیک جوشکاری نامناسب ایجاد می شود، به ویژه اگر سرعت حرکت جوش زیاد باشد. علاوه بر این اگر گرمای جوشکاری بسیار بالا باشد می تواند سبب ذوب شدن بیش از حد فلز پایه شود.

پرشدن ناقص

این مورد مشابه بریدگی کنار جوش، یک ناپیوستگی سطحی است که به علت کمبود ماده در مقطع عرضی ایجاد می شود. به بیان ساده، پرشدن ناقص، زمانی رخ می دهد که فلز پرکننده به اندازه کافی برای پر کردن اتصال جوش در دسترس نباشد. مشابه بریدگی کنار جوش، پرشدن ناقص نیز هم در سطح رویی و هم در ریشه جوش ظاهر می شود. دلیل اولیه پرشدن ناقص، تکنیک غلط جوشکاری است. مثلاً سرعت زیاد جوشکاری اجازه پر شدن اتصال و هم سطح شدن آن با فلز را نمی دهد.

سر رفتن

نوع دیگر ناپیوستگی سطحی جوش که از تکنیک نامناسب جوشکاری (سرعت جوشکاری خیلی آرام) ناشی می شود، سر رفتن است که در آن، فلز جوش روی فلز پایه مجاورش سر می رود و در کناره جوش، شیاری تیز را ایجاد می نماید. به علاوه اگر مقدار سر رفتن به اندازه کافی زیاد باشد، می تواند ترکی را که از این تمرکز تنش ایجاد می شود را مخفی نماید.

تحدب بیش از حد

این ناپیوستگی مختص جوش های گوشه است و طبق تعریف تحدب شامل حداکثر فاصله از رویه محدب یک جوش گوشه تا خط واصل بین کناره های جوش است. از نقطه نظر استحکام، مقدار تحدب در جوش گوشه ضروری است ولی اگر از حدی بیشتر باشد، به عنوان یک عیب تلقی می شود. این مطلب هم از نقطه نظر اقتصادی (مصرف فلز پرکننده بیشتر) و هم از نظر حضور مناطق تیز اطراف جوش به خصوص در بارگذاری خستگی مطرح می شود. دلیل ایجاد تحدب، آرام بودن سرعت جوشکاری یا تکنیک ناصحیح جوشکاری است.

لکه قوس و پاشش

لکه های قوس در نتیجه شرو ع قوس عمداً یا تصادفی روی سطح فلز پایه دور از اتصال به وجود می آیند. در اثر این رخداد، منطقه ای متمرکز شده از سطح فلز پایه ذوب شده و سریعًا سرد و شکننده می شود. پاشش همان ذرات فلزی پراکنده، ناشی از جریان بالای جوشکاری هستند که در تشکیل جوش نقشی ندارند. از نقطه نظر بحرانی بودن، پاشش ممکن است زیاد مهم تلقی نشود، ولی در هر حال مقادیر زیاد پاشش می توانند گرمای موضعی زیادی را به سطح فلز مشابه با اثر لکه قوس ایجاد کنند و حتی سبب تشکیل ناحیه تحت تأثیر حرارت شوند.

اعوجاج

خمیدگی یا اعوجاج از مشکلات مهم جوشکاری است که باید بر طرف شود. این مسئله در اثر انقباض که به هنگام گرم و سرد شدن پس از عملیات جوشکاری در فلز پایه و جوش به وجود می آید، شکل می گیرد. برای کنترل اعوجاج باید شرایط لازم برای جوشکاری شامل کنترل قبل، حین و بعد از جوشکاری تامین شود.

تورق و پارگی سراسری

این ناپیوستگی ویژه مربوط به فلز پایه است. تورق در اثر حضور آلودگی و ناخالصی غیر فلزی موجود در زمان تولید فولاد ایجاد می شود. این ناخالصی ها به طور طبیعی اکسیدی هستند که در زمانی که فولاد هنوز مذاب است تشکیل شده و در خلال عملیات بعدی نورد کشیده شده و موجب تورق می شوند.

نوع دیگر ناپیوستگی مربوط به پارگی سراسری است و زمانی رخ می دهد که در جهت تمام ضخامت دراثر جوشکاری تنش های انقباضی بزرگی ایجاد شده باشد. پارگی عموماً موازی سطح نورد شده زیر فلز پایه و معمولاً موازی مرز ذوب جوش رخ می دهد. پارگی سراسری یک ناپیوستگی است که مستقیماً به طرز قرارگیری اتصال مرتبط می شود.

جابجا شدن و ناپیوستگی های ابعادی

در اثر سوارکردن و مونتاژ غلط اجزای مورد جوش در کنار یکدیگر، جابه جایی به صورت هم محور نبودن دو سطح قطعه کار در جوش های لب به لب است که در مواردی با برشکاری رفع می شود. اما در بیشتر مواقع باید جوش را بریده و مجدداً عملیات جوشکاری بادقت تکرار شود. ناپیوستگی های ابعادی، نقائص شکل یا ابعاد هستند و هم در جوش و هم در سازه جوش شده بروز می کنند.