جوشکاری مرطوب و کاربرد آن

نام جوشکاری مرطوب حاکی از آن است که جوشکاری که در زیر آب صورت می پذیرد، مستقیم در معرض محیط مرطوب قرار دارد. در این روش از جوشکاری، از نوعی الکترود ویژه استفاده می شود و جوشکاری به صورت دستی، درست همانند جوشکاری فضای بیرون آب انجام می شود. روش جوشکاری زیر آب مرطوب معمولاً نوعی از روش جوشکاری قوسی با الکترود فلزی و گاز نجیب یا SMAW است که از الکترودهای ضد آب استفاده می کند.

فرایندهای جوشکاری دیگری که ممکن است استفاده شوند شامل جوشکاری قوسی با الکترود پوشش دار و جوشکاری اصطکاکی است. در هر یک از موارد، منبع تغذیه جوشکاری به وسیله کابل و شیلنگ به تجهیزات جوشکاری متصل است. این فرایند به دلیل ترک خوردگی ناشی از هیدروژن به ویژه در عمق بیشتر، محدود به فولادهای کم کربن است.آزادی عملی که جوشکار هنگام جوشکاری از این روش دارد، جوشکاری مرطوب را مؤثرتر و مقرون به صرفه کرده است. منبع تغذیه جوشکاری، روی سطح مستقر شده و توسط کابل ها و شیلنگ ها به غواص یا جوشکار متصل می شود.

در این روش از جریان مستقیم همراه الکترود منفی و نیز از نگهدارنده الکترود ویژه ای که در برابر آب عایق هستند استفاده می شود. نگهدارنده های الکترود جوشکاری که در زیر آب به کار گرفته می شوند از یک سر خمیده برای گرفتن الکترود و نگه داشتن آن در خود بهره می برند و ظرفیت پذیرش دو نوع الکترود را دارند.

مزایای جوشکاری مرطوب

• چند کاره بودن و داشتن هزینه کمتر در جوشکاری مرطوب باعث شده که میل و اشتیاق بیشتری به این روش وجود داشته باشد.
• برخورداری از سرعت مناسب در هنگام اجرای طرح از دیگر مزایای این روش است.
• در مقایسه با جوشکاری خشک هزینه کمتری دارد.
• در این روش جوشکار می تواند به قسمت هایی از سازه های فرا ساحلی دسترسی داشته باشد که با استفاده از روش های دیگر قابل جوشکاری نیست.
• احتیاج به هیچ نوع محصور سازی نبوده و بنابراین زمانی نیز برای آن تلف نخواهد شد.
• تجهیزات و دستگاه های استاندارد مرسوم به آسانی قابل استفاده است.
• به وسایل زیادی هم برای انجام جوشکاری مورد نیاز نیست.

معایب جوشکاری مرطوب

اگر چه جوشکاری مرطوب کاربرد گسترده ای پیدا کرده ولی همچنان از وجود نواقصی رنج می برد. از آن جمله می توان به موارد زیر اشاره کرد.

• آبدیدگی سریع فلز جوشکاری: دلیل این آبدیدگی آبی است که در اطراف آن وجود دارد. اگرچه آبدیدگی نیروی تنش پذیری را در جوشکاری افزایش می دهد ولی میزان کش پذیری و موثر بودن جوش را کاهش داده، سختی آن را بالا می برد.
• تولید زیاد هیدروژن: حجم بسیار زیادی از هیدروژن در منطقه جوشکاری ایجاد می شود که بر اثر تفکیک بخار آب در منطقه قوس به وجود آمده است. هیدروژن موجود در محیط تحت تأثیر گرما در فلز جوشکاری حل می شود که باعث ایجاد ترک خوردگی و شکاف های میکروسکوپیک می شود.
• آثار منفی جوشکاری مرطوب شامل ترک خوردگی هیدروژنی: افت شدید دما که باعث تغییرات ساختاری و متالورژیکی است. اکسیژن با عناصر آلیاژی ترکیب می شود و اکسید این آلیاژها در آب حل می شوند.
• از دیگر معایب آن دید پذیری کم است. گاهی اوقات جوشکار نمی تواند به درستی منطقه مورد نظر را جوش دهد.

نحوه عملکرد جوشکاری مرطوب

قطعه کاری که قرار است جوش داده شود به یک طرف مدار الکتریکی متصل بوده و الکترود فلزی در طرف دیگر مدار. این دوقسمت از مدار (الکترود و قطعه کار) کمی به یکدیگر نزدیک شده ولی بعد از مدتی از یکدیگر فاصله می گیرند. در حین نزدیک شدن الکترود به قطعه کار، جریان الکتریکی وارد شکاف شده و باعث ایجاد یک جرقه الکتریکی پایستار می شود.

(قوس) باعث ذوب شدن فلز در آن ناحیه و شکل گرفتن حوضچه جوش می شود. در این زمان، نوک الکترود ذوب شده و ذره های کوچک فلز در حوضچه مذاب جمع می شود. در طول این عمل، جریان مذابی، نوک الکترود را پوشش داده و روکش الکترود گاز محافظ را ایجاد می کند. که موجب استحکام بخشیدن به قوس شده و از جریان فلز مذاب محافظت می کند. قوس در یک منطقه حفره مانند ذوب می شود و جوش را پدیدار می سازد.