پاکسازی یا پرژ جوشکاری چیست؟
پرژ جوشکاری یک شیوه برای رسیدن به جوشکاری با کیفیت بالا با کمترین اکسیداسیون و اکسیدهای رنگی است. برای پرژ کردن از گاز هایی همانند آرگون هلیم یا نیتروژن جهت حفاظت از ناحیه جوشکاری دربرابر اکسیژن ، زمانی که گرم میشود یا مستعد اکسیداسیون در محدوده دمایی بالاست، استفاده میشود.
این عمل مانع از این میشود که اکسیژن به منطقه جوشکاری وارد شود و از آلودگی اکسیژنی جلوگیری میکند. علاوه براین پرژ پشت بند به کاهش اعوجاج در فلز جوش به خاطر گرمای ورودی اضافی در حین جوشکاری کمک میکند.
چه زمانی پرژ لازم است؟
فلزاتی همانند کرومی‌ها ( اصلی ترین عنصر در فولاد زنگ نزن) ، آلومینیم و منیزیم و غیره، وقتی گرم شوند به شدت با اکسیژن برهم‌کنش دارند. گرم کردن که اساسا به خاطر جوشکاری است و در نتیجه باید از تماس این فلزات داغ با اکسیژن پیشگیری کرد. هنگام جوشکاری فولاد زنگ نزن، تیتانیم یا دیگر عناصر مقاوم به خوردگی مثل منیزیم تانتالیم،عملیات پرژ برای حفاظت از خصوصیات مقاومت خوردگی برای رسیدن به محیط جوشکاری کامل ضروری است. راه چاره برای غلبه بر مشکل اکسیداسیون استفاده از پرژ پشت بند برای حذف اکسیژن است.
پیشگیری از اکسیداسیون در حین جوشکاری برای دیدن اثر عدم پرژ میتوانید به مقاله اکسید رنگی مراجعه کنید.
تجهیزات پرژ جوشکاری
یک شیوه رایج استفاده از نوار چسب در انتهای لوله و پرژ طول کامل لوله با پرژ پشت بند پیش از شروع جوشکاری است. اگرچه این شیوه میتواند زمان بر و غیر اقتصادی باشد و منتج به اتلاف گاز پرژ و کار - ساعت کم بازده و نتایج با مطلوبیت کمتر شود. تجهیزات پاکسازی مناسب جوشکاری و متعلقات آن حتما باید شامل اینها باشد:
- واحد پرژ
- نوار آلومینیمی برای بستن شکاف جوش
- شاخص اکسیژنی(اکسیژن سنج یا اکسیومتر)
واحد پرژ باید مقدار اکسیژن داخلی را کاهش دهد و فضای به خوبی آب‌بندی شده‌ای فراهم کرده و آلایندگی تولید نکند. گاز پرژ باید به آرامی با یک سرعت مناسب در محفظه پاکسازی وارد شود تا اختلاط اکسیژن و آرگون را کاهش داده و هم چنین همرفت فراری را کم کند که عامل موثری در کیفیت عملیات پاکسازی است. درهمین حین جایی که پرژ انجام می‌گیرد باید آب‌بندی شده تا از ورود ناخالصی اکسیژنی بیشتر جلوگیری شود. برای افزایش سرعت زمان پرژ، اتلاف گاز آرگون بایستی تا حد ممکن کاهش یابد و از ورود اکسیژن تازه به محل جوشکاری پرهیز شود.
- مقدار گاز پرژ در حین جوشکاری
- جلوگیری از نفوذ اکسیژن ازطریق خطوط کمکی تامین گاز، سازوکارهای اتصالات، رگولاتور ها، سازوکار پرژ شکاف جوشکاری شامل شلنگ گاز، سازوکار آب بندی و سازوکارهای اتصال به جوش
اکسیژن پسماند در جایی که نهایتا جوشکاری میشود و در جایی که احتمالا ردی از مقادیر اکسیژنی وجود داشته باشد انجام میشود تا نشتی در اتصالات و شلنگ یا نفوذ از طریق شکاف جوشکاری رهگیری شود. به این دلیل مناسب است که از رویه های شاخص اکسیژنی ایجاد شود. حسگر این اکسیژن سنج باید با دقتی برای اندازه گیری اکسیژن در حد PPM باشد. اگر شاخص اکسیژنی مثلا در حد 1000یا 100 PPM باشد.
این نمیتواند دقت کافی را برای رسیدن به سطح جوشی بکند که نیاز به کمتر از 70 PPM اکسیژن دارد.
دقت بالا این امکان را فراهم میکند که مقادیر اکسیژن اضافی هویدا شده و از شکست یا دوباره کاری جوشکاری پیشگیری شود. برای رسیدن به کیفیت جوشکاری بهینه، الکترود جوشکاری آرگون بایستی در وجه محیط با طول بلندی سنگ خورده باشد هندسه نوک سنگ خورده باید با سطح بالایی پرداخت شود تا پایداری قوس تضمین شود. الکترودهای سنگ خورده با سنگ زن الکترود تنگستین با چرخ الماسی نفوذ قوس بهتری برای پیداری بیشتر و کیفیت جوشکاری بهینه فراهم می‌کنند.
شیوه‌های پاکسازی در جوشکاری
یک مشکل درباره پرژ اهمیت نرخ دبی است که در آن جوشکار پرژ میکند. این نرخ دبی به شدت وابسته به مقداری است که واقعا پرژ میشود. در واقع جوشکار باید پیگیر رسیدن به دبیبه قدر کافی آرامی باشد که در آن اکسیژن متعاقبا تخلیه می شودو درجایی که پرژ انجام میشود فشار درونی را بیشتر از فشار بیرونی نگه دارد. این عمل مانع از ورود اکسیژن به درز جوش میشود و در همین زمان همرفت اضافی را کمینه کرده و قوس جوشکاری را پایدار میکند.
طول صحیح زمان جوشکاری برای فولاد زنگ نزن رسیدن به کمتر از 70 ppm و برای تیتانیم کمتر از 50ppm است. در این حالت شاید لازم به دو تا چهار ساعت اضافه بهنگام استفاده از واحد پرژ باشد. اگرچه این واقعا بستگی به اندازه دارد. در صنایع دیگر مانند نیمه رساناها نیاز است که سطح اکسیژن به کمتر از 10 ppm برسد و زمان بیشتری برای این طول خواهد کشید.
متغیرهای جوشکاری باید توسط مهندس جوشکاری تعیین شود و توسط یک بازرس کیفیت پایش شود.
علاوه براین پاکسازی نیازمند این است که درز جوش به قدر کافی سرد شود تا از اکسیداسیون بیشتر پرهیز شود. برای اتصالاتی که از لایه‌های جوشکاری متعدد تشکیل شده‌اند، مطابق با مشخصات رویه جوشکاری و کشسانی ماده، درز جوش باید یک پرژ گازی با نرخ دبی 3/8 ~ 1/2 دبی را تامین کند.
گاهی توصیه میشود لوله هایی که در دماهای بالا پیشگرم می‌شوند.
یک مقدار اکسیژن کمتر از 100 ppm داشته باشند تا اکسیدهای کرومی تشکیل شود. در این حالت شاید لازم به دو تا چهار ساعت اضافه بهنگام استفاده از واحد پرژ باشد. اگرچه این واقعا بستگی به اندازه دارد.
این به ویژه میتواند زمانی رخ دهد که خطوط گاز پرز به صورت محسوسی در طولانی مدت استفاده نشده باشند، یا در محیط‌های مرطوب به کار رفته باشند. در این حالت گاز پسماند پیش از جوشکاری برای کاربری با دبی گاز مناسب باید تخلیه شود.
کیفیت جوش
فولاد زنگ نزن، تیتانیم، نیکل زیرکونیم ، مولیبدنیم تانتالیم در صنایع هسته دارویی، نیمه رسانا هوا فضا نفت و پتروشیمی و غذایی و نوشیدنی نیازمند به رسیدن جوش کاملی برای جوشکاری موثر این آلیاژها هستند. تجهیزات پرژ و متعلقات آن میتواند عامل موثری بر بهبود کیفیت جوش نهایی و پیشگیری از اکسیداسیون باشد.
کدهای مرجع درباره پرژ جوشکاری
API 582 بند 7:3کرده است که برای فولاد ی که بیشتر از 2-1/4% کروم دارد. حتما پرژپشت بند انجام شود. مگر این که برای رسیدن به سطح فلز مطلوبلایه برداری پشتBack gouge صورت گرفته باشد AWS D10.8 مقدار الزامی برای انجام پرژ را 4 درصد عنوان کرده است.
نظرات کاربران