انواع روش های جوشکاری لوله های فولادی
انواع روش های جوشکاری لوله های فولادی بسیار متنوع است و هر یک از این روش‌ها برای شرایط خاصی طراحی شده‌اند و ویژگی‌های منحصر به فردی را به ناحیه جوش می‌بخشند. در جوشکاری خطوط لوله فولادی، استانداردهای دقیقی وجود دارد که به جوشکاران کمک می‌کند تا بهترین فرآیند جوشکاری را انتخاب کنند. این فرآیند در ساخت خطوط لوله‌های مختلف، ازجمله خطوط لوله گاز، آب و فاضلاب، ضروری است و لوله‌ها باید به طور ایمن و مؤثر به یکدیگر متصل شوند.
در این مقاله به بررسی انواع روش‌های جوشکاری لوله خواهیم پرداخت و مزایا و معایب هر یک از این روش‌ها را تحلیل خواهیم کرد.
معرفی انواع روش های جوشکاری لوله و اتصالات فولادی
خطوط لوله به‌منظور انتقال گاز، آب، روغن و سایر مایعات از یک نقطه به نقطه دیگر طراحی شده‌اند. ازآنجاکه لوله‌ها در طول‌های مشخصی تولید می‌شوند، برای اتصال آن‌ها و ایجاد کیلومترها خط لوله، جوشکاری ضروری است؛ بنابراین، جوشکاری خطوط لوله نقش بسیار مهمی در ساخت این خطوط ایفا می‌کند. در ادامه به بررسی انواع روش های جوشکاری لوله که به طور گسترده برای لوله‌های فولادی استفاده می‌شوند، خواهیم پرداخت:
1. جوشکاری قوسی با الکترود روکش‌دار (SMAW)
از میان انواع روش های جوشکاری لوله جوشکاری قوسی یکی از رایج‌ترین روش‌ها به شمار می‌آید. در این روش، جوشکاری لوله فولادی با ذوب الکترودها به واسطه گرمای تولیدشده توسط قوس الکتریکی انجام می‌شود. تعداد پاس‌های مورد نیاز به عواملی مانند ضخامت لوله، اندازه الکترود، موقعیت جوشکاری و جریان مورد استفاده بستگی دارد.
به‌طورکلی، برای هر 3.2 میلی‌متر ضخامت لوله، یک پاس جوش در نظر گرفته می‌شود. قطر الکترودها معمولاً بین 3.2 تا 4.8 میلی‌متر متغیر است. یکی از مزایای این روش، سادگی و قابلیت حمل تجهیزات جوشکاری است و نیازی به گازهای محافظ ندارد. با این حال، سرعت‌پایین این روش می‌تواند بر بهره‌وری تأثیر بگذارد.
2. جوشکاری قوسی الکترود فلزی تحت پوشش گاز (GMAW)
این روش جوشکاری در میان انواع روش های جوشکاری لوله دارای بهره‌وری بالاتری نسبت به SMAW یا همان جوشکاری قوسی با الکترود است. برای دستیابی به کیفیت مطلوب، کنترل دقیق متغیرهای جوشکاری ضروری است. از مزایای این روش می‌توان به نرخ بالای رسوب‌دهی (بین 90 تا 97 درصد) و تولید کم دود اشاره کرد. این فرآیند معمولاً با استفاده از تجهیزات نیمه‌اتوماتیک یا اتوماتیک انجام می‌شود که ممکن است هزینه‌های جوشکاری را افزایش دهد.
3. جوشکاری قوسی توپودری (FCAW)
این روش جوشکاری با استفاده از دستگاه‌های نیمه‌اتوماتیک انجام می‌شود و سرعت و بهره‌وری بیشتری نسبت به GMAW دارد. با این حال، وزش باد می‌تواند بر گاز محافظ تأثیر بگذارد و منجر به ایجاد تخلخل در جوش شود. در این روش نیازی به گاز محافظ خارجی نیست، اما نرخ رسوب آن نسبت به GMAW کمتر است.
4. جوشکاری قوسی زیر پودری (SAW)
در این فرآیند، قوس جوشکاری قابل مشاهده نیست و این روش بالاترین نرخ رسوب را در مقایسه با سایر انواع روش های جوشکاری لوله فولادی دارد. جوش‌های تولیدشده در این روش معمولاً سالم و بدون نقص هستند، اما ردیابی آن‌ها به دلیل نامرئی بودن قوس دشوار است.
5. جوشکاری قوسی با الکترود تنگستن (TIG)
این روش برای جوشکاری اتصالات حساس که نیاز به دقت بالا دارند، استفاده می‌شود. جوشکاری TIG با استفاده از الکترودهای تنگستن انجام می‌شود و کیفیت بالایی را ارائه می‌دهد. با این حال، نرخ رسوب در این روش کمتر است و هزینه تجهیزات نیز بالاتر است.
مراحل انجام فرآیند جوشکاری لوله فولادی
جوشکاری لوله‌های فولادی یک فرآیند کلیدی در صنعت است که نیاز به دقت و رعایت استانداردهای خاص دارد. مراحل اصلی این فرآیند به شرح زیر است:
- آماده‌سازی مفصل: جوشکار باید طبق دستورالعمل‌ها و استانداردهای موجود، آماده‌سازی خطوط را به طور دقیق انجام دهد. این استاندارد به جوشکاران کمک می‌کند تا با بررسی و اصلاح وضعیت مفصل، اطمینان حاصل کنند که سطح اتصال عاری از هرگونه آلودگی و نقص است.
- پاک‌سازی انتهای لوله: انتهای لوله باید به‌طور کامل تمیز شود تا رطوبت، رنگ، زنگ‌زدگی و روغن از بین برود. تمیزی محل جوش از بروز عیوب و کاهش کیفیت جوش جلوگیری می‌کند.
- رعایت فرآیند جوشکاری: جوشکار باید به مشخصات پروژه توجه کند و فرآیندهایی مانند انتخاب الکترود و پیش‌گرم کردن را رعایت کند تا کیفیت و ایمنی جوش تضمین شود.
- جوشکاری پاس ریشه: ایجاد پاس ریشه، اولین جوش در ناحیه اتصال، باید با دقت انجام شود تا اتصال اولیه قوی و بدون نقص باشد.
- اجرای پاس‌های گرم: پس از پاس ریشه، جوشکار باید پاس‌های گرم را انجام دهد که به تقویت جوش و افزایش ضخامت آن کمک می‌کند.
- پر کردن و نهایی کردن جوش: در این مرحله، جوشکار پاس‌های پرکننده را انجام می‌دهد تا فضای خالی پر شود و پاس نهایی را ایجاد کند.
- بررسی و اصلاح نقص‌ها: پس از اتمام جوشکاری، جوشکار باید نقص‌های موجود را بررسی و اصلاح کند تا از عملکرد و ایمنی خط لوله اطمینان حاصل شود.
تکنیک های لازم برای جوشکاری لوله های فولادی
- جوشکاری چند پاسه: جوشکار با استفاده از این تکنیک می‌تواند اتصالات قوی‌تری بین لوله‌ها ایجاد کند و درزها را به طور کامل پر کند که به افزایش کیفیت جوش کمک می‌کند.
- پاس ریشه: جوشکار باید این مرحله را با فرآیندهای نفوذ عمیق مانند جوشکاری تیگ (TIG) انجام دهد تا پایه‌ای محکم برای جوش ایجاد کند و استحکام اتصال را تضمین کند.
- تنوع در فرآیندهای جوشکاری: با بهره‌گیری از انواع روش های جوشکاری لوله مانند الکترود دستی و میگ و مگ، جوشکار می‌تواند کیفیت جوش را بهبود بخشد و انعطاف‌پذیری بیشتری در انتخاب روش‌ها داشته باشد.
- پاس نما: جوشکار در این مرحله باید آخرین پاس را به‌گونه‌ای اجرا کند که نیاز به سنگ‌زنی کاهش یابد و شکل گرده جوش بهینه و زیبا باشد که به‌ظاهر و عملکرد جوش کمک می‌کند.
- رعایت استانداردهای بازرسی: با انجام تست‌های بازرسی و غیر مخرب (NDT)، جوشکار می‌تواند از کیفیت و ایمنی جوش‌ها اطمینان حاصل کند و عملکرد صحیح لوله‌ها را تضمین کند.
سخن پایانی
ازآنجاکه لوله‌های فولادی برای انتقال سیالات مختلف، ازجمله مواد خطرناک مانند گاز و نفت، استفاده می‌شوند، انواع روش های جوشکاری لوله باید به‌گونه‌ای انجام شود که توانایی تحمل فشار را داشته باشد و از بروز نشتی جلوگیری کند. کوچک‌ترین نشتی در خطوط نفت و گاز می‌تواند منجر به خطرات جدی و صدمات جبران‌ناپذیری شود.
به‌طورکلی، جوش خوب به آن نوع جوش اطلاق می‌شود که با توجه به فشار و واکنش‌های شیمیایی و مکانیکی، دچار آسیب و سایش نشده و دوام بالایی داشته باشد. با استفاده از مطالب ارائه‌شده، می‌توانیم شرایط ایده‌آلی را برای جوشکاری لوله‌های فولادی ایجاد کنیم.
به منظور کسب اطلاعات دقیق تر و دریافت مشاوره رایگان در ارتباط با انواع لوله های فولادی از جمله لوله مانیسمان، لوله صنعتی، لوله داربستی و … میتوانید با کارشناسان ما در تلاش تامین آهن کاوه ارتباط برقرار کنید و یا با شماره 90002321 تماس بگیرید.
