متالوژی و تکنولوژی جوش

[M.A.A.H.R]

مقدمه اي بر جوشکاري و متالورژي جوشکاري
موضوع مطلب :
مقدمه اي بر جوشکاري و متالورژي جوشکاري : بيشتر سازه ها در صنعت از قطعات مختلف ( ريختگي ، آهنگري شده ، نوردي و ... ) تشکيل شده اند که با روش هاي گوناگوني بر يکديگر متصل مي شوند . روش هاي متفاوت اتصال فلزات به يکديگر را برحسب نوع فرآيند و يا بنيان علمي آنها به دسته هاي مختلفي طبقه بندي نموده اند : الف ) روش هاي مکانيکي (پيچ ، پرچ ، پين ، خار و... ) ب) روش هاي متالورژيکي ( جوشکاري ، لحيم کاري و غيره ) ج) روش هاي شيميائي ( چسب هاي معدني و آلي ) و يا رده بندي بر اساس نوع اتصال : الف : روش هاي اتصال موقت ( پيچ و مهره ، پين و خار و....) ب : روش هاي اتصال نيمه موقت ( پرچ ، احتمالا لحيم کاري نرم و بعضي چسب ها ) ج : روش هاي اتصال دائم ( فرآيند جوشکاري و......) جوشکاري و رده بندي فرآيندهاي جوشکاري : جوش ايده آل را مي توان به محل اتصالي اطلاق نمود که نتوان آن موضع را از قسمت هاي ديگر قطعات جوش داده شده تشخيص داد .با وجود دست نيافتن به اينچنين مشخصات ، مي توان خواص محل اتصال را چنان بالا برد که در عمل کاملا رضايتبخش باشد .نکته حائز اهميت از نظر کارشناسي تشخيص نوع فلزي است که جوشکاري بر روي آن انجام مي گيرد

نوع اتصال و کاربرد قطعه نيز به منظور انتخاب روش جوشکاري ، مواد لازم و نکات جانبي ديگر نيز از اهميت زيادي برخوردار هستند . زيرا هر نوع جوش نمي تواند در تمام شرايط خواص مورد نظر را تامين نمايد . انرژي مهمترين عامل در روش هاي جوشکاري براي اتصال دو قطعه است که مي تواند از منابع شعله اي ، قوس الکتريکي ، مقاومت الکتريکي ، تشعشعي و يا مکانيکي تامين شده و به کار برده شود . به جز مواردي نظير جوشکاري حالت جامد ، محل جوش از طريق ذوب شدن موضعي قطعات مورد جوش و اغلب همراه با ماده اضافي ( سيم جوش ) ، بوجود مي آيد . نکته حائز اهميت ديگر تميزي و عدم آلودگي سطح موضعي جوش است که بايد عاري از هر گونه مواد اکسيدي و ناخالصي هاي ديگر باشد . اين آلودگي ها مي توانند بقاياي مواد آلي ، گازهاي جذب شده و يا ترکيباتي نظير اکسيد فلز باشند ، که رسيدن به خواص خوب اتصال مستلزم تميز کردن اين نوع آلودگي ها است . اين پديده که معمولا در هر نوع فرآيند جوشکاري پيش بيني مي شود از طرق واکنش هاي شيميايي ( سرباره ) ، پراندن ( از طريق قوس الکتريکي با جريان دائم و الکترود مثبت ) يا مکانيکي ( سائيدن يا ماليدن ) انجام يافته و ناخالصي ها از محل جوش زدوده مي شوند . پس از حذف آلودگي هاي محل جوش ، اين موضع بايد در هنگام جوشکاري نيز از اکسيژن و ازت هوا دور نگهداشته شود چون هر کدام از اين دو گاز مي توانند توليد اکسيد و نيتريد در مذاب کرده و خواص جوش را به خطر بياندازد . دور نگه داشتن محل جوش از هوا مي تواند با استفاده از مواد پوششي نظير فلاکس يا گازهاي خنثي نظير آرگون و يا گازهايي که نسبت به مذاب بي اثر هستند ، انجام گيرد .
همچنين مي توان از طريق تماس نزديک دو سطح يا لبه ها و کاهش نسبي هواي محبوس در آنها نيز اين عمل را انجام داد و يا اينکه به طور کلي جوشکاري در خلا انجام پذيرد . در بعضي فرآيندها سرعت جوشکاري آنقدر سريع و حرارت محدود است که فرصتي براي انجام واکنش هاي اکسيدي وجود ندارد و ممکن است محافظت محل جوش از هوا ضرورتي نداشته باشد . در برخي موارد و روش ها از مواد اکسيژن زدا نيز استفاده مي شود تا اکسيژن و مواد اکسيدي جذب شده توسط مذاب را نيز بتوان از آن خارج نمود . ترکيب شيميائي محل جوش نيز براي رسيدن به جوش با خواص رضايتبخش از عوامل اصلي محسوب مي شود که در بعضي مواقع مانند ريخته گري لازم است که مواد اکسيژن زدا يا آلياژي به جوش اضافه شود ، چون برخي آلياژها در يک حد معين از ترکيب شيميائي قابليت جوشکاري دارند . بحث در اين زمينه يعني رابطه شرايط جوشکاري ، ترکيب شيميائي تعيين کننده در ساختار مکانيکي و خواص مکانيکي و همچنين حساسيت جوش و منطقه جوش ، ساختار ميکروسکوپي و خواص مهندسي آن موضوع متالورژي جوشکاري است که در مباحث بعدي بررسي خواهد شد . به طور خلاصه هر روش جوشکاري با چهار عامل ضروري زير روبرو است و معمولا رده بندي روش ها بر مبناي اين چهار عامل انجام مي گيرد : 1- انرژي لازم 2- حذف و زدودن آلودگي ها از سطح جوش 3- محافظت سطح جوش در هنگام جوشکاري 4- خواص متالورژيکي جوش و کنترل هاي لازم ساده ترين روش جوشکاري که مي توان در نظر گرفت آنست که سطح قسمت هاي مورد جوش بسيار صاف و قابل تطبيق باشند به طوريکه بعد از قرار دادن اين دو سطح در خلا الکترونها بين اتمهاي مجاور دو سطح حالت اشتراکي داشته باشند . هر چند اين نوع اتصال در فضا نيز قابل اجراست اما در عمل آماده کردن آنچنان سطح يا خلا براي اتصال امکان پذير نيست .در عمل دو راه براي اتصال و رسيدن به تماس اتمي بين دو سطح وجود دارد : اول : از طريق فشار ، که دو سطح تحت فشار در حالت پلاستيکي تماس لازم را پيدا مي کنند .اين عمل گاهي هم با حرارت اوليه براي نرم کردن فلز همراه است . دوم : دو قطعه توسط پلي از فلز مذاب به همديگر متصل شوند . اين تفاوت پايه اوليه تقسيم بندي در روش هاي جوشکاري است که در دو گروه فرآيندهاي جوشکاري حالت جامد (Solid State Welding ) و گروه فرآيندهاي جوشکاري ذوبي يا حالت مايع تفکيک مي شوند . لحيم کاري سخت ( Brazing) و لحيم کاري نرم ( Soldering ) در بعضي منابع جزو فرآيندهاي جوشکاري محسوب نمي شوند . در لحيم کاري معمولا اتصال توسط پلي از مذاب فلز پرکننده با نقطه ذوب پائين تر از فلز اصلي ، برقرار مي شود و بر اساس خاصيت موئينگي انجام مي گيرد . جوش برنج ( Braze Welding ) يا زرجوش فرآيندي است در ميانه فرآيندهاي جوشکاري ذوبي و لحيم کاري . فرآيند اتصال از طريق نفوذ سطحي يا نفوذ زنجيره اي نوع خاصي از اتصال در حالت جامد است دو سطح در خلا حرارت داده و بهم ديگر فشرده مي شوند . در اين شرايط ديفوزيون ( نفوذ) در سطح مشترک به سهولت انجام مي گيرد . گاهي هم براي تسريع در عمل نفوذ ، از لايه نازک فلز واسطه اي که آسانتر در دو سطح مورد جوش نفوذ کند ، استفاده مي شود . همانطور که اشاره شد يکي از پايه هاي تقسيم بندي روش هاي جوشکاري نوع و نحوه انتقال انرژي به موضع مورد جوش مي باشد . حرارت لازم به وسيله يکي از طرق زير توليد مي شود : 1) مکانيکي ، که مي تواند در اثر ضربه يا مالش توليد شده و يا با تغيير فرم پلاستيکي و الاستيکي آزاد شود . 2) شيميائي – حرارتي ، واکنش هاي حرارت زا در شعله و يا قوس پلاسما ( در قوس پلاسما واکنش شيميائي انجام نمي شود اما نحوه انتقال حرارت شبيه سوختن گاز مي باشد و بدين علت گاهي شعله پلاسما هم ناميده مي شود ) 3) مقاومت الکتريکي ، حرارت در اين روش مي تواند مستقيماﹰ از طريق عبور جريان الکتريکي به فلزي که بايد جوش داده شود بوجود آيد و يا توسط جرياني که به داخل قطعه القا مي شود توليد گردد . 4) قوس الکتريکي ، عبور جريان يکنواخت يا متناوب مي تواند قوس الکتريکي بين الکترود و کار بوجود آورد . الکترود ممکن است ذوب شونده و يا ذوب نشدني باشد . 5) انرژي تشعشعي ، اين نوع انرژي شامل ليزر يا اشعه الکتروني و يا روش هاي مدرن ديگر است . با در نظر گرفتن توليد حرارت و نحوه محافظت محل جوش از اتمسفر و ساير نکات گفته شده ديگر ، مي توان هفت گروه زير را در فرآيندهاي جوشکاري مجزا نمود : 1) فرآيندهاي جوشکاري حالت جامد نظير : فرآيند جوشکاري اصطکاکي Friction Welding ، فرآيند جوشکاري پتکه اي Forge Welding ، فرآيند جوشکاري فشاري Pressure Welding . 2) فرآيندهاي جوشکاري شيميائي – حرارتي ، نظير : فرآيند جوشکاري با شعله يا گاز Gas Welding و فرآيند جوشکاري ترميت Thermit Welding . 3) فرآيندهاي جوشکاري مقاومتي ، نظير : فرآيند جوشکاري مقاومتي نقطه اي Spot Resistance Welding ، فرآيند جوشکاري مقاومتي نواري Seam Resistance Welding ، فرآيند جوشکاري جرقه اي Flash Welding . 4) فرآيندهاي جوشکاري قوس الکتريکي نپوشيده ، نظير : فرآيند جوشکاري قوس الکترود دستي Manual Metal – Arc Welding (MMAW) ، فرآيند جوشکاري الکترود مداوم Automatic Metal – Arc Welding . 5) فرآيندهاي جوشکاري قوس الکتريکي پوششي زير لايه سرباره ، نظير : فرآيند جوشکاري قوس مخفي ( زير پودري ) Submerged Welding . 6) فرآيندهاي جوشکاري قوس الکتريکي پوشيده شده با گاز ، نظير : فرآيند جوشکاري قوس الکترود تنگستن TIG ، فرآيند جوشکاري قوس – الکترود فلزي محفوظ در گاز MIG يا جوش CO2 . 7) فرآيندهاي جوشکاري با انرژي تشعشعي ، نظير : فرآيند جوشکاري با پرتو ليزر Laser Welding و فرآيند جوشکاري با پرتو الکتروني Electron Beam Welding . به طور کلي عمليات جوشکاري شامل مراحل زير است : الف ) نگهداشتن طول مناسب قوس الکتريکي يا شعله و متناسب رساندن الکترود يا مفتول براي ذوب و مخلوط شدن در جوش ب ) حرکت و هدايت نوک الکترود ، مفتول و يا مشعل در سرتاسر جوش ج ) انتقال و حاضر کردن قطعاتي که بايد بر روي آن جوشکاري شود . متالورژي جوشکاري : جوشکاري تلفيقي از علم و تجربه مي باشد که با تنوع روزافزون در مصارف آلياژي ، مسائل و مشکلات ناشي از آن نيز پيچيده تر و بيشتر است . اطلاع از دلايل وقوع اين مشکلات و عيوب و تدابير براي رفع و يا کاهش دادن آنها نياز به دانستن متالورژي فرآيندهاي جوشکاري دارد .
به طور کلي متالورژي شامل دو قسمت است : 1) فرآيندهاي احيا و استخراج فلزات از سنگ معدن ، تصفيه و تهيه آلياژهاي مختلف از آنها ، ريخته گري و شکل دادن فلزات براي توليد قطعات مختلف صنعتي و غير صنعتي . 2) متالورژي فيزيکي يعني شناسايي ساختمان فلزات و آلياژها و خواص آنها و ارتباط ترکيب شيميايي ، نحوه توليد ، ساختمان ميکروسکوپي و خواص آنها به يکديگر مي باشد . متالورژي جوشکاري ارتباط به هر دو قسمت متالورژي دارد ، به عنوان مثال در فرآيندهاي جوشکاري ذوبي که فلاکس يا سرباره ( شامل ترکيبات آهک ، سيليس ، فلراسپار ، آلومينا و غيره ) بر روي فلز جوش مذاب حضور دارد . واکنش ها و تعادل هاي سرباره و فلز مذاب شبيه فولادسازي است . فقط زمان واکنش کوتاه تر ، حجم مذاب و سرباره کم تر و درجه حرارت بالاتر مي باشد . همچنين در اغلب پوشش الکترودها ترکيبات آلياژي نظير فرومنگنز و فروسيليسيم وجود دارد که ضمن عمليات جوشکاري قسمتي وارد مذاب فلز جوش شده و آلياژ مورد نظر را بوجود مي آورد و قسمت ديگر صرف اکسيژن زدايي مذاب مي گردد که تا حدودي به عمليات تصفيه و آلياژسازي شباهت دارد . مثال ديگر نحوه انجماد و رشد کريستال هاي جامد و تغيير فازها ضمن سرد شدن در حوضچه جوش و منطقه مجاور آن مي باشد که شباهت بزديکي با آنچه در ريخته گري فولاد يا قطعات ديگر اتفاق مي افتد دارد ، با اين تفاوت که حجم مذاب کم و سرعت سرد شدن سريع تر بوده و انجماد از ديواره هاي قالب ( ماسه ، گچ و مواد ديگر ....) انجام نمي گيرد بلکه از روي کريستال هاي جامد فلز قطعه کار شروع مي شود . تاثير عناصر آلياژي و نحوه سرد شدن يا عمليات حرارتي پس از انجماد بر روي ساختمان ميکروسکوپي و خواص مکانيکي فلز جوش با آنچه که در متالورژي فيزيکي و مکانيکي بحث مي شود تفاوت چنداني ندارد . واضح است در جوشکاري فلزات و آلياژهاي آنها علاوه بر انتخاب صحيح فرآيند جوشکاري و طرح مناسب ، بايد شناخت کامل از مسائل متالورژيکي مربوط داشت تا بتوان الکترود و فلاکس مناسب را انتخاب کرده و شرايط عمليات جوشکاري ، سرد شدن و احتمالا عمليات حرارتي پس از جوشکاري را به طريقي پيش بيني نمود تا جوش حاصله پاسخگوي نياز و کاربرد قطعه باشد .
محافظت حوضچه جوش : بيشتر فلزات تمايل به ترکيب با اکسيژن و يا اکسيده شدن دارند که اين تمايل با بالا رفتن درجه حرارت به ويژه در حالت مذاب افزايش مي يابد . نرخ ايجاد اکسيد در فلزات مختلف متفاوت است . در فرآيندهاي جوشکاري مخصوصا روش هاي ذوبي منطقه فلز جوش مذاب بايد از تماس با اتمسفر دور نگه داشته شود ، چون اکسيده شدن مذاب و تشکيل لايه هاي اکسيد مشکلاتي را بوجود مي آورد که مهمترين آنها عبارتند از : 1) اکسيدها ضعيف ، ترد و شکننده هستند و محبوس شدن ذرات اکسيد در داخل فلز جوش باعث کاهش خواص مکانيکي از جمله استحکام کششي ، استحکام ضربه اي و خواص خوردگي مي شود . 2) در بعضي موارد لايه اکسيد مي تواند مانع عمليات اتصال دو قطعه گردد ( اکسيد آلومينيوم در جوشکاري آلومينيوم ) . اکسيده شدن منطقه مجاور مذاب بر روي قطعه کار نيز در بعضي موارد موجب پوسته پوسته شدن آن مي گردد که اغلب نا خواسته مي باشد . البته نبايد تاثير ازت را در تماس با مذاب ناديده انگاشت . ترکيب نيتريد ( محصول واکنش ازت با مذاب فلز ) محبوس شده در فلز جوش اکثرا نيز باعث تردي و کاهش خواص مکانيکي مي شود . از طرف ديگر نيتروژن حل شده در درجه حرارت هاي بالاي نقطه ذوب ضمن سرد شدن و انجماد مي تواند به صورت مولکولي تکامل يافته و اگر حباب هاي آن در مذاب محبوس شود ايجاد خلل و فرج يا تخلخل و مک Porosity در جوش مي کند . تدابير مختلفي در روش هاي جوشکاري پيش بيني شده است تا عمل محافظت نوک الکترود ، قطرات مذاب در حال انتقال از الکترود به حوضچه جوش و حوضچه جوش را از اتمسفر محافظت کند .سرباره يا فلاکس ( به صورت جداگانه يا پوشش يا هسته الکترود ) کنترل اتمسفر به کمک گازهاي خنثي ، کم اثر و احيائي و مواد اکسيژن زدا و تکنيک هاي خاص ديگر . در اين رابطه مسائل متالورژيکي زيادي پيش مي آيد که در اين جا به دو مورد مهم آن اشاره مي شود : 1) واکنش فلز – مذاب Gas – Metal reaction : در فرآيندهاي جوشکاري قوس الکتريکي با محافظت گاز نظير TIG و MIG يا جوشکاري با شعله ( اکسي استيلن يا جوش کاربيد ) فلز مذاب در نوک الکترود يا در حين انتقال و يا در حوضچه جوش در تماس با گاز و يا گازهايي است . حتي در جوشکاري هاي قوس الکتريکي با محافظت سرباره نيز نوک الکترود و قطرات مذاب در حين انتقال در تماس با فضاي گازي در ستون قوس قرار دارد .جذب گاز از قوس يا شعله و يا واکنش ها و محصولات حاصل از آنها با فلز مذاب يا با گازهاي ديگر نکته قابل توجهي مي باشد . البته اين موضوع در روش هاي قوس الکتريکي که درجه حرارت فلز و گاز بالا بوده و حلاليت گاز در مذاب زياد مي باشد اهميت بيشتري پيدا کرده است . واکنش هاي گاز – فلز ممکن است به دو صورت فيزيکي – شيميائي ( حرارت گير ) و شيميائي ( حرارت زا ) انجام شود . واکنش هاي حرارت زا خود مي تواند به سه دسته تقسيم شوند : آنهايي که محصول واکنش داراي حلاليت خوب هستند ، آنهايي که حلاليت متوسط در مذاب دارند و آنهايي که محصول واکنش غير محلول است . واکنش هاي فيزيکي حل شدني ممانعتي براي ايجاد حوضچه جوش نمي کنند ، اما معمولا باعث تردي و کاهش خواص مکانيکي اتصال مي شوند ، نظير حل شدن هيدروژن در بعضي فلزات نظير آلومينيوم ، آهن، روي ، نيکل ، موليبدن و غيره . از طرف ديگر فوق اشباع شدن حوضچه جوش با گازهاي خاص يا واکنش بين دو گاز سبب خلل و فرج پس از انجماد مي شود . در واکنش هاي ترکيب شيميائي يا حرارت زا آنهايي که محصول واکنش داراي حلاليت خوب يا متوسط هستند معمولا توليد سرباره يا پوسته هاي مختصري بر روي مذاب مي نمايند و تاثيرات کم فيزيکي در طول جوشکاري دارند . اما آندسته که محصول واکنش غير محلول هستند به صورت پوسته جامد بر روي مذاب جوش قرار مي گيرند که مي تواند مانع از انجام عمليات جوشکاري و اتصال شود . مثال اين نوع واکنش اثر اکسيژن با آلومينيوم و توليد اکسيد آلومينيوم با نقطه ذوب بالا است . در اين موارد بايد از طريق جلوگيري از نفوذ گاز به مذاب و يا حضور بعضي ترکيبات روانساز ( تبديل اکسيد به فرمولي با نقطه ذوب پايين تر ) اين پوسته را حل کرد .
در فرآيند TIG با تغيير قطب ( الکترود مثبت ) مي توان اين پوسته جامد را شکسته و به اطراف منحرف کرد . در بعضي حالت ها محبوس شدن ذرات محصول اکسيداسيون در فلز جوش (inclusion ) نيز سبب کاهش خواص مکانيکي به ويژه استحکام ضربه اي و خواص خوردگي مي شوند . مکانيسم واکنش هاي گاز – فلز مذاب در جوشکاري شامل مراحل زير است : الف ) جذب absorbtion ب) واکنش reaction ج ) تکامل evolution و هر مرحله تابع قوانين ترموديناميکي خاص خود مي باشد . 2) واکنش هاي سرباره – فلز مذاب Slag – metal reaction : شرايط اين واکنش ها تا حدودي با آنچه در ذوب فلزات وجود دارد متفاوت است و اين به علت درجه حرارت بالاتر و زمان واکنش کوتاهتر در فرآيندهاي جوشکاري است . به همين علت تحقيقات پيشرفت زيادي در درک واکنش ها نشان نداده است و اغلب با ادامه دادن منحني هاي ترموديناميکي حاصل از واکنش ها در فولادسازي تا درجه حرارت هاي بالاتر و از طريق تئوريکي پيش بيني و تحليل هايي انجام مي شود . اين نکته لازم به تذکر است که در طول جوشکاري سه مرحله براي واکنش سرباره و مذاب وجود دارد که بر روي ترکيب شيميائي نهايي جوش تاثير مي گذارد : مرحله اول ) زمان توقف قطره مذاب بر روي نوک الکترود ، که در تماس با گاز ها و سرباره در درجه حرارت بالا مي باشد . مرحله دوم ) پريود عبور قطرات از ستون قوس ، زمان آن کوتاه ولي درجه حرارت بالاي 2000 درجه سانتيگراد مي باشد . مرحله سوم ) مرحله تماس مذاب فلز جوش و سرباره در حوضچه جو ش تا لحظه انجماد ،که زمان آن نسبتا طولاني و سطح تماس بيشتر اما درجه حرارت پايين تر از دو مرحله قبل است . مراحل اول و دوم و به ويژه مرحله اول از نظر واکنش ها مهمترين مي باشند ، اما آلودگي و ورود بعضي عناصر و اکسيدها به مذاب بيشتر در مرحله سوم انجام مي گيرد . با توجه به نکات بالا ، حالت هاي مختلف انتقال فلز از الکترود به مذاب ( انتقال ثقلي ، پرواز آزاد و ايجاد پل يا مداربسته ) بر روي زمان تماس سرباره و مذاب تاثير گذاشته و در نتيجه نوع واکنش شيميايي سرباره و مذاب را مي تواند تحت تاثير قرار دهد . به عنوان مثال در شدت جريان بالا قطرات کوچک با فرکانس و سرعت زياد از الکترود جدا شده و در قوسي که درجه حرارت بالايي دارد عبور مي کند . اما در شدت جريان هاي کم قطرات درشت تر شده و در بعضي مواقع حتي احتمال تماس آنها با اتمسفر وجود دارد و عمل محافظت سرباره به طور ناقص انجام مي گيرد و از طرف ديگر زمان واکنش زياد مي گردد . با فرض اينکه حالت تعادلي بين ترکيبات و عناصر در سرباره و مذاب وجود داشته باشد مي توان بعضي روابط تعادلي مفيد بين پتانسيل شيميايي يا اکتيويته عناصر و ترکيبات متشکله آنها در سه فاز ( سرباره – گاز – فلز ) نوشت . بنابر روابط موجود در منابع ، اکسيدهايي نظير MnO و SiO2 و FeO هستند که مي توانند نقش مهمي در واکنش هاي سرباره مذاب داشته باشند . به بيان ديگر درصد SiO2 در سرباره مي تواند بر روي درصد اکسيژن در مذاب جوش تاثير مستقيم داشته باشد . همچنين درصد SiO2 و MnO در سرباره درصد عناصر Si و Mn در مذاب را مي تواند تحت الشعاع قرار دهد . به عنوان مثال اگر در روش جوشکاري زير پودري (SAW ) دو نمونه جوش در شرايط کاملا يکسان ( از نظر پارامترهاي جوشکاري ، فلز و الکترود ) با دو نوع سرباره يا پودر ( فلاکس اسيدي با درصد بالاي SiO2 و MnO و فلاکس دوم بازي با درصد بالاي CaO و MgO ) انجام شود ، سپس آناليز شيميائي جوش مطالعه شود ، به طور واضح ملاحظه خواهد شد که درصد اکسيژن و Si و Mn در جوش با فلاکس اولي (اسيدي ) بيشتر از با سرباره بازي است . مشخص است که افزايش درصد اکسيژن در مذاب منجر به ازدياد ذرات اکسيدي (آخال) (Inclusion ) در جوش شده و خواص مکانيکي را به ويژه استحکام ضربه اي کاهش مي دهد . نکته ديگر در سرعت واکنش و نرخ بالا آمدن و جدايش ذرات اکسيدي و يا به طور کلي محصول واکنش هاي سرباره – فلز مذاب است ، چون سرعت جدايش و بالا آمدن ذرات به اندازه آنها ، جنس و شرايط مذاب بستگي داشته و در همه شرايط و براي انواع اکسيدها يا ترکيبات ديگر يکسان نيست . در اين واکنش ها تغييرات درصد عناصر در بعضي موارد که در حد بحراني آن عنصر باشد حائز اهميت است و مي تواند بر روي خواص مکانيکي جوش تاثير شديد بگذارد . به عنوان مثال غالبا تغييرات مقدار درصد منگنز در فلز جوش از فولاد کم کربن تا 8/1 – 5/1 درصد تاثير چنداني بر روي استحکام ضربه اي ندارد اما بعد از اين حد با افزايش درصد منگنز به طور سريع نرمي ( Ductility ) و استحکام ضربه اي کاهش مي يابد ، و کربن در فلز جوش نيز همين مشخصه را دارد . منبع : تکنولوژی مجید غزنوی دوستان علاقمند در صورت تمایل نظر بدین ،خوشحال میشیم
http://weldingmetallurgy.persianblog.ir/