تعداد ارائه دهندگان:
جوشکاری در آب یا جوشکاری زیر دریا ، به منظور انجام اتصال در سازه های دریایی انجام می شود. در جوشکاری در آب ، تعیین مناسب ترین فرایند و بهترین پارامترها بر اساس نوع فولاد یا آلیاژ مورد استفاده، عمق و اتمسفر جوشکاری انجام می شود. جوشكاري زير اب در صنایع نفت و گاز از اهمیت بسیار بالایی برخوردار است.
جوشکاری زیر آب جوشکاری زیرآب وابسته به محیط اطراف جوش به دو دسته جوشكاري زير اب در حالت مرطوب و جوشكاري زير آب در حالت خشک تقسیم می گردد. جوشکاری در حالت مرطوب به روش های جوشکاری الکترود دستی ، جوشکاری میگ ، جوشکاری اصطکاکی و جوشکاری انفجاری انجام می شود. جوشکاری زیر حالت خشک نیز در فشار های متفاوتی انجام می شود که در ادامه توضیح داده می شوند به منظور انجام جوشکاری در آب با فرایندهای قوسی ، آب دریا نسبت به آب شیرین مناسب تر است. به دلیل وجود یون ها در آب دریا، قوس ایجاد شده، نرم تر و پایدار تر می شود. عمق آب نیز در جوشكاري زير اب تاثیر به سزایی دارد. افزایش عمق آب و در نتیجه فشار اتمسفر جوشکاری زیرآب موجب تمرکز قوس و افزایش دمای هسته آن می شود. به این دلیل، در صورت افزایش فشار، نفوذ قوس و سرعت انتقال حرارت بیشتر می شود. در جوشکاری زير دریا ، شدت جریان و ولتاژ در مقایسه با جوشکاری در هوا بیشتر در نظر گرفته می شود. هر چند باید ذکر کرد که اصول اولیه جوشكاري زير دریا مشابه جوشکاری در هوا است. به عنوان مثال سرعت جوشکاری در این دو حالت تفاوتی نمی کند و شکل جوش نیز تابع متغیرهای معمول است. جوشکاری زیرآب تمرکز حرارتی قوس در جوشکاری در آب ، موجب تجزیه بخشی از آب اطراف آن شده و حبابهایی به وجود می آید. این حباب ها تاثیری دوگانه روی کیفیت جوش دارند. از طرفی می توانند نقش محافظ را برای اتصال استفاده کننده و از طرف دیگر می توانند ایجاد تخلخل یا ترک سرد هیدروژنی در ساختار اتصال کنند. به دلیل سرعت سرد شدن بالاتر جوشکاری زیر آب نسبت به هوا، فلز اولیه مورد جوشکاری باید به دقت انتخاب شود. فلز استفاده شده نسبت به ایجاد حفره انقباضی و سختی ناشی از کوئنچ حساسیت کمتری باید داشته باشد. در این روش های جوشكاري زير اب ، تمامی فرایند درون آب انجام می گیرد و تجهیزات و منطقه اتصال در تماس مستقیم با اتمسفر قرار می گیرند. هزینه جوشکاری در آب در این روش ها کمتر از روش های خشک است و پیچیدگی کم و انعطاف پذیری بالایی در فرایند دارند. هرچند وابستگی بالایی به مهارت جوشکار دارند و جوشی با کیفیت کمتر تولید می کنند. این نوع جوشكاري زير اب ، در مواردی به کار می رود که ماده اولیه، فولادی با کمتر از 0.4 درصد کربن است. هدف در جوشكاري زير اب با الکترود دستی، اتصالی موقت یا اتصالی است که در شرایط تنش اعمالی پایین قرار دارد. تعمیر سازه های زیر آبی و کشتی ها از جمله کاربرد های این نوع جوشکاری زیرآب است. این نوع جوشكاري زير دریا ، با الکترودهای خاص دارای اجزای ضد آب انجام می شود تا فرایند جوشکاری تحت تاثیر منفی آب قرار نگیرد. مشکلات متعددی در این نوع جوشكاري زير اب ، کیفیت جوش را تهدید می کنند. این مشکلات شامل عدم تعادل قوس الکتریکی، سرد شدن سریع فلز جوش، اکسیداسیون عناصر آلیاژی و ترک های ریز ناشی از هیدروژن می شود. در این نوع جوشکاری زیر آب ، فقط از جریان DCEN (قطبیت مستقیم با الکترود منفی) استفاده می شود. با استفاده از این جریان، از خوردگی الکترولیتی و رسوب ضایعات ناشی از الکترولیز ، روی نگهدارنده ها و اسباب غواصی کاهش می یابد. پوشش الکترود در جوشكاري زير دریا ، از نوع آلی روغنی یا اکسیدهای فلزی است. پوشش های روغنی ، ضد آب هستند و گاز محافظی نیز تولید می کنند که باعث بهبود کیفیت قوس می شوند. تجزیه مواد سازنده این پوشش ها به یون و الکترون ، هدایت الکتریکی قوس را بهبود می بخشد. سوختن این مواد نیز ایجاد سرباره می کند. شماتیک جوشکاری زیر آب خشک در جوشکاری در آب ، گازهای حاصل از تجزیه آب باعث کم شدن دمای قوس می شوند، بنابراین نیاز به جریان و ولتاژ بیشتری برای جبران این پدیده وجود دارد. با افزایش فشار آب، ولتاژ بایستی بیشتر شود و در نتیجه کنترل قوس سخت تر می شود. از سوی دیگر، مقدار هیدروژن و اکسیژن محلول در جوش نیز بیشتر می شود و اتصالاتی سخت و شکننده ایجاد می شود. استفاده از سیم جوش پیوسته و گاز محافظ در این روش، موجب افزایش سرعت جوشكاري زير اب و بالا بردن کیفیت جوش می شود. پیوستگی سیم جوش ، موجب عدم نیاز به تعویض الکترود می شود و جوشکاری زیر آب طولانی مدت با سرعت بالا را، حتی در اعماق زیاد، ممکن می سازد. ابر ناشی از گاز محافظ می تواند دید جوشکار را کم کند، بنابراین دید جوشکار، به خصوص در وضعیت بالای سر، نسبت به روش الکترود دستی، کم تر است. گاز محافظ، علاوه بر جلوگیری از خوردگی و تخریب اتصال، موجب افزایش پایداری قوس، از طریق کاهش اثر آب در جذب حرارت قوس، می شود. بزرگترین عیب این روش پیچیدگی دستگاه ها و بالا بودن هزینه جوشکاری زیر آب است. از این روش ها برای جوشکاری زیرآب سریع لوله ها استفاده می شود، به خصوص در اعماق زیاد و در مواقعی که زمان کافی وجود ندارد. با کم شدن زمان فرایند، هزینه غواص و اپراتور و در نتیجه هزینه جوشکاری در آب نیز کاهش می یابد. جوشكاري زير اب به روش اصطکاکی ، به دلیل مزایایی، از جمله وابسته نبودن به فشار آب و عدم حساسیت به وجود آب در محل اتصال، محبوبیت زیادی در اتصال لوله ها دارد. جوشكاري زير اب به روش انفجاری نیز برای اتصال لب به لب لوله ها استفاده می شود. این روش نیز بسیار سریع است و به وسیله سیستم های کنترل از راه دور انجام می شود. با وجود تمام تمهیدات لحاظ شده برای بهبود کیفیت اتصالات مرطوب، برخی اتصالات بایستی به گونه ای انجام شوند که تحت اثرات فیزیکی و شیمیایی آب نباشند. بنابراین، برای انجام این اتصالات ، محفظه ای ایجاد شده و جوشکاری در آب ، داخل این محفظه انجام می گیرد. در جوشکاری زیر آب خشک ، معمولا از روش های MIG/MAG یا جوشکاری آرگون استفاده می شود. این فرایندها قابلیت انجام تمامی مراحل جوشکاری زیر دریا اعم از پس گرم و پیش گرم را با سرعت بالا دارند. محفظه جوشکاری زیر آب جوشهای حاصل نیز کیفیت بسیار بالایی دارند و جوشكاري زير اب در این حالت، به طور کلی، از حالت مرطوب راحت تر است. با این وجود، این روش ها هزینه جوشکاری زیر آب را بالا برده و ساخت اتاقک ها و آب بندی و تهویه آن ها پیچیدگی بسیار زیادی دارد. جوشکاری زیر آب خشک ، اغلب تحت فشار معادل فشار هیدرواستاتیک آب انجام می شود. این روش را به دو صورت می توان انجام داد. در روش اول، تنها دست جوشکار درون محفظه قرار دارد و در روش دوم، جوشکار، به طور کامل، درون محفظه جا می گیرد. محفظه جوشكاري زير اب ، با گازی با فشار معادل فشار آب پر می شود تا بیرون و درون محفظه، فشار معادل داشته باشند و محفظه، فشار زیادی تحمل نکند. شماتیک محفظه جوشکاری در آب میزان اکسیژن در هوایی که محفظه را پر می کند باید تعادل خوبی داشته باشد تا در عین تامین هوای لازم برای تنفس غواص، از خرابی اتصال و اشتعال تجهیزات نیز جلوگیری شود. آرگون نیز گاز مناسبی برای پر کردن فضای محفظه در جوشكاري زیر آب است، حفاظت خیلی خوبی از جوش ایجاد می کند و چگالی آن با هوا یکسان است. اما در این صورت باید هوای لازم برای تنفس غواص از خارج از محفظه تامین شود. چنانچه جداره محفظه جوشکاری در آب به قدری محکم باشد که بتواند فشار بالای آب را در اعماق بالا تحمل کند، می توان در اعماق زیاد آب نیز از فشار معادل هوای بیرون استفاده کرد. مهمترین مزیت این نوع محفظه ها تشابه زیاد شرایط به جوشکاری عادی و بنابراین کنترل راحت تر جوش و عملکرد آسان تر جوشکار است. اما تهویه این محفظه ها دشوار بوده و قابلیت حمل و نقل آن ها به دلیل سنگینی تجهیزات زیاد نیست. با توجه به موارد ذکر شده، هزینه جوشکاری در آب بیش از همه چیز بستگی به کیفیت مد نظر و امکانات قابل دسترسی دارد. ارزان ترین جوشکاری زیر دریا ، جوشکاری مرطوب با الکترود دستی است که کیفیت پایینی دارد و همیشه قابل اعتماد نیست. می توان از روش های دارای محفظه نیز استفاده کرد که کیفیت بسیار بالایی دارند اما هزینه جوشکاری زیر دریا را بسیار بالا می برند. لازم به ذکر است که در روش های مرطوب، با وجود هزینه پایین، به دلیل خطراتی که جان جوشکار را تهدید می کنند، دست مزد بالاتری برای غواص و جوشکار در نظر گرفته می شود. اما ممکن است این هزینه ها در روش های دارای محفظه کمتر باشد.
تاثیر اتمسفر در جوشکاری در آب
روش های مرطوب جوشکاری در آب
جوشکاری در آب با الکترود دستی
فرایند جوشکاری در آب با الکترود و گاز محافظ
فرایندهای اصطکاکی و انفجاری جوشکاری در آب
روش های خشک جوشکاری در آب
جوشکاری در آب تحت فشار معادل فشار هیدرواستاتیک آب
جوشکاری در آب تحت فشار یک اتمسفر
هزینه جوشکاری در آب
فرمت یک راه حل نوین جهت رفع نیازهای صنعتی است. هدف فرمت ایجاد بستری برای معرفی، بررسی و مقایسه ی خدمات صنعتی ارائه شده توسط ارائه دهندگان مختلف و انتخاب بهترین راه حل جهت رفع مشکلات و پاسخگویی به نیازهای صنایع مختلف است.
آدرس: تهران، خیابان آزادی، دانشگاه صنعتی شریف
ایمیل: info@formmat.ir
