جوشکاری ورق گالوانیزه چگونه انجام می‌شود؟

یکی از فلزاتی که بیشتر جوشکاران در حین جوشکاری آن با مشکلات عدیده‌ای مواجه می‌شوند، ورق‌های فولادی یا ورق‌های گالوانیزه هستند. جوشکاری ورق گالوانیزه نیازمند مهارت خاصی است و نکات اجرایی در حین عملیات جوشکاری آن‌ها باید به صورت کامل و اصولی رعایت گردد. بهتر است بدانید که جوشکاری ورق گالوانیزه نیز تقریبا مانند جوشکاری ورق‌های فولادی بدون پوشش با همان ترکیب انجام می‌شود. در واقع مزایای بسیاری که گالوانیزه کردن فولاد برای صنایع به همراه دارد، باعث شده جوشکاری آن با حساسیت‌های خاصی همراه باشد. در ادامه همراه ما باشید تا به بررسی نکات جوشکاری ورق‌های گالوانیزه و الزامات آن بپردازیم. در همین راستا برای دریافت قیمت ورق گالوانیزه آنلاین با قیمت مناسب به این لینک مراجعه کنید. همین‌طور می‌توانید از قیمت ورق گالوانیزه رنگی که به صورت روزانه متناسب با نوسانات بازار آهن در سایت پیوان درج می‌شود، اطلاع پیدا کنید.

ورق گالوانیزه چیست؟

قبل از اینکه بخواهیم به موضوع جوشکاری ورق گالوانیزه بپردازیم، بهتر است ببینیم ورق گالوانیزه چیست و چه کاربردی دارد. اگر ورق فولادی را با فلز «روی» پوشش دهند، ورق گالوانیزه ایجاد می‌شود. در صورتی که پوشش روی این ورق‌ها از بین برود یا حتی شکسته شود، این ورق به هیچ عنوان زنگ نمی‌زند.

گالوانیزه کردن ورق با دو روش اصطلاحا گرم و سرد انجام می‌شود. گالوانیزه کردن گرم یا غوطه وری ورق در صنایع بیشتر مورد استفاده است و خواص مطلوب‌تری ارائه می‌دهد. در همین راستا برای خواندن مقاله تفاوت ورق گالوانیزه سرد با گالوانیزه گرم به این لینک مراجعه کنید.

فولاد گالوانیزه دارای کاربردهای زیادی است که در ادامه به چند نمونه دیگر از آنها اشاره می‌کنیم:

• ساخت تابلو‌های صنعتی و یا برق شهری
• تولید انواع لوله، پروفیل و محصولات فولادی دیگر
• ساخت یخچال، آشپزخانه و یا ماشین لباس‌شویی
• ساخت بدنه سالن‌های بزرگ، سقف‌ها و یا سوله‌های صنعتی 

جوشکاری قطعات گالوانیزه

با وجود اینکه ورق گالوانیزه از خانواده ورق‌های فولادی است؛ اما به دلیل برخورداری از پوشش روی، نیازمند در نظر گرفتن نکات فنی متفاوتی برای جوشکاری است. برای جوشکاری فولاد گالوانیزه بالاخص ورق‌های گالوانیزه که دارای سطحی نسبتا نازک‌تر نسبت به سایر قطعات فولادی هستند، باید از الکترودهایی با سرعت بالا استفاده نمود.

تفاوت جوشکاری ورق گالوانیزه با سایر ورق‌ها در دمای تبخیر پایین پوشش روی است؛ چرا که روی در حدود 420 درجه سانتی گراد ذوب شده و در حدود 907 درجه سانتی گراد بخار می‌شود. با توجه به این که فولاد در دمای 1538 درجه سانتی‌گراد ذوب می‌شود و دمای قوس جوشکاری 8000 تا 11000 درجه سانتی گراد است، روی موجود در نزدیکی محل جوش بخار می‌شود.

توجه داشته باشید که بخار شدن روی با افزایش دود در جوشکاری می‌شود. علاوه بر این، روی در نزدیکی خط جوش در اثر حرارت قوس سوخته و پوشش محافظ آن از بین می‌رود. از این رو باید برای جوشکاری ورق‌های گالوانیزه، روش مناسبی را در نظر گرفت.

روش‌های جوشکاری ورق گالوانیزه

برای جوشکاری این ورق‌ها از روش‌های مختلفی استفاده می‌شود که برای انتخاب روش مناسب باید نیاز و شرایط کار را مدنظر قرار داد. در ادامه به معرفی انواع روش‌های جوشکاری ورق‌های گالوانیزه در صنعت می‌پردازیم.

1. جوش قوس الکتریکی تحت حفاظت گاز محافظ

جوشکاری قوس فلز گاز یا GMAW که نوعی جوشکاری با گاز محافظ و الکترود مصرفی است، به عنوان جوشکاری CO2 نیز شناخته می‌شود؛ چرا که در این روش از گاز کربن دی اکسید به عنوان گاز محافظ استفاده می‌شود. این روش فرآیندی نیمه اتوماتیک و چندمنظوره است که از آن به طور ویژه در جوشکاری ورق‌های فولادی و مقاطع نازک استفاده می‌شود.

محتوای بالای دی اکسید کربن در این نوع جوشکاری، پاشش مذاب کمتر و کیفیت جوش بهتری را به همراه دارد. همچنین پایداری قوس این روش عالی است و عموما تحت تاثیر پوشش گالوانیزه نمی‌باشد. استفاده از گاز محافظ حاوی CO2 (دارای ۱۰۰ درصد CO2 باشد)، برای فولادهای گالوانیزه قابل قبول است و دیگر نیازی به استفاده از گازهای محافظ گران‌تر وجود ندارد.

2. جوشکاری قوس با الکترود پوشش دار

یکی از روش‌های بسیار متداول جوشکاری در صنعت، روش جوشکاری قوسی با الکترود پوشش دار است که تحت عنوان SMAW و جوشکاری برق نیز شناخته می‌شود. حرکت الکترود در این روش جوشکاری ورق گالوانیزه، به تبخیر پوشش روی و جلوگیری از تخلخل و ترک کمک می‌کند. برای رسیدن به یک جوش باکیفیت و بدون عیب در این روش باید مناسب‌ترین الکترود را انتخاب کنید.

3. جوشکاری اکسی استیلن

یکی از روش‌های جوشکاری قدیمی، جوشکاری اکسی استیلن (اکسی گاز) است که به دلیل خصوصیات منحصر به‌فرد خود هنوز در صنعت دارای کاربرد وسیعی می‌باشد. در واقع به هر نوع احتراق گاز سوختنی با اکسیژن که به عنوان یک منبع گرمایی برای جوشکاری باشد، جوشکاری اکسی گاز گفته می‌شود.

در این روش از جوشکاری ورق گالوانیزه، از شعله حاصل از سوختن گاز سوختنی با اکسیژن که در سر مشعل ایجاد می‌شود، جهت ذوب فلز پایه و سیم‌جوش استفاده می‌شود. در این روش گاز سوختنی با اکسیژن به نسبت مناسب وارد محفظه اختلاط مشعل شده و پس از مخلوط شدن از سر نازل مشعل خارج شده و محترق می‌شود. یکی از مهم‌ترین مزایای جوشکاری اکسی استیلن، پایین بودن هزینه نگهداری تجهیزات جوشکاری نسبت به بقیه فرایندهاست.

بیشتر بخوانید: خمکاری ورق گالوانیزه

4. جوشکاری مقاومتی

زمانی که ورق فولادی متصل شونده نازک‌تر از ۵ میلی متر بوده و پوشش نیز سبک‌تر از ۳۰۰g/m۲ که معادل ضخامت ۴۳ میکرومتر باشد، می‌توان از جوشکاری مقاومتی یا جوشکاری مقاومتی نقطه‌ای استفاده کرد. ‌ جوشکاری مقاومتی به دلیل وارد آوردن کمترین میزان آسیب به ورق‌های گالوانیزه، یکی از روش‌های به صرفه برای جوشکاری ورق گالوانیزه است. در نظر داشته باشید که اگر پوشش گالوانیزه ورق گالوانیزه ضخیم باشد، جوشکاری مقاومتی غیر عملی است.

5. جوشکاری با اشعه لیزر

یکی از جدیدترین تكنیک‌های جوشکاری که در سال‌های اخیر کاربرد گسترده‌ای در بسیاری از صنایع از جمله الكترونیک و اتومبیل سازی یافته است، جوشکاری با اشعه لیزر است. در روش جوشکاری لیزری (laser welding) با استفاده از ایجاد گرما و تابش اشعه لیزر، جوشکاری انجام می‌شود. در واقع جوشکاری با لیزر فرآیندی است که در آن به کمک حرارت به دست آمده از برخورد اشعه‌ی نوری به یک سطح، یک منطقه‌ی مذاب و یک به هم آمیختگی از مواد ایجاد می‌شود که پس از انجماد، یک اتصال بین مواد ایجاد شده است.

یکی از معایب جوشکاری ورق گالوانیزه با لیزر این است که چون این ورق‌ها را بدون درز یا با درزهای بسیار کوچک به هم جوش می‌دهند، روی تبخیر شده در بین ورق‌ها در قسمت جوش شده باقی مانده و حفره‌های تخلخلی را تشكیل می‌دهد. در این باره خواندن مقاله برش لیزر گالوانیزه را از دست ندهید.

الکترود جوشکاری ورق گالوانیزه

همانطور که اشاره کردیم، یکی از روش‌های پرکاربرد و قدیمی در جوشکاری ورق‌های گالوانیزه، استفاده از الکترود‌هاست که معمولا به صورت دستی انجام می‌شود. در واقع منظور از الکترود، سیم فلزی روکش داری است که به وسیله آن عملیات جوشکاری انجام می‌شود. این سیم از جنس آلومینیوم، فلز ضد زنگ، نیکل و یا ترکیبات کم کربن می‌‍‌باشد که روکشی از جنس آزبست، آهک و اکسید سدیم و… دارد.

اغلب این گونه توصیه می‌شود که در انتخاب نوع الکترود وسواس گونه رفتار شود؛ چرا که الکترودهای مورد استفاده در جوشکاری با گاز آرگان باید دارای سایز متوسط باشند. حداکثر ضخامت در نظر گرفته شده برای این دسته از الکترودها چیزی حدود 2.5 میلی متر و جریان نیز مابین 10 الی 200 آمپر در نظر گرفته می‌شود. سایز متوسط الکترود سبب می‌شود درز جوش باکیفیتی در ورق‌های گالوانیزه ایجاد شود. مهم‌ترین الکترودها برای جوشکاری ورق گالوانیزه عبارت‌اند از:

• الکترود 7014
• الکترود 7018
• الکترود 6011
• الکترود 6010

بیشتر بخوانید: ماشین کاری

نحوه جوشکاری ورق‌ های گالوانیزه

انتخاب جریان برق مناسب که متناسب با الکترود مورد نظر و بین ۳۵ تا ۴۰ درجه سانتیگراد باشد، اولین نکته‌ای است که برای شروع جوشکاری باید به آن توجه داشته باشید. بعد از انتخاب صحیح جریان الکتریکی، باید هر دو لبه کار که قصد اتصال آن دارید را روبروی یکدیگر قرار دهید. سپس الکترود را در جای مناسب تعبیه کرده و عملیات جوشکاری را با رعایت تمامی موارد ایمنی شروع کنید. در پایان عملیات، الکترودهای جوشکاری توسط پودرهایی پوشش داده می‌شوند.

مشکلات جوشکاری ورق گالوانیزه

جوشکاری مقاطع گالوانیزه از دیرباز برای اپراتورها مشکل بسیار بزرگی بوده است. به همین دلیل عموم تولید کنندگان ترجیح می‌دهند محصول خود را به طور کامل و نهایی آماده ‌کرده و پس از آن کل قطعه را گالوانیزه کنند؛ اما در برخی از کاربری‌ها چنین امکاناتی برای تولیدکنندگان فراهم نبوده و نیاز به جوشکاری را ناگزیر می‌کند. چند مورد از مهم‌ترین این مشکلات به شرح زیر است:

1. خوردگی

برای جوشکاری ورق گالوانیزه، قبل از هر چیز باید پوشش گالوانیزه در منطقه جوشکاری پاک شود و بعد از به پایان رسیدن جوشکاری، ورق مجددا گالوانیزه شود؛ چرا که حرارت ناشی از جوشکاری، پوشش گالوانیزه را در ناحیه جوش از بین می‌برد. همچنین ناحیه جوشکاری شده به دلیل حرارتی که به صورت ناگهانی تحمل می‌کند، عموما خواص مکانیکی ضعیف‌تری نسبت به سایر نواحی قطعه کار دارد.

توجه داشته باشید که اگر بین پاکسازی پوشش ورق و جوشکاری آن فاصله بیفتد، ممکن است فولاد زیرین تحت تاثیر جو یا عوامل دیگر، اکسید شود، زنگ بزند و یا خورده شود.

2. وجود پوشش روی

پوشش روی موجود در ورق‌های گالوانیزه، یکی دیگر از چالش‌هایی است که در هنگام جوشکاری این ورق‌ها با آن مواجه می‌شویم.  این ماده می‌تواند از جنبه های مختلفی جوشکاری را با مشکل مواجه کند. برای مثال روی نفوذ مذاب جوش را دشوار‌تر کرده و باعث ایجاد حفره و تخلخل در جوش می‌شود.

3. ایمنی و سلامت جوشکار

زینک اکساید (ZnO) که پوشش گالوانیزه است در تماس با فرایند جوشکاری ذوب و حتی بخار می‌شود. این ماده نسبتا سمی است و استنشاق طولانی مدت آن می‌تواند حتی باعث مرگ شود؛ بنابراین همواره سختگیری‌هایی برای استفاده از جوشکاری روی قطعات گالوانیزه وجود دارد.

نکات ایمنی مربوط به جوشکاری ورق گالوانیزه

حین انجام جوشکاری قطعات فولادی و سایر فلزها باید اصول ایمنی و بهداشتی را کاملا رعایت کرد. به منظور ایمنی چشم و صورت در برابر تشعشعات باید حتما از ماسک مخصوص جوشکاری استفاده کرد. علاوه بر این، استفاده از دستکش‌های مخصوص، لباس ضداشتعال، کلاه ایمنی، عینک مخصوص جوشکاری، حضور در محیط مخصوص جوشکاری، کفش‌های مخصوص جوش سبک و عایق، عاری بودن محیط از مواد اشتعال‌زا و… اهمیت بسیار زیادی دارد.

سخن پایانی

در این مطلب تلاش کردیم تا به تمام سوالات شما در زمینه جوشکاری ورق گالوانیزه پاسخ دهیم. چنانچه در رابطه با این موضوع اطلاعات بیشتری دارید، حتما در قسمت نظرات آن را با ما و سایر خوانندگان به اشتراک بگذارید.