تکنیک «فشار معکوس» در جوشکاری لولههای ضخیم: راهکار طلایی برای حذف حبابهای هوای داخل جوش
چرا لولههای فشار قوی در مرکز جوش دچار حفره (Void) میشوند و چگونه با مدیریت فشار خنکسازی، این عیب را حذف کنیم؟
۱. کالبدشکافی مشکل: حفرههای انقباضی چگونه ساخته میشوند؟
در لولههای ضخیم، فرآیند خنک شدن ساعتها طول میکشد. پلی اتیلن در حالت مذاب حجم بیشتری نسبت به حالت جامد دارد.- وقتی دو سر لوله به هم فشار داده میشوند، لایههای خارجی سریعاً با هوای محیط خنک و منجمد میشوند.
- هسته مرکزی دیواره لوله هنوز ذوب است. وقتی این هسته میخواهد منجمد شود، منقبض شده و چون لایههای بیرونی سفت شدهاند و اجازه حرکت نمیدهند، مواد از مرکز به طرفین کشیده شده و حفرههای خالی در وسط باقی میماند.
۲. تکنیک فشار معکوس (Dual Pressure) چیست؟ 🛠️
استاندارد ISO 21307 برای لولههای ضخیم، روش “فشار بالا” یا “فشار دو مرحلهای” را پیشنهاد میدهد. در این روش، ما اجازه نمیدهیم انقباض باعث ایجاد حفره شود.منطق فشار معکوس:
ما فشار جوشکاری را در مراحل پایانی خنکسازی به صورت کنترل شده حفظ میکنیم یا تغییر میدهیم تا مواد مذابِ مرکز، تحت فشار باقی بمانند و فرصت “جدا شدن” و ایجاد حفره را نداشته باشند. در واقع، ما با فشار هیدرولیک، کاهش حجم ناشی از انقباض را جبران میکنیم.
۳. گامهای اجرایی تکنیک برای اپراتورهای حرفهای
برای اجرای این تکنیک، دستگاه جوش شما باید دارای سیستم هیدرولیک دقیق با قابلیت حفظ فشار در زمان طولانی باشد:- فشار اتصال ($P_{1}$): اعمال فشار استاندارد بر اساس فرمول $$P_{total} = P_{weld} + P_{drag}$$
- تثبیت لبه (Bead Up): ایجاد لبه اولیه مطابق جدول.
- مرحله خنکسازی اولیه: فشار را طبق استاندارد حفظ کنید.
- اعمال فشار جبرانی: در لولههای بسیار ضخیم، در نیمه دوم زمان خنکسازی، فشار نباید کاملاً حذف شود. حفظ حدود ۱۰ تا ۱۵ درصد از فشار نهایی تا آخرین لحظه، مانع از تشکیل مک یا حفره در مرکز جوش میشود.
۴. جدول مقایسه: جوش معمولی در برابر فشار معکوس
| شاخص مقایسه | جوشکاری معمولی (Single) | فشار معکوس (Double/High) |
|---|---|---|
| تراکم مرکز جوش | دارای تخلخل در سایز بزرگ | ۱۰۰٪ متراکم و یکپارچه |
| پاسخ تست UT | احتمال رد شدن (Fail) بالا | قبولی قطعی (Pass) |
| زمان خنکسازی | مطابق جدول معمولی | طولانیتر و تحت نظارت |
پروژههای عظیم، نیازمند تجهیزات دقیق و اپراتورهای متخصص هستند. گروه صنعتی سپهر البرز، ارائهدهنده دستگاههای سنگین هیدرولیک و اتصالات سایز بزرگ.
برای مدیریت چالشهای لجستیکی و فنی پروژههای سایز ۶۳۰ تا ۱۲۰۰ میلیمتر، با تیم مهندسی ما مشورت کنید. 🏗️