راهنمای جامع عیوب جوش با الکترود NICRMO-3 و راهکارهای عملی

یکی از رایج‌ترین چالش‌ ها در جوشکاری آلیاژهای نیکل، بخصوص اینکونل 625، بروز عیوب جوش با الکترود NICRMO-3 است. این الکترود که در صنایع حساس مانند نفت و گاز، پتروشیمی، نیروگاه‌ها، صنایع دریایی و هوافضا استفاده می‌شود، نیازمند شرایط نگهداری و اجرای بسیار دقیق است. کوچک‌ترین عدم توجه در نگهداری یا تکنیک جوشکاری می‌تواند منجر به تخلخل، ترک‌های داخلی، کاهش مقاومت خوردگی و افت خواص مکانیکی در اتصال شود.

الکترود NICRMO-3 چیست و چرا حساس است؟

الکترود NICRMO-3 که معمولاً برای جوشکاری آلیاژ Inconel 625 استفاده می‌شود، بر پایه نیکل (Nickel) بوده و عناصر کروم و مولیبدن در آن نقش مقاوم‌سازی در برابر خوردگی، حرارت و تنش را دارند. این الکترود در محیط‌های زیر عملکرد فوق‌العاده‌ای دارد.

1. دمای بالا
2. فشار بالا
3. محیط‌های خورنده کلریدی (دریا)
4. خطوط انتقال داغ و خورنده

اما پوشش این الکترود ماهیتی هیگروسکوپیک دارد، یعنی رطوبت را به شدت جذب می‌کند. این موضوع همان عامل اصلی بروز عیوب جوش با الکترود NICRMO-3 می باشد.

چگونه جذب رطوبت باعث عیوب جوش می‌شود؟

وقتی الکترود NICRMO-3 رطوبت محیط را جذب می‌کند، این رطوبت در هنگام ایجاد قوس جوشکاری تجزیه شده و به هیدروژن و اکسیژن تبدیل می‌شود. هیدروژن به دلیل اندازه اتمی کوچک خود وارد فلز مذاب شده و در بافت جوش نفوذ می‌کند و پس از انجماد باعث ایجاد ترک‌های هیدروژنی و ترک‌های سرد می‌شود.

از طرف دیگر، اکسیژن حاصل از تجزیه رطوبت باعث اکسید شدن فلز جوش و بی‌کیفیت شدن سرباره و حوضچه مذاب می‌گردد که نتیجه آن تشکیل تخلخل، پاشش زیاد، قوس ناپایدار و در نهایت کاهش استحکام جوش است. این عیوب همیشه در ظاهر قابل مشاهده نیستند، اما در شرایط کاری و تحت تنش، می‌توانند منجر به شکست ناگهانی و بسیار پرهزینه‌ی اتصال شوند؛ به همین دلیل کنترل رطوبت در نگهداری و استفاده از الکترود NICRMO-3 اهمیت حیاتی دارد.

مهم‌ترین عیوب جوش با الکترود NICRMO-3

در جوشکاری با الکترود NICRMO-3 که برای آلیاژهای اینکونل 625 استفاده می‌شود، حساسیت بسیار بالایی نسبت به رطوبت و شرایط اجرای جوش وجود دارد. جذب رطوبت توسط پوشش این الکترود، اصلی‌ترین عامل بروز عیوب ساختاری در محل جوش است و می‌تواند استحکام اتصال را به شدت کاهش دهد. شناخت این عیوب و دلیل ایجاد آن‌ها کمک می‌کند تا کیفیت جوش حفظ شده و از مشکلات پرهزینه در سرویس جلوگیری شود.

تخلخل (Porosity)

تخلخل زمانی ایجاد می‌شود که رطوبت از طریق پوشش الکترود وارد حوضچه مذاب شود و در اثر حرارت به گاز تبدیل گردد. این گازها هنگام انجماد فلز فرصت خروج ندارند و به صورت حباب‌های ریز و درشت در ساختار جوش باقی می‌مانند. تخلخل علاوه بر کاهش استحکام مکانیکی، سطح جوش را ناهموار و خشن کرده و مقاومت خوردگی را نیز کاهش می‌دهد.

ترک‌های هیدروژنی (Hydrogen Cracking)

هیدروژن آزاد شده از رطوبت الکترود در ساختار فلز جوش حل شده و در زمان سرد شدن به مناطق تنش‌زا مهاجرت می‌کند. این پدیده موجب تشکیل ترک‌های سرد یا ترک‌های زیرسطحی می‌شود که ممکن است با چشم Visible نباشند. این ترک‌ها خطرناک‌اند زیرا می‌توانند در حین سرویس و تحت بار واقعی باعث شکست ناگهانی اتصال شوند.

جوش خشن و حوضچه غیرقابل کنترل

در صورتی که الکترود مرطوب باشد یا تنظیم آمپر صحیح انجام نشده باشد، قوس جوشکاری ناپایدار می‌شود و کنترل حوضچه مذاب دشوار خواهد بود. نتیجه این شرایط، جوشی با بافت زبر، ناهماهنگ و فاقد پیوستگی مناسب است. چنین جوشی از نظر مقاومت تنشی و تحمل حرارتی قابل اطمینان نیست.

چسبندگی سخت سرباره (Difficult Slag Removal)

یکی از نشانه‌های واضح فساد پوشش الکترود، جدا نشدن سرباره از روی جوش است. وقتی پوشش الکترود ساختار شیمیایی خود را به دلیل رطوبت یا نگهداری نادرست از دست می‌دهد، سرباره به سطح جوش می‌چسبد و به سختی جدا می‌شود. این مشکل علاوه بر تأثیر مستقیم بر تمیزی سطح، می‌تواند باعث باقی ماندن ناخالصی و کاهش کیفیت اتصال شود.

نشانه‌ های یک الکترود NICRMO-3 خراب یا مرطوب

برای تشخیص اینکه الکترود NICRMO-3 دچار رطوبت یا فساد پوشش شده است، می‌توان به علائم ظاهری و رفتاری آن هنگام جوشکاری توجه کرد. در جدول زیر مهم‌ترین نشانه‌های یک الکترود خراب یا مرطوب آورده شده است؛

همچنین بخوانید: علت خرابی الکترود

راهکارهای جلوگیری از عیوب جوش با الکترود NICRMO-3

برای جلوگیری از بروز مشکلاتی مانند تخلخل، ترک‌های هیدروژنی و جوش خشن، رعایت نکات زیر حیاتی است:

• نگهداری صحیح قبل از باز کردن بسته: الکترود باید در بسته‌بندی وکیوم کارخانه بماند و دور از انبارهای مرطوب، فضای باز و محیط‌های مرطوب یا دریایی نگهداری شود. الکترود های موجود در فروشگاه تجهیزات جوش و برش آرکا متال کاملا باکیفیت و مرغوب هستند. 
• بعد از باز کردن بسته: الکترود بلافاصله در Dry Cabinet با دمای 121–149°C (250–300°F) قرار گیرد تا رطوبت جذب نشود.
• بازپخت یا Re-Drying: در صورت شک به رطوبت، الکترود باید 1–2 ساعت در دمای 121–149°C بازپخت شود. 
• پیش‌ گرمایش قطعه کار: معمولاً 100–200°C بسته به ضخامت و نوع اتصال، برای کاهش تنش و جلوگیری از ترک سرد اعمال می‌شود.
• تنظیم صحیح جریان جوش: آمپر مناسب بسیار مهم است؛ آمپر بالا باعث پاشش و تخلخل می‌شود و آمپر پایین منجر به نفوذ ضعیف و سرباره محبوس خواهد شد.

سخن آخر

عیوب جوش با الکترود NICRMO-3 بیشتر به دلیل رطوبت و نگهداری نادرست الکترود ایجاد می‌شود. این عیوب مانند تخلخل و ترک‌های هیدروژنی می‌توانند استحکام و مقاومت خوردگی اتصال را به شدت کاهش دهند و موجب شکست‌های جدی در سرویس شوند. برای جلوگیری از چنین مشکلاتی، استفاده از الکترودهای اورجینال و با کیفیت بسیار مهم است. فروشگاه تجهیزات جوشکاری آرکا متال با ارائه انواع الکترود NICRMO-3 اصل و تجهیزات نگهداری مناسب، می‌تواند اطمینان حاصل کند که جوشکاری شما با کیفیت بالا و بدون عیب انجام شود.