تاثیر حرارت ورودی بر خواص جوش

یکی از پارامترهای مهم در جوشکاری٫ مقدار حرارت ورودی میباشد. چراکه حرارت ورودی بر پیشگرم و دمای بین پاسی و در نتیجه بر ساختار و خواص فلز جوش و ناحیه HAZ تاثیر میگذارد. مقدار حرارت ورودی را نمیتوان بصورت مستقیم اندازه گیری کرد و برای تعیین آن معمولا از فرمولهای مشخصی استفاده میشود مانند فرمول زیر برای جوشکاری قوسی:

H=60EI/1000S

H : حرارت ورودی (KJ/mm, KJ/in)                  و            E : ولتاژ

S : سرعت جوشکاری (mm/min, in/min)             و            I : آمپر

تغییر قابل ملاحظه در حرارت ورودی باعث ایجاد تغییرات در خواص ماده در ناحیه جوش میگردد. جدول زیر چگونگی تغییرات ایجاد شده در خواص مکانیکی را در اثر ازدیاد حرارت ورودی نشان میدهد. این جدول مربوط به فرآیند قوس دستی و بازای تغییر حرارت ورودی از ۵۰ تا ۱۱۰ KJ/in میباشد.

 

خواص مکانیکی	تغییرات بازای تغییر حرارت ورودی از ۵۰ به ۱۱۰ KJ/in
استحکام تسلیم	۳۰٪ افزایش
استحکام کششی	۱۰٪ کاهش
درصد ازدیاد طول	۱۰٪ افزایش
تافنس (notch toughness)	۱۰٪افزایش: حرارت ورودی بین ۱۵ تا ۵۰ ۵۰٪کاهش: حرارت ورودی بین ۵۰ تا ۱۱۰
سختی	۱۰٪ کاهش

به غیر از تافنس ٫ سایر خواص رفتار یکنواختی را در اثر تغییر حرارت ورودی از خود نشان میدهند. اما تافنس در اثر افزایش حرارت ورودی در ابتدا مقداری افزایش یافته و لی سپس به مقدار قابل ملاحظه ای کاهش میابد. مقدار تافنس فقط متاثر از حرارت ورودی نمیباشد بلکه ابعاد بستر جوش تاثیر زیادی بر مقدار تافنس دارد. با افزایش اندازه بستر جوش که ناشی از افزایش حرارت ورودی میباشد٫ تافنس کاهش میابد. در جوشکاریهای چند پاسه بدلیل ریزدانه شدن و تمپر شدن مقداری از پاس زیرین در اثر اعمال پاس رویی٫ تافنس مقداری بهبود میابد. هرچه بستر جوشها کوچکتر باشد مقدار بیشتری از لایه جوش ریزدانه شده و تافنس افزایش میابد.