نگامی
که یک جوش تک پاسه روی یک ورق را در نظر بگیریم،فلز پایه ای که مستقیما
زیر فلز جوش قرار گرفته دچار رشد دانه می گردد (قسمت قرمز رنگ در شکل ١)
اما ناحیه ای از فلز پایه که زیر ناحیه درشت دانه قرار دارد (قسمت آبی
رنگ) به صورت ریز دانه خواهد بود .
ساختار دانه درشت معمولا به ساختاری با دانه بندی بزرگتر از 50µm
اطلاق شده و ساختار هایی با سایز دانه کوچکتر بعنوان دانه ریز شناخته می
شوند . اندازه گیری سایز دانه فقط با مقطع زدن نمونه و متالوگرافی قابل
انجام است.
از طرفی خواص فولاد شدیدا به دانه بندی وابسته است . معمولا
ساختار دانه ریز خواص مکانیکی بسیار بهتری نسبت به ساختار معمولی دارد و
می تواند تافنس و استحکام را به طور هم زمان افزایش دهد. در حالی که درشت
شدن دانه بندی سبب تضعیف خواص قطعه خواهد شد. بنابراین برای بهبود خواص
ناحیه HAZ خصوصا تافنس به یک تکنیک جوشکاری نیاز است که بتواند ناحیه درشت
دانه را در فلز پایه حذف کرده و یا محدوده آن را کاهش دهد.
ازطرفی
ایجاد ناحیه درشت دانه در فلز جوش،هرچند که تافنس ناحیه جوش را نیز کاهش
می دهد اما اثر تخریبی آن کمتر از فلز پایه است. بنابراین میتوان از تکنیک
جوشکاری خاصی استفاده کرد که ضمن کاهش محدوده درشت دانه، آن را از فلز
پایه حذف کرده به ناحیه فلز جوش منتقل نمود.این تکنیک اصطلاحا جوشکاری
بروش TEMPER BEAD خوانده می شود.
برای اجرای جوشکاری به این روش، باید
لایه اول جوش به بوسیله پاس های کوچک جوش که با حرارت ورودی کم رسوب داده
شده اند ، ایجاد گردد. بدین منظور می توان با استفاده از الکترودهای با
قطر کمتر ، جوشکاری در موقعیت افقی وتنظیم زاویه الکترود و تورچ به گونه
ای که حداقل نفوذ را داشته باشد ، عملیات را اجرا نمود. البته باید دقت
کافی صورت گیرد که از ایجاد ترک هیدروژنی و نقص ذوب (LOF ) اجتناب گردد .
هم پوشانی پنجاه درصدی بسترهای جوش در این مرحله باعث کاهش ناحیه درشت دانه میگردد اما الزاما آن را به طور کامل حذف نمی کند.
با اجرای پاس بعدی جوش با ابعاد بزرگتر
روی لایه اول ، ناحیه ریز دانه ناشی از آن روی ناحیه درشت دانه ایجاد شده
توسط پاس های قبلی قرار گرفته و آن ناحیه را ریز دانه میکند(شکل2) .
گاهی نیاز است تا لایه اول جوش کمی
سنگ زده شود تا ناحیه ریز دانه پاس بعدی دقیقا کل ناحیه درشت دانه لایه
اول را پوشش دهد. در این روش باید پاس نهایی جوش در قسمت میانی گرده جوش و
دور از فلز پایه اعمال گردد تا تاثیر حرارتی آن روی فلز پایه حداقل شود.
در
برخی از موارد یک یا چند پاس جوش اضافه اعمال شده وسپس مقدار اضافی آن سنگ
زده می شود تا ضمن تمپر شدن پاس های اصلی جوش ، ناحیه درشت دانه نیز تا
جای ممکن در ناحیه اضافی جوش قرار گرفته و باسنگزنی برداشته شود .
متاسفانه،
علی رغم ظاهر تئوریک ساده این تکنیک ، درعمل دستیابی به آن می تواند دشوار
باشد . برای حصول اطمینان کافی از دستیابی به جوش مورد نظر ، لازم است
تاقبل از اجرا نمونه های تست جوش زیادی تهیه شده و آزمون های متالوگرافی
روی آنها انجام شود . در نتیجه اجرای عملیات پسگرم در بسیاری موارد راحت
تر از این روش می باشد مگر در موارد جوشهای ترمیمی که موقعیت جوش به گونه
ای باشد که اجرای عملیات پسگرم عملی نباشد.
نوسندگان
