آیا می‌دانستید فولاد گالوانیزه با یک‌لایه روی می‌تواند بیش از 20 سال در برابر آب دوام بیاورد؟ همین ویژگی باعث شده سوال مهمی مطرح شود: آیا امکان جوشکاری آن وجود دارد یا خیر. پاسخ روشن است؛ بله ولی با رعایت اصول. در این مطلب می‌آموزید فولاد با روکش روی چیست، چه خواصی دارد و چطور می‌توان با آن جوشکاری ایمن انجام داد.
در ادامه، مراحل آماده‌سازی، خطرات بخارات روی و روش‌های کاربردی مانند استفاده از الکترود استیل 308 و حتی دستگاه جوش 250 را بررسی می‌کنیم. برای آشنایی بیشتر و انتخاب مطمئن، همین حالا مقاله کامل را در بازرگانی ابراهیمی بخوانید.
فولاد گالوانیزه چیست و چگونه ساخته می‌شود؟
فولاد گالوانیزه یک نوع فولاد پوشش‌دار است که با یک‌لایه روی (Zinc) محافظت می‌شود. این لایه روی در دمای حدود 450 درجه سانتی‌گراد به‌وسیله غوطه‌ور کردن فولاد در حمام روی ذوب شده ایجاد می‌شود. همین پوشش ساده باعث می‌شود فولاد در برابر رطوبت و تغییرات دما بسیار مقاوم‌تر از فولاد خام عمل کند. استفاده از این فولاد در صنایع مختلف مانند ساخت‌وساز، خودرو و لوازم خانگی به دلیل طول عمر بالا و مقاومت عالی آن رایج است.
زمانی که سازه‌های فلزی نیاز به اتصال دارند، انتخاب ابزار مناسب اهمیت زیادی دارد. به‌عنوان مثال در بسیاری از موارد از الکترود استیل 308 استفاده می‌شود چون ترکیب شیمیایی آن جوشکاری روی فلزات پوشش‌دار را ساده‌تر می‌کند. همچنین در کارگاه‌های صنعتی، دستگاه جوش 250 آمپر جوشا نمونه‌ای پرکاربرد است که برای اتصال قطعات مختلف این فولاد به‌کار می‌رود.
ویژگی‌های فیزیکی و شیمیایی فولاد با روکش روی
یکی از مهم‌ترین خواص فولاد گالوانیزه مقاومت آن در برابر خوردگی است. این ویژگی ناشی از وجود پوشش روی است که مانند یک سد محافظ از نفوذ آب و اکسیژن جلوگیری می‌کند. این لایه در برابر شرایط محیطی مانند باران، رطوبت بالا و تغییرات دمایی عملکرد قابل‌توجهی دارد.
مقاومت در برابر خوردگی و زنگ‌زدگی
لایه روی به‌عنوان یک پوشش فدا شونده عمل می‌کند؛ یعنی حتی اگر بخشی از سطح فولاد خراشیده شود، روی به جای آهن دچار خوردگی می‌شود و از زنگ‌زدگی بخش اصلی جلوگیری می‌کند. این خواص این فولاد باعث شده که قطعات آن در محیط‌های صنعتی و شهری بیش از 20 سال عمر کنند و در شرایط معمولی حتی به بالای 50 سال برسند.
طول عمر و دوام در شرایط محیطی مختلف
دوام فولاد با روکش روی در محیط‌های مرطوب یا در تماس مستقیم با آب بسیار قابل‌توجه است. به‌طور مثال، در مناطق ساحلی که رطوبت و نمک زیاد است، فولاد معمولی خیلی زود فرسوده می‌شود، اما این فولاد می‌تواند چندین دهه بدون نیاز به تعمیر باقی بماند. همین خواص این فولاد سبب شده انتخابی محبوب برای سازه‌های پل‌ها، خطوط راه‌آهن و تجهیزات کشاورزی باشد.
روش‌های مختلف گالوانیزه کردن فولاد
برای ایجاد پوشش مقاوم روی فولاد، روش‌های متفاوتی وجود دارد که هرکدام ویژگی‌های خاص خود را دارند. این روش‌ها بر کیفیت سطح، ضخامت لایه و خواص فولاد گالوانیزه اثر مستقیم دارند؛ که در ادامه هر کدام آورده شده است:
گالوانیزه گرم: این روش رایج‌ترین و مقاوم‌ترین شیوه است. فولاد در حمام روی مذاب غوطه‌ور می‌شود و لایه‌ای با ضخامت بالا تشکیل می‌دهد.
گالوانیل: پس از غوطه‌ور کردن فولاد در روی مذاب، بلافاصله عملیات حرارتی روی آن انجام می‌شود. نتیجه یک سطح مات و زبر است که به‌راحتی رنگ را جذب می‌کند.
پیش‌گالوانیزه: این شیوه در مراحل اولیه تولید روی ورق‌های فولادی اعمال می‌شود. محصولاتی که نیاز به شکل‌دهی زیادی ندارند، با این روش آماده می‌شوند.
الکتروگالوانیزه: در این روش با استفاده از الکترولیت و جریان برق، لایه‌ای نازک و یکنواخت از روی بر روی سطح فولاد ایجاد می‌شود.
آیا می‌توان فولاد گالوانیزه را جوشکاری کرد؟
جوشکاری فولاد گالوانیزه ممکن است اما نیاز به دقت و رعایت اصول ایمنی دارد. وقتی این فولاد در معرض حرارت بالا قرار می‌گیرد، پوشش روی بخار می‌شود و بخارات خطرناک آزاد می‌کند. این گازها که به‌عنوان دود روی (Zinc fumes) شناخته می‌شوند، می‌توانند مشکلاتی مانند تب فلزی یا Metal Fume Fever ایجاد کنند.
برای کاهش خطرات، سطح فولاد باید قبل از جوشکاری آماده‌سازی شود. در بسیاری از موارد پوشش روی در بخش جوشکاری ساییده یا برداشته می‌شود تا کیفیت اتصال بالا رود. با این حال باید توجه داشت که بخش بدون پوشش پس از جوشکاری در برابر خوردگی آسیب‌پذیر خواهد شد و لازم است دوباره پوشش‌دهی یا رنگ‌آمیزی شود.
خطرات و چالش‌های جوشکاری فولاد گالوانیزه
یکی از مشکلات اصلی، تولید دود سمی است که از سوختن روی به وجود می‌آید. استنشاق این دود در مدت کوتاه باعث سرگیجه، حالت تهوع و لرز می‌شود. اگر جوشکار بدون تجهیزات ایمنی کار کند، آسیب‌های جدی به سلامتی او وارد خواهد شد.
علاوه بر این، وجود روی باعث می‌شود اتصال نهایی کیفیت کمتری داشته باشد و احتمال ایجاد فضای خالی درون ماده در جوش بیشتر شود. برای انجام جوشکاری ایمن روی فولاد ضد زنگ باید چند اصل مهم رعایت شود. این اصول هم سلامت فرد را تضمین می‌کند و هم کیفیت اتصال را بالا می‌برد که در ادامه آورده شده است:
- سطح محل جوش باید با سنگ‌زنی یا سنباده از لایه روی پاک شود.
- محیط کار باید تهویه مناسب داشته باشد تا دودها جمع نشوند.
- استفاده از ماسک تنفسی و دستکش مقاوم الزامی است.
- شدت جریان دستگاه باید کاهش یابد تا بخار کمتری تولید شود.
روش کاهش بخارات روی در هنگام جوشکاری
برای کاهش بخارات مضر باید از روش‌های عملی استفاده کرد. ابتدا سطح کار را تمیز و خشک نگه داشت. سپس با تنظیم دستگاه جوش روی ولتاژ و آمپر پایین، حرارت کمتر تولید می‌شود. در ادامه با ایجاد شکاف‌های کوچک برای خروج هوا، از تجمع فشار جلوگیری می‌شود. در پایان پس از جوشکاری، سطح باید دوباره رنگ یا پوشش داده شود تا مقاومت در برابر خوردگی حفظ گردد.
بهترین روش‌ها و تکنیک‌های جوشکاری فولاد با روکش روی
جوشکاری فولاد گالوانیزه با چالش‌هایی مانند تولید دود سمی روی و کاهش کیفیت اتصال همراه است. با این حال اگر از روش‌های مناسب استفاده شود، می‌توان اتصالات مقاوم و ایمن ایجاد کرد. روش‌های مختلفی برای انجام این نوع جوشکاری وجود دارد که هرکدام مزایا و محدودیت‌های خود را دارند. در ادامه به برخی از پرکاربردترین تکنیک‌ها اشاره می‌کنیم:
- جوشکاری MIG یا همان Gas Metal Arc Welding مناسب برای ورق‌های نازک و نیازمند تنظیم دقیق سرعت و حرارت است.
- جوشکاری SMAW یا Shielded Metal Arc Welding برای مقاطع ضخیم‌تر کاربرد دارد و به زاویه و سرعت حرکت الکترود حساس است.
- جوشکاری اکسی‌استیلن و برخی روش‌های دیگر مانند جوشکاری مقاومتی یا اصطکاکی در شرایط خاص برای فولاد ضد زنگ استفاده می‌شوند.
جمع‌بندی
فولاد گالوانیزه با پوشش روی، جلوی زنگ‌زدگی را می‌گیرد و دوام سازه‌ها را افزایش می‌دهد. این پوشش در روش غوطه‌وری ایجاد می‌شود و سطحی براق و مقاوم می‌سازد. جوشکاری این فولاد امکان‌پذیر است، اما نیاز به دقت دارد. در روش MIG باید سرعت و حرارت کنترل شود تا پوشش روی به‌درستی بسوزد. در روش SMAW، زاویه و بازشدگی درز نقش مهمی در کیفیت جوش دارد.
روش اکسی‌استیلن نیز کاربرد دارد اما بخش بیشتری از پوشش را از بین می‌برد و بازپوشش پس از آن ضروری است؛ بنابراین با آماده‌سازی درست، تهویه مناسب و انتخاب روش مناسب، می‌توان جوش‌هایی مطمئن و مقاوم ایجاد کرد. برای مطالعه مطالب مرتبط، به وبلاگ مراجعه کنید و بازرگانی ابراهیمی را مدنظر قرار دهید.
سوالات متداول
1.آیا می‌توان فولاد ضد زنگ را پس از جوشکاری دوباره پوشش‌دهی کرد؟
بله سطح جوش‌خورده باید دوباره رنگ یا پوشش شود تا مقاومت ضد زنگ حفظ گردد.
2.چه اقداماتی برای افزایش ایمنی هنگام جوشکاری لازم است؟
تهویه، ماسک تنفسی و پاک‌سازی پوشش روی اصلی‌ترین اقدامات ایمنی هستند.
3.آیا هزینه جوشکاری فولاد با روکش روی نسبت به فولاد معمولی بیشتر است؟
بله به دلیل آماده‌سازی، تهویه و پوشش‌دهی دوباره هزینه بالاتر است.
