تعیین میزان انتشار کروم شش ظرفیتی در شرایط مختلف عملیات جوش استیل

تعیین میزان انتشار کروم شش ظرفیتی در شرایط مختلف عملیات جوش استیل

فرمت: PPT  تعداد صفحات: 52

بیان مسئله:

• کروم ششمین عنصر فراوان در پوسته زمین می باشد.
• NIOSH 104 عنوان شغلی را به عنوان مشاغلی که در تماس با کروم شش ظرفیتی می باشند معرفی کرده است.
• فولادهای آلیاژی مختلف ممکن است بر حسب نوع کاربرد خود دارای مقادیر متفاوتی از کروم (بین 6 تا 30 درصد) باشند.
• در کشورهای صنعتی 0.2 تا 2 درصد کل نیروی کار به نحوی درگیر جوشکاری می باشند.
• تولید فیوم و به تبع آن انتشار کروم شش ظرفیتی را میتوان با انتخاب مناسب پارامتر های عملیاتی  کاهش داد.

هدف کلی: تعیین میزان انتشار کروم شش ظرفیتی در شرایط مختلف عملیات جوش استیل

اهداف اختصاصی:

• بررسی تاثیر قطر الکترود بر میزان تراکم منتشره کروم شش ظرفیتی
• بررسی تاثیر دبی گاز محافظ در انتشار تراکم کروم شش ظرفیتی در فرایند جوشکاری قوسی با الکترود تنگستن تحت پوشش گاز محافظ
• بررسی تاثیر درصد کروم موجود در فلزات پایه بر میزان انتشار کروم شش ظرفیتی
• بررسی تاثیر درصد کروم موجود در الکترودها بر میزان انتشار کروم شش ظرفیتی
• مقایسه تراکم کروم شش ظرفیتی تحت شرایط مختلف جوش به دو روش جوشکاری قوسی با الکترود روکش دار و جوشکاری قوسی با الکترود تنگستن تحت پوشش گاز محافظ

جوشکاری قوسی با الکترود روکش دار (SMAW)

عوامل موثر بر تولید فیوم و کروم شش ظرفیتی

• نوع فرآیند
• نوع الکترود
• جریان مصرفی
• سایز الکترود
• نوع گاز محافظ
• دبی گاز محافظ
• زاویه قرارگیری تورچ
• موقعیت قرارگیری قطعه کار و …

کدوم جوشکاری؟

جوشکاری SMAW پرکاربردترین جوشکاری است (72 تا 76 درصد از کل جوشکاری ها). یکی از انواع دیگر جوشکاری که برای فولادهای زنگ نزن استفاده فراوانی دارد، جوشکاری GTAW است.

پارامتر های زیادی بر انتشار فیوم و کروم شش ظرفیتی در جوشکاری تاثیر گذارهستند اما در این مطالعه فاکتورهایی انتخاب شدند که قابل کنترل توسط جوشکار باشند.

اثر نوع جوشکاری

تفاوت فاحش میان تراکم کروم شش ظرفیتی در فیوم های حاصل از این دو نوع جوش عمدتاً به دلیل دخالت اثر گاز محافظ در فرایند GTAW جهت جلوگیری از ایجاد اکسید های فلزی و اکسیده شدن بخارات فلزی میباشد.

اثر نوع فلز پایه مصرفی

به طور کلی در صد ناچیزی از فیوم ها از  ناحیه حوضچه سرچشمه می گیرند. علت این پدیده را می توان کم بودن دمای سطح حوضچه جوش و در نتیجه تبخیر کمتر از آن ناحیه دانست .علاوه بر این در جوشکاری نوع GTAW برخورد گاز محافظ به سطح حوضچه جوش  باعث خنک شدن فلز پایه و در نتیجه کاهش نرخ تبخیر و کاهش انتشار کروم شش ظرفیتی خواهد شد.

اثر نوع الکترود

الکترود در فرایندهای مختلف جوشکاری بالاترین درجه حرارت را  دارا می باشد. این درجه حرارت بالا باعث می شود که عمده ترین منبع ایجاد فیوم در فرایند های مختلف جوشکاری، الکترود مصرفی باشد. الکترود مصرفی در حین فرایند جوشکاری و ذوب شدن با هوا در تماس می باشد و از راه های گوناگونی باعث تولید ذرات ریز فیوم می شود. جدا شدن قطره مذاب از الکترود نیز یکی از مهمترین منابع انتشار ذرات فیوم می باشد.

الکترودهای مصرفی در فرایند SMAW متناسب با قطرشان دارای پوششی برای ایجاد اتمسفر محافظ اطراف حوضچه جوش، و بیرون راندن آلودگی ها از منطقه جوش می باشند. به عبارتی هر چه الکترود قطورتر باشد، پوشش ضخیم تری دور آن را فرا گرفته است. همزمان با ذوب شدن الکترود در فرایند جوشکاری، قسمتی از مواد پوشش الکترود تبخیر شده و اتمسفر محافظی را در منطقه قوس و حوضچه جوشکاری تشکیل میدهد.

البته عدم تاثیر قطر الکترود بر میزان انتشار کروم شش ظرفیتی را این گونه نیز توجیه کرد که اگر در هنگام استفاده از الکترود با قطر بالاتر میزان جریان اعمال شده افزایش نیابد، در نتیجه کاهش نرخ نشست الکترود جوشکاری در محل جوش و طبعاً کاهش انتشار فیوم در پی خواهد بود. به عبارتی افزایش قطر الکترود مصرفی بدون افزایش دادن جریان الکتریکی می تواند نرخ ذوب شدن الکترود و سرعت جوشکاری را کاسته و فیوم کمتر و در نتیجه کروم شش ظرفیتی کمتری در واحد زمان ایجاد کند.

اثر دبی گاز محافظ

با افزایش دبی گاز محافظ اختلاط بیشتری در جریان گازی پوشش دهنده منطقه قوس الکتریکی حاصل می شود. افزایش اختلاط گاز محافظ با هوای اطراف باعث کاهش خلوص گاز محافظ مصرفی و به عبارتی افزایش اکسیژن موجود در آن می گردد. افزایش درصد اکسیژن در اتمسفر محافظ قوس باعث افزایش اکسیداسیون Spatter ها و در نتیجه افزایش Spotter ها و تشکیل بیشتر فیوم می گردد.

ادامه مطلب را با دانلود فایل پیوستی مشاهده کنید.

حتما بخوانید:

⇐ شناسایی و اندازه گیری ترکیبات آلی فرار (VOCs) به وسیله گاز کروماتوگرافی و طیف سنجی جرمی

⇐ پاورپوینت روش ها و وسایل نمونه برداری آلاینده های هوا

⇐ نظارت و بررسی اندازه گیری آلاینده های شیمیایی در محیط کار