چدنها در مقایسه با فولادهای کربنی دارای قابلیت جوشکاری کم و محدود تری هستند . در میان چدن ها ، چدن با گرافیت کروی بهترین جوشپذیری را دارا است و بعد از آن چدنچکش خوار قرار دارد . جوشکاری چدن خاکستری به مهرت و توجه ویژه نیاز دارد و چدنخاکستری را به دشواری زیاد می توان جوشکاری کرد .
با این ملاحظات دامنه جوشکاریچدنها بسیار محدود می شود و صرفا به تعمیر و اصلاح قطعات ریخته شده و قطعات فرسودهو شکسته شده منحصر می گردد .
علت های جوش پذیری محدود چدن ها :
- بعلت زیادی کربن در فلز مبنا ، سیکل جوشکاری باعث ایجاد کاربیدهایی در منطقه فلزجوش و تشکیل فاز مارتنزیت پرکربن در منطقه متاثر از حرارت HAZ میشود . هردوی اینریز ساختار ها شکننده بوده و باعث ایجاد ترک در حین جوشکاری و یا بعد از آن می شود . این مطلب در مورد تمامی چدن ها مصداق دارد .
- به علت ضعف چقرمگی ، چدن هاقابلیت تغییر شکل پلاستیکی را ندارند و از این رو نمی توانند تنش های حرارتی ایجادشده جوشکاری را تحمل کنند . هرچه نرمی چدن بهبود یافته باشد احتمال ترک خوردگی آنکاهش می یابد . لذا چدن چکش خوار و چدن با گرافیت کروی کمتر از چدن خاکستری ترکخواهند خورد .
با توجه به عامل اول شکنندگی منطقه HAZ به میزان و سهولت حلشدن گرافیت در آستنیت در حین جوشکاری بستگی پیدا میکند . در مورد چدن خاکستری کهدارای پولک های گرافیتی با سطح رویه نسبتا وسیعی می باشند ، انحلال این نوع گرافیتدر آستنیت به سهولت انجام می شود . در حالیکه در مورد چدن با گرافیت کروی ، چوننسبت حجم رویه به حجم کره گرافیت کم می باشد بنابراین مقدار گرافیت کمتری در آستنیتحل میگردد و در نتیجه کاربید های درشت کمتری و مارتنزیت کم کربن تری در منطقه HAZ تشکیل میشود . این مطلب گواه دیگری بر قابلیت بهتر جوش پذیری چدن با گرافیت کروی درمقایسه با سایر انواع چدن ها ست .
برای اجتناب از تمایل منطقه حرارت پذیرفته بهترک خوردن لازم است که قطعه چدنی را در موقع جوشکاری با قوس برقی با انرژی حرارتیکم جوشکاری نمود . زیرا این روش باعث کاهش پهنای منطقه سخت و شکننده کنار فلز جوشمی شود . برای غلبه بر سختی و تردی منطقه حرارت پذیرفته اعمال تدابیری نظیر پیشگرمایش و خنک کردن تدریجی قطعه جوشکاری شده ضرورت دارد .
در مورد جوشکاری چدنبا قوس برقی دامنه درجه حرارت پیش گرم از درجه حرارت محیط کارگاه تا 300 درجه سانتیگراد توصیه میشود . این حرارت برای جوشکاری با استیلن در محدوده 450-650 درجه سانتیگراد قرار دارد . چدن خاکستری به حرارت پیش گرم بیشتری زیادتری و چدن با گرافیتکروی و چدن چکش خوار به درجه حرارت پیشگرم کمتری نیاز دارند. درجه حرارت پیش گرم ومحدوده آن به نوع چدن ، اندازه قطعه ، روش جوشکاری ، نوع الکترود و مقدار فلز جوشیکه باید رسوب داده شود بستگی پیدا میکند .
در مورد قطعات حساس ریختگری چدنی ،درست پس از خاتمه جوشکاری عملیات تنش زدایی از طریق حرارت دهی قطعه تا حدود 600درجه سانتی گراد و نگهداری در این حرارت بمدت کافی صورت می پذیرد.
