پشت بند در جوشکاری چیست؟

پشت بند جوش

 

پشت بند (backing) قطعه یا وسیله ای است که موقع جوشکاری در پشت اتصال قرار گرفته و از حوضچه مذاب نگهداری می کند و مانع ریزش مذاب از پشت جوش می شود. معمولاً وقتی که جوشکاری از یک طرف بوده و به پشت جوش دسترسی نیست و همچنین فاصله­ ی لبه ها نیز زیاد است از پشت بند استفاده می شود. پشت بند باید کاملاً به قطعه کار بچسبد و گرنه باعث به وجود آمدن تفاله­ ی جوشکاری در ناحیه­ ی ریشه جوش می شود.

 

 

 

 

 

در صورت عدم استفاده از پشت بند، امکان سوختن ریشه در پاس اول وجود دارد. البته در صورتی که امکان سنگ زدن یا گوجینگ (برشکاری با قوس و هوای فشرده با استفاده از الکترود ذغالی) ریشه از پشت کار وجود داشته باشد، ریشه سنگ خورده یا مقداری از فلز جوش و لبه های پشت کار با گوجینگ برداشته می شود و پس از رفع عیب، یک پاس جوش نیز داده می شود. به این جوش که پشت یک جوش شیاری یک طرفه و پس از تکمیل آن اجرا می شود، جوش پشتی (Back Weld) می گویند.

 

 

 

 

در صورت استفاده از پشت بند، دهانه­ ی ریشه (Root Opening) افزایش داده می شود تا ذوب کامل ریشه و پشت بند امکان پذیر باشد، در این حالت امکان سوختن ریشه در میان نیست و نیازی به سنگ زدن ریشه از پشت کار نیز نمی باشد. وقتی از پشت بند استفاده می شود، دیگر ضخامتی برای ریشه جوش در نظر گرفته نمی شود، زیرا در این حالت یک فضای خالی پیدا می شود که در هنگام جوشکاری، درون آن از گاز پر می شود (شکل زیر).

 

 

 

برای جلوگیری از تمرکز تنش، بهتر است پشت بند را پس از جوشکاری حذف نمود. پشت بند ممکن است فلزی و یا غیر فلزی باشد، ولی معمولاً جنس آن با جنس مواد پایه سازگار است. در صورت استفاده از پشت بند، استفاده از آن و نوع جنس آن در WPS مشخص می شود.

 

 

 

 

 

 

retainer چیست؟

 

در کد ASME Sec. 9 در کنار پشت بند (backing) از نگهدارنده (retainer) هم نامبرده شده است. در این کد، برخلاف AWS D1.1، بین پشت بند (backing) و نگهدارنده (retainer) تفکیک قائل شده است و در بخش تعاریف آن (QG-109.2)، تفاوت آن ها را در این معرفی کرده است که retainer یک ماده فلزی و غیر فلزی است که در اثر جوشکاری ذوب نمی شود، جوش در آن نفوذ نمی کند و جزئی از اتصال نمی شود، در حالی که backing از ماده ای ذوب شدنی است که ممکن است ذوب شده، جوش در آن نفوذ کند و جزئی از اتصال باشد و حذف آن از اتصال نیز به آسانی ممکن نباشد. پشت بند های غیر فلزی (سرامیکی) یا پشت بندهای ذوب نشدنی مسی از جمله ی retainer ها و تسمه های فولادی از جمله ی backing ها هستند. با وجود این تمایز، حتی در WPS های تهیه شده طبق فرمت کد ASME Sec. 9 نیز نیازی به مشخص کردن این تفکیک نیست و تنها نوع ماده پشت بنده یا نگهدارنده و فلزی یا غیر فلزی بودن آن مشخص می شود.

 

 

جنس مواد پشت بند

 

جنس پشت بند بدون اشاره به تفکیک backing و retainer بیشتر از مواد زیر است:

 

• تسمه فلزی:

تسمه های فلزی از جنس و ترکیب شیمیایی مشابه با قطعه کار مثل فولاد، فولاد زنگ نزن، آلومینیوم و غیره، در سرتاسر مسیر جوش در پشت درز اتصال قرار می گیرد. جوش در این تسمه ها نفوذ می کند و پس از اتمام جوشکاری، این تسمه ها جزئی از قطعه محسوب می شوند که البته به منظور جلوگیری از تمرکز تنش می توان آن را با سنگ تراش جدا نمود.

 

• پشت بند مسی:

با توجه به هدایت حرارتی بسیار خوب مس می توان از قطعات مسی نسبتاً حجیم به عنوان پشت بند استفاده کرد، بدون اینکه قطعه مسی ذوب شود و یا فلز جوش در ان نفوذ کند. این پشت بندها را می توان در هنگام جوشکاری در سراسر درز اتصال حرکت داد.

 

• پشت بند سرامیکی:

سرامیک ها از پشت بندهای غیر فلزی هستند که بدون نفوذ فلز جوش در آن به پشت درز اتصال چسبانده می شوند. به دلیل عایق بودن آن ها، عیوب ناشی از سرد شدن سریع حوضچه مذاب در هنگام استفاده از این پشت بندها کنترل می شود.

 

• پشت بند پودری یا فلاکس:

این پشت بند شامل جعبه یا منبع فلاکس حاوی پودری مناسب با جنس جوش است که در پشت مسیر اتصال به کمک یک سیستم فشار دهنده نگه داشته می شود و در صورت لزوم می تواند در حین جوشکاری در مسیر درز حرکت کند.

 

• جوش پشت بند:

در این نوع پشت بند، قبل از جوش اصلی شیار، یک پاس جوش در پشت مسیر اتصال اجرا می شود. در ادامه، عملیات اصلی جوشکاری بر روی طرف دیگر اتصال انجام می گیرد. به این نوع پشت بند، backing weld می گویند.