کِی نیکل بزنیم و کِی «سردجوشی» کنیم (و اگر لازم شد کِی سراغ پیش‌گرم زیاد برویم).
خلاصهٔ خیلی کوتاه (TL;DR)
- خرابی‌های موضعی، قطعه کوچک/متوسط، نیاز به ماشین‌کاری و امکان پیش‌گرم محدود → نیکل و «سردجوشی» با پاس‌های کوتاه + چکش‌کاری.
- قطعهٔ حجیم/مقید (بلوک، بدنهٔ پمپ)، ترک طولانی، سرویس ضربه/دما → نیکل با پیش‌گرم «گرم‌جوشی» یکنواخت و سردکردن بسیار آهسته.
- اگر گرما نمی‌شود داد یا استحکام سازه‌ای لازم نیست (فقط آب‌بندی/ترمیم ظاهری) → برنز-لحیم (TIG brazing/اُکسی‌استیلن) یا متال‌استیچینگ گزینه‌های امن‌تری‌اند.
اول یک طبقه‌بندی سریع چدن‌ها
- خاکستری (Gray CI): رایج‌ترین؛ دانه‌های گرافیت پولکی → شکننده، جوشکاری سخت.
- داکتیل/نشکن (Ductile/Nodular CI): نسبتاً جوش‌پذیرتر ولی نباید گرافیت کروی را خراب کنیم (پیش‌گرمِ بی‌رویه ممنوع).
- مالیبل (Malleable): حساس؛ اغلب ترجیح بازرسی/بِرِیز بر جوش ذوبی.
- سفید (White): عملاً غیرقابل جوش به شکل معمول.
چه وقتی «نیکل» بزنیم؟ (و کدام نیکل؟)
| فیلر/الکترود | علامت معمول | مزیت اصلی | کِی انتخاب کنیم؟ | ماشین‌کاری |
|---|---|---|---|---|
| نیکل خالص ≈ %99 | ENi-CI / Ni-99 | رقیق‌شدن کم، ترک‌پذیری پایین، رنگ نزدیک CI | تعمیرهای موضعی، گوش/زبانه، سوراخ رزوه؛ جایی که ماشین‌کاری دقیق لازم است | عالی |
| نیکل-آهن ≈ %55Ni | ENiFe-CI / Ni-55 | استحکام و چسبندگی بالاتر (به‌خصوص به فولاد)، تحمل سیکل حرارتی | قطعات کاری/دما بالا (مثلاً منیفولد)، اتصال CI به فولاد، ترک‌های عمیق/باربر | خوب (با کارباید) |
| الکترود چدنی آهن‌پایه | Fe-CI | ارزان، رنگ مشابه | فقط در گرم‌جوشی با پیش‌گرم زیاد و سردکردن خیلی آهسته؛ وگرنه HAZ سخت/ترک | سخت/بد |
قطبیتِ نیکل‌ها: معمولاً DC+. قطر 2.5–3.2 mm؛ حدود 60–100 A (۲٫۵) و 80–120 A (۳٫۲).
«سردجوشی» یعنی چه و کِی انجام بدهیم؟
تعریف عملی: کمترین ورودی حرارت، پاس‌های 10–20 میلی‌متری، چکش‌کاری (Peen) بلافاصله روی هر مهره، خنک‌شدن کامل بین پاس‌ها؛ دمای قطعه را معمولاً زیر ~100 °C نگه‌دار.
بهترین کاربردها:
- ترک/لبهٔ موضعی روی چدن خاکستری یا داکتیل که دسترسی خوب است.
- گوش شکسته، رزوهٔ کنده، لبۀ پوسته/کارتر که بعداً باید ماشین‌کاری شود.
- جایی که امکان گرم‌کردن یکنواخت کل قطعه نیست (ریسک تاب/ترک).
- الکترود پیشنهادی: بیشتر مواقع ENiFe-CI؛ اگر ماشین‌کاری و ظاهر مهم‌تر است ENi-CI.
روش کارِ خلاصه:
- Stop-drill دو سر ترک (Ø3–5 mm).
- شیار V حدود 60–80° (عمق تا ریشه، آلودگی را کامل بردار).
- گرم‌کردن ملایم فقط دست‌گرم (~50–70 °C).
- پاس 10–20 mm → فوراً Peen با چکش گرد (۲–۳ ضربه/میلی‌متر مهره).
- بگذار سرد شود (تا خنک به لمس) → پاس بعدی. هرگز بافت پهن/نوسان زیاد نزن.
- بین‌پاس تمیزکاری کاملِ سرباره/ترک‌های ریز.
چه وقتی «گرم‌جوشی» (پیش‌گرم بالا) بهتر است؟
- قطعهٔ حجیم/مقید (بلوک موتور، بدنهٔ سنگین پمپ/پرس) یا ترک بسیار بلند.
- کاربرد دما بالا/سیکل حرارتی (منیفولد اگزوز).
- وقتی می‌توانی کل قطعه را یکنواخت به 250–350 °C (برای Gray CI) برسانی و در همان دما نگه داری.
- داکتیل: معمولاً پیش‌گرم کمتر (150–300 °C) تا ساختار نشکند.
- سردکردن: خیلی آهسته—دفن در ماسهٔ خشک/پرلیت/ورمیکولیت یا کوره تا نزدیک دمای محیط.
فیلر پیشنهادی: بیشتر ENiFe-CI (استحکام و همخوانی انبساطی بهتر). الکترود Fe-CI فقط وقتی تجهیزات کنترل گرما داری.
چه وقت اصلاً جوش ذوبی نزنیم؟
- چدن سفید، قطعات آغشته به روغن عمیق که تمیز نمی‌شود، یا ریسک تاب/دقت بسیار بالا.
- ترجیح بده Metal Stitching (پین‌گذاری مخصوص) یا TIG Brazing با سیلیکن‌برنز (ERCuSi-A) برای آب‌بندی و اعوجاج کم. (محدودیت دمای سرویس برنز را در نظر بگیر ~200–300 °C.)
مثال‌های تصمیم‌گیری سریع
- گوش شکستهٔ پوستهٔ گیربکس Gray CI (نیاز به سوراخ‌کاری و پرداخت): سردجوشی با ENi-CI یا ENiFe-CI؛ پاس‌های کوتاه + Peen.
- ترک طولانی روی بلوک موتور: اگر کوره/گرم‌خانه داری → گرم‌جوشی یکنواخت 250–300 °C با ENiFe-CI + سردکردن آهسته. اگر نه → Metal Stitching امن‌تر است.
- منیفولد اگزوز ترک‌خورده: ENiFe-CI با پیش‌گرم ملایم تا متوسط (150–250 °C) و سردکردن آهسته؛ جایگزین اقتصادی: بِرِیز با برنز اگر باربر نیست.
- اتصال چدن به فولاد (براکت/پایه): ENiFe-CI؛ پیش‌گرم ملایم، پاس‌های کوتاه و Peen (یا گرم‌جوشی اگر قطعه سنگین است).
ریزنکات اجرایی که ترک را کم می‌کند
- بی‌وقفه بافت نزن؛ فقط مهره‌های کوتاه و Peen.
- تمیزکاری عمیق (کربن/روغن را کامل درآور)؛ قطعات روغنی را قبل از کار در 200–250 °C «بِیک» کن تا روغن بسوزد.
- قوس کوتاه، آمپر حداقلی؛ با 3.2 mm حدود 80–110 A (DC+) شروع کن و تست بزن.
- سردکردن تدریجی؛ از آب/هوای سرد مستقیم استفاده نکن.
- بعد از کار، اگر لازم است، تنش‌زدایی ملایم (گرم‌کردن تا ~200 °C و سردکردن آهسته).
اگر نوع چدن/قطعه و شرایطت (ضخامت، دسترسی به کوره، سرویس قطعه) را بگی، دقیقاً می‌گویم کدام فیلر و کدام روش برای همان موردت بهتره و با چه آمپر/توالی پاس شروع کنی.
