جوشکاری آرگون در واقع یک نوع پرکاربرد در جوشکاری ذوبی است که با کمک گاز محافظ انجام می شود. در انجام دادن فرایند های جوشکاری تیگ، مهارت و تخصص می تواند یک امر مهم باشد. ما در مقاله قبلی در مورد جوشکاری آرگون به توضیح و تفسیر مختصر پرداختیم اما به دلیل مهم و گسترده بودن این بحث، در این مقاله به صورت کامل و مفصل جوش آرگون را معرفی می کنیم وضمن معرفی و توضیح دقیق درباره جوشکاری تنگستن، به تمام موارد و نکاتی که در زمان انجام دادن این روش از جوشکاری نیاز است ، اشاره می کنیم.

(مقاله قبلی جوشکاری آرگون قسمت اول را از اینجا بخوانید.)

جوش آرگون یا جوشکاری تیگ (TIG) چیست؟

جوشکاری آرگون یا Tungsten Inert Gas یکی از روش ‌های جوشکاری ذوبی است که با کمک گرمای ناشی از قوس الکتریکی انجام می شود و در آن گاز آرگون به عنوان گاز محافظ برای حفاظت از قطعه در مقابل اکسیداسیون و حرارت استفاده می‌ شود. این روش به ویژه برای جوشکاری فلزاتی مانند آلومینیم و استنلس استیل که حساس به اکسیداسیون هستند مناسب است.

(درباره جوشکاری آلومینیومو جوشکاری استیل بیشتر بخوانید.)

در این حالت از جوشکاری بر خلاف دیگر روش های جوش ذوبی، الکترود مصرف نمی شود؛ بلکه از الکترود های تنگستن استفاده می شود. جوشکاری GTAW به گونه ای است که برای نگه داشتن الکترود تنگستن از تورچ جوشکاری استفاده می شود

فرآیند های جوش آرگون با استفاده از گاز آرگون به عنوان محافظ، در دنیای جوشکاری از تنوع و کاربرد های وسیعی برخوردار است. جوش TIG با الکترود، فرآیند دقیقی فراهم می ‌کند و به خاطر کنترل بالا و کیفیت جوش، برای کار های دقیق جوشکاری به کار می‌ رود.

جوش آرگون تیگ (TIG) : در این روش، گاز آرگون به عنوان محافظ گاز برای جوشکاری با استفاده از الکترود استفاده می‌ شود. این روش برای جوشکاری دقیق و کنترل شده‌ تر مناسب است.

جوش آرگون کمپوزیت (MIG) : در جوش آرگون کمپوزیت، گاز آرگون به همراه گاز دیگری مثل CO2 یا مخلوط‌ های گازی دیگر به عنوان محافظ گاز استفاده می‌ شود. این روش برای جوشکاری اتوماتیک و سریع مناسب است.

جوش آرگون تحت فشار (PAW) : در این روش، جوشکاری آرک تحت فشار (PAW) از گاز آرگون برای حفاظت از منطقه جوش استفاده می‌ کند. این روش برای جوشکاری فلزات نازک یا حساس به حرارت مناسب است.

جوش آرگون در محیط مختلط : در این روش، گاز آرگون به همراه گاز های دیگر مثل هلیم یا CO2 برای افزایش خصوصیات جوش استفاده می ‌شود. این روش می‌ تواند بهبودی در سرعت جوشکاری و ویژگی‌ های جوش بیاورد.

جوش آرگون در محیط مختلط با افزودن گاز های دیگر به آرگون، به بهبود ویژگی ‌های جوش و افزایش سرعت جوشکاری کمک می‌ کند. این تنوع در روش ‌های جوش تیگ، گستردگی در انتخاب ‌ها و امکانات بیشتر در زمینه جوشکاری فلزات را فراهم می‌ سازد. در ادامه به معرفی کامل جوشکاری تیگ و انواع آن می پردازیم.

در بین صنعتکاران ایرانی این نوع جوش با نام جوش آلومینیوم شناخته می شود. نام های تجارتی هلی آرک یا هلی ولد به دلیل معروفیت نام این سازندگان در خصوص ماشین های جوش تیگ باعث شده بعضا این نوع جوشکاری با نام سازندگان هم شناخته شود. نام جدید این فرایند G.T.A.W و نام آلمانی آن TIG می باشد. همانطور که از نام این فرایند پیداست گاز محافظ آرگون می باشد که ترکیب این گاز با هلیم بیشتر کاربرد دارد. علت استفاده از هلیم این است که هلیم باعث افزایش توان قوس می شود و به همین دلیل سرعت جوشکاری را می توان بالا برد و همینطور باعث خروج بهتر گازها از محدوده جوش می شود.

تاریخچه جوشکاری تیگ (TIG)

جوشکاری تیگ نیز مانند دیگر روش های جوشکاری دارای یک تاریخچه است. اگر بخواهیم در خصوص تاریخچه جوش آرگون صحبت کنیم، باید شروع این روش را برای دهه ۴۰ میلادی بدانیم؛ که در آن دوره شخصی به نام “راسل مردیت” آن را ابداع کرد. این ابداع به این دلیل شکل گرفت که روش های مناسبی برای جوشکاری آلومینیوم وجود نداشت.

این ابداع به قدری چشمگیر بود که خیلی زود در صنایع دیگر نیز استفاده شد. در همین سالها حق ثبت این روش از جوشکاری توسط شرکت LINDE از اتحادیه کاربید خریداری شد. در طول سال های بعد شرکت ها و موسسه های تولیدی بسیاری از این روش برای ساخت مشعل ها و ساخت و ساز قطعات هواپیما و … استفاده کردند. جوشکاری تیگ در طول قرن بیستم رشد قابل توجهی داشت و در این زمینه ابداعات مهمی صورت گرفت. در قرن ۲۱ یکی از روش های اصلی و مهم برای ساخت صنایع، جوشکاری آرگون است و امروزه در بزرگترین صنایع از این روش استفاده می شود.

چرا در جوشکاری از گاز آرگون استفاده می شود؟

گاز آرگون یک گاز نجیب و بی اثر است که به راحتی جایگزین نیتروژن می شود. دلیل استفاده از این گاز به این خاطر است که در مواردی که امکان استفاده از آهن وجود ندارد از آرگون استفاده کنیم. این استفاده باعث می شود تا هدایت حرارت پایینی صورت گیرد و از اکسایش نیز ممانعت می کند. استفاده از این گاز در جوشکاری برای زمان هایی است که در دما های بالا نیاز به عدم واکنش پذیری داریم از این گاز استفاده می کنیم.

کاربرد جوش آرگون یا تیگ

همانطور که گفتیم جوش آرگون یکی از روش ها و حالت های جوشکاری ذوبی است که از آن در صنایع و مشاغل مختلف استفاده می شود. با کمک این روش از جوشکاری می توانیم انواع فلزات را در آلیاژ ها و ضخامت های مختلف جوش دهیم. در جوشکاری با آرگون به مهارت و تخصص نیز نیاز می باشد. با توجه به اینکه جوشکاری تیگ دارای گستردگی بسیار است و در صنایع مختلف کاربرد دارد در ادامه کاربرد های جوش ارگون را به صورت تیتر وار بیان می کنیم.

صنایع کشتی سازی
جوشکاری صفحات نازک کمتر از ۱ میلی متر
ساخت و تعمیر دوچرخه
صنایع هوا و فضا
صنایع خودرو سازی
صنایع پتروشیمی
صنایع نظامی
جوشکاری انواع فلزات رنگین از جمله آلومینیوم، نیکل، مس، برنج و…
جوشکاری پاس ریشه در لوله ها و مخازن

انواع فلزات در جوش آرگون

جوش آرگون یک روش در جوشکاری ذوبی است که با کمک آن می توانیم انواع مختلف فلزات کربنی و آلیاژی را به یکدیگر جوش دهیم. با توجه به اینکه فلزات از آلیاژ های مختلفی ساخته می شوند و جوشکاری کردن هر کدام متفاوت است؛ با کمک جوش ارگون می توانیم اکثر فلزات را جوش دهیم. برخی از این فلزات شامل موارد زیر است:

فلز آلومنیوم در ضخامت های مختلف
فولاد کربی
استیل
چدن
مس
و…

مزایای جوشکاری آرگون

در این قسمت می خواهیم درباره مزیت های استفاده از این روش جوشکاری صحبت کنیم. جوش آرگون یک روش پیشرفته و خاص است و با استفاده از آن می توان جوشکاری های متنوع و مختلفی را انجام داد. این امر نشان دهنده این است که جوشکاری GTAW از مزیت های بسیاری برخوردار است. به همین منظور در زیر به مزیت های جوش TIG اشاره و آنها را بیان می کنیم.

جوشکاری تمیز و یک دست
پرکاربرد در صنایع مختلف از جمله خودرو سازی، کشتی سازی و …
قابلیت جوشکاری به مدت طولانی
جوشکاری رسوبی با کیفیت بالا
جوشکاری انواع فلزات با دقت و کیفیت بالا
مناسب برای اتصال های فلزات بسیار نازک و ظریف
نیاز به پاکسازی کم
انجام جوشکاری برای کارهای ظریف و هنری
جوشکاری صفحات صاف
امکان جوشکاری فلزات رنگین و ورق های نازک با دقت بسیار زیاد
بعلت اینکه تزریق فلز پرکننده از خارج قوس صورت می گیرد؛ اغتشاش در جریان قوس پدید نمی آید و در نتیجه کیفیت فلز جوش بالاتر است.
به دلیل عدم وجود سرباره و دود و جرقه، منطقه قوس و حوضچه مذاب به وضوح قابل رویت است.

کیفیت بالای جوش تیگ یا آرگون

یکی از مواردی که برای جوشکاران دارای اهمیت است کیفیت بالای جوش آرگون می باشد. کیفیت بالا و علاوه بر آن تمیز بودن جوشکاری از موارد بسیار پرطرفدار است. برای اینکه یک جوش ایده آل را اجرا کنیم باید در قدم اول بتوانیم از جوش TIG به شکلی درست استفاده کنیم. برخی فلزات مانند استیل، جوشکاری دشواری دارد و شاید همگان نتوانند جوش با کیفیتی را تجربه کنند. با اجرای صحیح و درست این روش می توان جوش استیل را نیز با کیفیت بالا جوش داد.

یکی از موارد استفاده صحیح این است که بتوانیم دقت و کنترل بالایی در جوش ارگون داشته باشیم. این دقت و کنترل به این معنا است که بتوانیم حرارت مورد نیاز برای جوش را کنترل کنیم و بدانیم که برای هر نوع فلز با ضخامت های مختلف چه میزان گرما و حرارتی را به فلز منتقل کنیم. این در حالی است که اگر حرارت کمتر و یا بیشتر باشد؛ ممکن است جوش برقرار نشود یا فلز را ذوب کند.

یکی دیگر از موارد برای داشتن جوش با کیفیت این است که نوک الکترود تنگستن را نیز تمیز کنیم و بیش از حد به قطعه کار نزدیک نکنیم. رعایت کردن تمامی این موارد موجب می شود که در نهایت یک جوش با کیفیت داشته باشیم.

معایب جوش آرگون

جوش ارگون علاوه بر اینکه از مزایا و ویژگی های مثبت بسیاری برخوردار است؛ دارای برخی معایب نیز می باشد. اما این معایب به اندازه ای نیست که بخواهد مزایای این روش از جوشکاری ذوبی را تحت تاثیر قرار دهد. در ادامه برای شناخت برخی از این معایب به مهم ترین آنها اشاره می کنیم.

گرما زدگی در اثر کار کردن به مدت طولانی
ایجاد تهوع و خستگی ناشی از گرما زدگی
ایجاد گاز های سمی و آسیب زا
وجود اشعه های مادون قرمز

انواع الکترودها در جوش آرگون (TIG)

یکی از مواردی که می خواهیم در این قسمت درباره آن صحبت کنیم مربوط می شود به انواع الکترود ها در جوش آرگون که دارای گستردگی و تنوع بالا است. با توجه به اینکه جوشکاری تیگ در موارد بسیاری مورد استفاده قرار می گیرد از طیف بالایی از الکترود ها نیز برخوردار است که هر کدام دارای مشخصه ها و ویژگی هایی هستند. برای شناخت هرچه بهتر از انواع الکترود ها در جوشکاری ارگون به معرفی آنها می پردازیم.

الکترود تنگستن خالص (سبز رنگ) برای جوش آلومینیوم استفاده می شود و حین جوشکاری پت پت می کند.
الکترود تنگستن توریم دار که دو نوع دارد. الف-۱% توریوم دار که قرمز رنگ است ب-۲% توریم دار که زرد رنگ می باشد.
الکترود تنگستن زیرکونیم دار که علامت مشخصه آن رنگ سفید است.
الکترود تنگستن لانتان دار که مشکی رنگ است.
الکترود تنگستن سزیم دار که طلایی رنگ است.
در جوشکاری آرگون گاز خنثی، هوا را از ناحیه جوشکاری بیرون رانده و از اکسیده شدن الکترود جوشکاری جلوگیری می کند. الکترود یا سیم جوش (Filler metal) به عنوان فلز پرکننده فقط برای ایجاد قوس در این نوع جوشکاری به کار برده می شود و خود الکترود در جوش مصرف نمی شود.

حال این سوال پیش می آید که چرا از تنگستن استفاده می شود؟ در ادامه مزایای الکترود های تنگستنی را بیان می کنیم.

چند نکته در مورد مزایای الکترود های تنگستنی

با توجه به تنوع بالا در انواع الکترودهای جوشکاری TIG این الکترود ها دارای برخی ویژگی ها و نکاتی هستند که دانستن آنها مفید است. از جمله مواردی که در این زمینه می توان به آنها اشاره کرد موارد زیر هستند.

افزایش عمر الکترود
سهولت در خروج الکترون ها در جریان DC
ثبات و پایداری بیشتر قوس الکتریکی
شروع قوس راحت تر
جریان DCEN برای جوشکاری چدن، مس، برنج، تیتانیوم، انواع فولادها
جریان AC برای جوشکاری آلومینیوم و منیزیوم و ترکیبات آن

لوازم، تجهیزات و ابزار های جوشکاری آرگون

( برای مطالعه این بخش مقاله تجهیزات جوشکاری آرگون را مطالعه بفرمایید . )

کاربرد جوشکاری آرگون

جوشکاری آرگون یکی از مهم‌ ترین روش‌ های جوشکاری در صنایع مختلف است. کاربرد این شیوه در صنایع نظامی، دریایی، پتروشیمی، هوایی، نیروگاه‌ های برق و… بیشتر به چشم می خورد. فرآیند این نوع جوشکاری با هدف اتصال فلزات سخت و غیر سخت، آهنی و غیر آهنی به یکدیگر انجام می شود.

جوشکاری آرگون برای تمامی فلزات در هر ضخامتی کاربرد دارد. علاوه بر این، جوشکاری صفحات نازک و باریک مانند آلومینیوم و لوله‌ های تحت فشار را نیز پوشش می دهد.

برخی از کاربردهای جوشکاری آرگون عبارتند از:

• جوشکاری فلزات حساس مانند آلومینیوم، تیتانیوم، زیرکونیوم و منیزیم
• جوشکاری صفحات نازک به دلیل دقت بالا
• جوشکاری قطعات کوچک به دلیل انعطاف‌ پذیری بالا
• جوشکاری قطعات حساس به دلیل کیفیت جوش مناسب

برخی از صنایعی که از جوشکاری آرگون استفاده می‌ کنند عبارتند از:

• صنایع هوا و فضا برای ساخت و تعمیر هواپیماها، فضاپیماها و موشک‌ ها
• صنایع خودروسازی برای ساخت و تعمیر بدنه خودروها
• صنایع پزشکی برای ساخت و تعمیر تجهیزات پزشکی
• صنایع غذایی ساخت و تعمیر تجهیزات غذایی
• صنایع الکترونیک برای ساخت و تعمیر قطعات الکترونیکی

جوش آرگون با اینورتر

برای انجام دادن فرایند های جوشکاری نیاز به دستگاه های زیادی داریم. یکی از دستگاه ها، اینورتر جوشکاری است که با کمک آنها می توانیم جوش تیگ را با سرعت و کیفیت بالایی انجام دهیم. جوشکاری آرگون با اینورتر را می توان یک نوع متداول در نظر گرفت و به این موضوع نیز باید دقت داشت که به تنهایی نمی توان با یک اینورتر، جوش TIG را انجام داد. برای این کار باید برخی وسایل و لوازم دیگر نیز در اختیار داشته باشیم. در ابتدا و برای نگهداری گاز آرگون باید یک سیلندر داشته باشیم. وظیفه سیلندر این است که در کنار اینورتر قرار می گیرد و از گاز آرگون محافظت می کند.

برای اینکه بتوانیم فشار گاز را کنترل و کاهش دهیم نیاز به رگولاتور داریم. علاوه بر اینها به مولد های الکتریکی نیاز است. دلیل آن هم این است که این مولد ها انرژی مکانیکی را به انرژی الکتریکی تبدیل می کند. می توان گفت مولد ها در واقع همان منبع تغذیه هستند. در کنار این تجهیزات به وسیله های دیگری مانند انبر اتصال، الکترود های تنگستن، شیلنگ و بست نیز نیاز داریم.

جوشکاری آرگون با اینورتر معمولی

جوشکاری آرگون با اینورتر معمولی یک روش پر کاربرد در صنعت جوشکاری است. اینورتر ها دستگاه‌ های الکترونیکی هستند که جریان مستقیم (DC) یا جریان متناوب (AC) را به جریان متناوب با فرکانس بالا تبدیل می‌ کنند. در این روش، جوشکاری آرگون با استفاده از اینورتر ها به نسبت دستگاه‌ های سنتی مزایایی دارد.

مراحل و روش استفاده از جوشکاری آرگون (TIG)

روش انجام جوشکاری تیگ (tig)

در این قسمت می خواهیم درباره روش جوشکاری TIG صحبت کنیم و بگوییم که چگونه جوش آرگون را انجام دهیم. در ابتدا باید تمام لوازم و شرایط را برای یک جوشکاری خوب آماده کنیم و مراحل زیر را انجام دهیم.

تورچ یا همان مشعل را آماده می کنیم. باید در نظر داشته باشیم که الکترود را به درستی درون تورچ جوشکاری قرار دهیم و از الکترود های مخصوص با فلزی که قصد جوشکاری آن را داریم استفاده نماییم.
پس از اینکه تورچ را آماده کردیم میزان حرارت و آمپر خروجی را تنظیم می کنیم. تنظیمات آمپر باید متناسب با نوع فلز انتخاب شود. به طور مثال یکی از نکات در خصوص جوش فلز آلومنیوم این است که باید ابتدا دستگاه را روی جریان متناوب AC قرار دهیم. برای جوش آلومینیوم مهم است که فرکانس بالا و مداوم باشد.
پس از انجام دادن این مراحل نوبت آن است که میزان جریان گاز را برای جوشکاری تنظیم کنید. اگر شما می خواهید در جوشکاری از ترکیب گازهایی مانند آرگون و هلیوم استفاده نمایید بهتر است که قسمت در پوش را بردارید. زمانی که می خواهید بدنه سوپاپ را تغیر دهید باید با سرعت بالا آن را باز و بسته کنید. پس از انجام این کارها قسمت تنظیم کننده را ببندید و مهره جوش را به آن بچسبانید. در زمان بستن تنظیم کننده دهانه را محکم نمایید و از این کار مطمئن شوید که دستگیره بر خلاف عقربه های ساعت خاموش است.
در قسمت بعدی شما باید شلنگ گاز و مانومتر را روی دستگاه قرار دهید. زمانی که این کارها را انجام دادید می توانید شیر استوانه ای را روشن کنید. نکته مهم در زمان روشن کردن شیر استوانه این است که آن را به آرامی و با حرکات کوچک انجام دهید.
در انتها باید قسمت های اتصالی را بررسی کنید و مطمئن شوید که هیچ گونه نشتی وجود ندارد.

نکات مهم قبل از شروع جوشکاری تیگ یا آرگون

پس از اینکه دانستیم روش و نحوه جوش آرگون به چه صورت است در این بخش نیاز است که نکات مهم قبل از شروع جوشکاری را بهتر بدانیم. این نکات شامل مواردی می شوند که به کاربر کمک می کند تا یک جوش خوب را تجربه کند. این نکات هم مربوط به لوازم مورد استفاده و هم مربوط به نحوه کار می باشد. در ادامه هر کدام را مطرح می کنیم.

تمیز بودن نوک و سطح الکترود
تمیز کردن سطح فلزات قبل از شروع به عملیات های جوشکاری
راحت بودن در زمان انجام جوشکاری
قرار دادن بدن در وضعیت مناسب
ایجاد یک تکیه گاه مناسب برای بدن و مچ دست (برای این کار می توانید تکیه گاه های چوبی مناسب درست کنید)
تمرین بهترین روش ها برای شروع جوشکاری
تمیز کردن الکترود های آلوده در سریع ترین زمان
تعویض به موقع الکترود ها
نکات ایمنی جوشکاری آرگون
نکات ایمنی جوشکاری آرگون
تمامی روش ها و حالت های جوشکاری به صورت بالقوه دارای خطرات است که برای جلوگیری از این اتفاق ها نیاز به رعایت برخی از نکات ایمنی فردی است. با توجه به اینکه روش جوش آرگون دارای برخی عوارض است؛ بهتر است برای انجام دادن آن نکات ایمنی فردی را به صورت کامل رعایت کنیم تا تمام این خطرات را به حداقل برسانیم. نکات مهم ایمنی که در زمان جوشکاری تنگستن باید آنها را رعایت کنیم شامل موارد زیر می باشد.

استفاده از لباس مناسب در زمان جوشکاری
استفاده از کفش های جوشکاری با رویه چرم
استفاده از عینک ایمنی جوشکاری برای مقابه با آسب رسیدن به چشم و صورت
استفاده از ماسک های جوشکاری برای محافظت از دستگاه تنفسی، سر و گردن

صدمات ناشی از سیلندر های گاز
قرار گرفتن در معرض دود های آلوده و سمی
برق گرفتگی ناشی از استفاده در محیط خیس و مرطوب
ایجاد شوک های الکتریکی
آتش سوزی و ایجاد انفجاز
عوارض جوشکاری آرگون (مضرات جوشکاری آرگون)
با توجه به اینکه در جوش آرگون از گاز استفاده می شود به صورت طبیعی خطر آفرین است و می تواند عوارضی نیز داشته باشد. این عوارض علاوه بر اینکه بر روی انسان تاثیر گذار است می تواند بر روی طبیعت نیز تاثیرات منفی بگذارد. برای جلوگیری از این آسیب ها بهتر است در زمان استفاده به استاندارد ها و دستورالعمل های لازم توجه داشته باشیم. در ادامه به مهم ترین این عوارض اشاره می کنیم.

عوارض جوش آرگون بر انسان
همانطور که توضیح دادیم جوش آرگون عوارضی بر روی بدن انسان دارد که در این قسمت می خواهیم به این عوارض اشاره کنیم. یکی از این عوارض و مشکلات تاثیرات منفی روی دستگاه تنفسی و ریه است. دلیل آن هم وجود بخار در برخی موارد خطرناک مانند، کادمیوم، نیکل، بریلیوم، کروم و … است. این بخار های می تواند مشکلاتی مانند مشکلات مزمن تنفسی، برونشیت، کاهش حجم ریه ها و موارد مشابه به وجود آورد.

یکی دیگر از این عوارض که می تواند به وجود بیاید این است که احتمال سقط جنین و همچنین تاخیر در بارداری همسران جوشکار ها می باشد. این مشکلات و عوارض می تواند به صورت جدی روی کاربران تاثیر گذار باشد و بهتر است همیشه قبل از شروع به تمامی نکات های ایمنی توجه داشته باشیم.

در زمان هایی که جوش ارگون انجام می دهیم گرمای زیاد حاصل می شود که ممکن است به پوست بدن آسیب بزند. علاوه بر گرما پاشش موارد مذاب نیز به وجود می آید که ممکن است برخی خطرات را برای بدن ایجاد کند. این عوارض ممکن است به صورت بلند مدت عمل کند. عوارض هایی مانند گرما زدگی، آسیب های چشمی و ریوی و … که همگی از گرمای شدید به وجود می آید.

برخی دیگر از عوارضی که می توان از آنها نام برد عبارت اند از: ایجاد خستگی و تهوع، کم شدن اشتها، ایجاد درد در شکم و پلو و … که بهتر است از این ها اطلاع داشته باشید.

تفاوت جوش آرگون با CO2

جوش آرگون و CO2 دو حالت از جوشکاری ذوبی هستند که با یکدیگر تفاوت هایی دارند و ما می خواهیم در این قسمت به تفاوت هایی که میان این دو وجود دارد اشاره کنیم. اولین تفاوت میان این دو استفاده از گاز های مورد استفاده است که در جوش تیگ از گاز آرگون استفاده می شود و در جوشکاری CO2 از گاز کربن دی اکسید برای جوشکاری ها استفاده می گردد.

دومین تفاوتی که می توان به آن اشاره کرد این است که سرعت جوش CO2 به نسبت جوش TIG دارای سرعت بیشتری است. از دیگر تفاوت های عمده که باید به ان اشاره کنیم این است که ضخامت جوشکاری در این د.و روش با هم متفاوت است. یعنی اینکه در جوشکاری تنگستن ضخامت آن به ۵ میلی متر می رسد ولی در جوش CO2 این ضخامت تا ۴۰ میلی متر میباشد.

استفاده از لوازم و تجهیزات از دیگر تفاوت ها میان این دو روش از جوش است به طوری که در جوشکاری آرگون از الکترود تنگستن استفاده می شود و برای جوشکاری به روش CO2 از سیم جوش مصرف شدنی استفاده می کنیم. از تفاوت های دیگر مربوط به الکترود ها است، تفاوت میان الکترود ها این است که الکترود در جوشکاری GTAW مصرف نشدنی است اما در جوش CO2 الکترود یا سیم جوش در حین فرایند جوش تمام می شود. جریان برق نیز دیگر تفاوت میان این دو است به گونه ای که در جوشکاری ارگون می توان از هر دو جریان DC و AC بکار گرفت، اما جوش CO2 را تنها می توان با جریان DC انجام داد.

زمانی که می خواهیم جوش آرگون را انجام دهیم از هوای محیط به عنوان گاز محافظ برای جداسازی محل جوش استفاده می کنیم. اما در روش جوشکاری CO2 از گازهای خنثی که با هوای محیط ترکیب نمی شوند استفاده می کنیم و همین موضوع باعث می شود تا بتوانیم فلزات مختلفی را با کمک هر دو روش جوش دهیم.

یکی دیگر تفاوت هایی که می توانیم در این قسمت به آن اشاره کنیم این است که در جوشکاری به روش CO2 سیم جوش با کمک یک منبع تغذیه به سمت تورچ تغذیه می شود و سرعت آن به صورت مداوم است. اما در جوش ارگون تغذیه الکترود به کمک دست است و دارای سرعت کمتری به نسب CO2 می باشد.

جوشکاری آرگون بهتر است یا CO2

یکی از سوال هایی که همیشه مطرح می شود این است که جوش آرگون بهتر است یا جوشکاری CO2؟

در این بخش بهترین جوابی که می توانیم بدهیم این است که ابتدا باید به نوع کاری که قصد انجام دادن آن را داریم توجه داشته باشیم. هر کدام از این دو روش دارای ویژگی ها و امکاناتی هستند که نمی توان گفت کدام یک نسبت به دیگری مزیت دارد.

برای مثال در مواقعی که می خواهیم فلز آلومینیوم و یا فلزات رنگین با ضخامت های کمتر از ۱ میلی متر را جوش دهیم بهتر است از جوشکاری تیگ استفاده کنیم.

یکی از سوال هایی که ممکن است مطح شود این است که چرا لباس جوشکاری ارگون قر مز است. و چرا اکثرا در زمان جوشکاری تیگ از لباس با رنگ قرمز استفاده کنیم. که درباره این موضوع در مقاله قبلی توضیح دادیم.

(برای مطالعه بیشتر اینجا کلیک کنید.)

علت سیاه شدن جوش آرگون

در مواقعی که جوشکاری تیگ را انجام می دهیم ممکن است برخی از استاندارد ها را رعایت نکنیم و یا فلزاتی را استفاده کنیم که مناسب نباشند. این موارد باعث می شود تا برخی مشکلات مانند سیاه شدن جوش آرگون پدید آید. این مشکل می تواند شامل موارد مختلفی باشد که مهم ترین آنها را برای شما معرفی و علت هر کدام را نیز توضیح می دهیم.

زمانی که هوا به محل جوشکاری نفوذ می کند موجب به وجود آمدن لکه هایی سیاه می شود. این لکه ها گاها به صورت بیرون زدگی و برجستگی نیز روی موارد نازک شکل می گیرند. برای اینکه خنگ نگه داشتن پشت ورق های نازک یک کار دشوار است و این ورق ها همواره در معرض هوا قرار می گیرند و دچار اکسداسیون می شوند. یکی از راهکای جلوگیری از این سیاه شدگی این است که از گاز آرگون در پشت این ورق ها استفاده شود. البته ذکر این نکته مهم است که انجام دادن این کار بسیار دشوار است.

یکی دیگر از دلایل سیاه شدن جوش این است که فولاد ضد زنگ، دیگر ضد زنگ نیست. این موضوع باعث می شود که در نقطه هایی که کار جوش را انجام داده ایم سیاهی ها را مشاهده کنیم. برای بر طرف کردن این مورد بهتر است به مواردی که رعایت آنها مهم است دقت کنیم و از فلزاتی استفاده کنیم که ضد زنگ باشند و یا از آرگون به شکلی مناسب و صحیح استفاده کنیم.

……

جوشکاری TIG به چه صورتی انجام می‌شود؟

در روش جوشکاری آرگون یک قطب جریان الکتریکی، به فلز پایه (قطعۀ کار) و قطب دیگر به الکترود مصرف نشدنی متصل می شود که همان تنگستن است. تنگستن یک فلز بسیار سخت با دمای ذوب ۳۸۰۰ درجۀ سلسیوس است؛ از این رو خیلی دیر ذوب می شود.

پس از ایجاد قوس الکتریکی بین الکترود تنگستن و قطعۀ کار، فضای قوس و الکترود سرخ شده و حوضچه‌ی مذابی از فلز پایه تشکیل می گردد. این حوضچه توسط گاز خنثی در برابر عوامل اتمسفریک (مخصوصا اکسیژن) محافظت می شود.

به این دلیل که گاز خنثی از اطراف الکترود تنگستنی و از داخل تورچ عبور می کند، اثر خنک کنندگی روی تنگستن و تورچ دارد. لازم به ذکر است که «تورچ» یا «مشعل» همان تفنگ جوشکاری است که شامل الکترود تنگستنی و مجرای اعمال گاز محافظ است.

با توجه به نوع کاربرد، در جوشکاری تیگ از یک فلز پرکننده نیز می توان استفاده کرد. فلز پرکننده با ترکیب مشخص، در ناحیۀ تشکیل مذاب قرار می گیرد و ناحیۀ اتصال را پر می کند. جوشکاری TIG  با حالت های دستی، ماشینی و یا اتوماتیک قابل اجرا است.

چه عواملی بر کیفیت جوشکاری تیگ تاثیرگذار است؟.

کیفیت جوشکاری تیر تحت تاثیر عوامل مختلفی قرار دارد که مهم ترین آنها شامل موارد زیر هستند:

• سرعت جوشکاری
• نوع گاز مورد استفاده
• طول یا ولتاژ قوس
• شدت جریان الکتریکی

انواع قطبیت در جوشکاری تیگ

• جریان مستقیم ـ الکترود قطب منفی (DCEN)
• جریان مستقیم ـ الکترود قطب مثبت (DCEP)
• جریان متناوب

در کشور ما معمولا از جریان مستقیم با الکترود قطب منفی استفاده می شود. در این حالت یعنی DCEN حرارت بیشتری به قطعه کار اعمال می شود و در نتیجه نرخ ذوب بیشتر می شود. به طور کلی در هر دو حالت جریان DCEP یا DCEN ، یک حوضچۀ مذاب باریک با نفوذ عمیق ایجاد می شود.علت این امر، انتقال الکترون های منفی از الکترود تنگستن داغ و نفوذ در فلز پایه است و در نتیجه ناحیه حرارت دیده در قطعه کار، متمرکز شده و پیچیدگی کمتر و جوشکاری سریع تری را به ارمغان می آورد.

در حالت جریان متناوب پلاریته بین قطعه کار و الکترود تغییر می کند. این تغییر سریع در پولاریته باعث می شود که یک نوع فرآیند کاتدی ایجاد شود که در حذف لایه های اکسیدی در سطح فلزات به خصوص برای فلزات آلومینیوم و منیزیم و سایر فلزاتی که اکسید آن ها دیرگداز هستند، بسیار مفید است.

تغذیۀ سیم جوش در جوش تیگ

در جوشکاری TIG دستی، نحوه اضافه کردن سیم جوش (فلز پرکننده) به حوضچۀ مذاب، بر تعداد پاس های جوش مورد نیاز و ظاهر نهایی جوش اثر گذار است. در دستگاه های اتوماتیک جوشکاری، سرعت تغذیه سیم جوش، تعیین کنندۀ مقدار رسوب فلر جوش را به ازای طول جوش است.

کاهش سرعت تغذیه سیم جوش، مقدار نفوذ را افزایش می دهد. لازم به ذکر است تغذیه آرام سیم جوش، می تواند باعث ایجاد خوردگی کناره جوش (Under cut)، ترک در خط مرکزی جوش و عدم پر شدن اتصال شود. بالا بودن سرعت تغذیه سیم، نفوذ را کاهش داده و گرده جوش را محدب تر می کند.

در چه مواردی از جوش آرگون استفاده می‌شود؟

جوشکاری با الکترود تنگستنی (GTAW) و گاز محافظ، برای جوشکاری فولادهای زنگ نزن، آلومینیوم، برنج، منیزیم، مس، فلزات فعال (مانند تیتانیوم) و همچنین فولادهای کربنی و آلیاژی به کار گرفته می شود. در جوشکاری فولادهای کربنی، لوله ها و مخازن معمولا برای جوشکاری پاس های ریشه جوش تیگ کاربرد دارد. همچنین ورق های نازک فلزی (زیر  ۱ میلی متر) به راحتی با این روش جوشکاری می شوند.

مزایا و معایب جوشکاری تیگ

• کیفیت جوشکاری گاز آرگون در حد عالی و معمولا بدون هرگونه نقصی است.
• در این فرآیند، هیچگونه پاششی که معمولا در سایر فرآیندهای قوسی مشاهده می شوند، وجود ندارد .
• این فرآیند، بسته به مورد مصرف می تواند با سیم جوش مصرف شدنی یا بدون آن اجرا شود .
• در روش تیگ، امکان کنترل پاس ریشه در حد عالی وجود دارد.
• در جوشکاری آرگون قابلیت جوشکاری دو جسم با فشردن لبه‌های آن‌ها به هم و ذوب و اتصال آن‌ها وجود دارد. این بدین معنا است که این روش بدون استفاده از سیم‌جوش نیز قابل اجراست.
• برای جوشکاری GTAW از منابع تغذیه نسبتا ارزانی استفاده می‌شود.
• در روش GTAW قابلیت کنترل روی متغیرهای جوشکاری وجود دارد.
• تقریبا هر نوع فلزی، حتى اتصالاتی با فلزات ناهمگون را می توان توسط جوش TIG اعمال کرد.

مهم ترین معایب این روش نیز عبارتند از:

• اگر الکترود تنگستنی با حوضچه مذاب تماس داشته باشد، آخال های تنگستن وارد فلز جوش می شوند.
• در مقایسه با فرآیندهای جوشکاری قوسی که از الکترود مصرفی استفاده می کنند، نرخ رسوب در این فرآیند پایین‌ است .
• در مقایسه با فرآیند GMAW (جوشکاری قوسی فلزی تحت پوشش گاز محافظ) یا فرآیند SMAW (جوشکاری قوسی با الکترود روکش دار)، در جوشکاری دستی TIG جوشکار باید مهارت و هماهنگی بیشتری با فرآیند داشته باشد.
• در مورد قطعات ضخیم، با ضخامت بیش از ۵ اینچ این فرآیند نسبت به سایر فرآیندهای قوسی با الکترود مصرفی، توجیه اقتصادی کمتری دارد.
• در محیط هایی که جریان هوا در آن جریان دارد، حفاظت از منطقه کار دستگاه جوش آرگون بسیار مشکل است.
• معمولا عیب آلودگی یا حفره در مذاب، تحت تاثیر نشتی آب از مشعل های سرد شونده با آب به وجود می آید.

مراحل انجام جوشکاری به روش TIG

1

در ابتدا قطعه کار خود را تمیز کنید.  قبل از شروع جوشکاری سطح شما باید ازهر نوع آلودگی پاک باشد.

• برای آلومینیوم، بهتر است از یک برس سیمی مخصوص فولاد ضد زنگ استفاده کنید.
• برای فولاد ضد زنگ، فقط محل جوش را با مقداری حلال روی پارچه پاک کنید. اطمینان حاصل کنید که پارچه و مواد شیمیایی را قبل از جوشکاری در مکانی امن نگهداری کنید.

2

الکترود تنگستن را در کلت آن قرار دهید. قسمت پشتی نگهدارنده الکترود را روی کولت ببندید، الکترود تنگستن را وارد کنید و پشت آن را دوباره پیچ کنید. به طور کلی، الکترود باید حدود 4/1 اینچ ( 35/6 میلیمتر) از غلاف محافظ روی کولت آویزان شود.

3

قطعات را به هم بچسبانید.  برای محکم کردن قطعاتی که می خواهید به هم جوش دهید، از آهن زاویه دار و یا یک نوار مسطح با گیره های c  شکل استفاده کنید.

4- تورچ TIG را محکم نگه دارید. حتما آن را با زاویه 75 درجه‌ای نگه دارید. حواس‌تان باشد که تنگستن را بیشتر از 6.35 میلیمتر از فلز نگه نداشته باشید. مراقب باشید که تنگستن به قطعه کار برخورد نداشته باشد تا مواد را آلوده کند.

5- برای کنترل گرما از پدال‌های پا استفاده کنید. پودر جوش شما باید به عرض 6.35 میلیمتر باشد. مهم است که اندازه حوضچه جوش را در تمام فرایند جوشکاری یکسان نگه دارید تا از آلوده شدنش جلوگیری شود.

6- میله پُرکننده را در دست دیگر گرفته و آن را نگه دارید تا به صورت افقی در زاویه 15 درجه از قطعه کار در پایه قرار بگیرد.

7- برای گرم کردن فلز پایه از مشعل جوشکاری خود استفاده کنید. گرمای قوس باعث ایجاد یک حوضچه فلز مذاب می‌شود که برای به‌هم جوش دادن دو قطعه فلز به کار می‌رود. وقتی یک حوضچه ذوب روی هر دو قطعه فلز وجود دارد، میله‌های پرکننده را به سرعت درون حوضچه‌های مذاب ریخته تا از جمع شدن جلوگیری شود. میله پرکننده یک لایه قوی به جوش شما اضافه می‌کند.

8- با استفاده از قوس خود، حوضچه را در جهت دلخواه پیش ببرید. بر خلاف دستگاه جوش MIG، جایی که شما حوضچه را به جهتی که تورچ پیشرو است هدایت می‌کنید، با جوشکاری TIG حوضچه را به سمت مخالف آن خم می‌کنید.

سخن پایانی

جوشکاری آرگون به عنوان یکی از انواع روش‌ های جوشکاری و برقراری اتصال بین فلزات است. این شیوه با کمک گاز آرگون به عنوان محافظ و خنک کننده تورچ یا مشعل در حین جوشکاری عمل می کند. اجرای این عملیات باید در فضای ایمن و با استفاده از تجهیزات ایمنی مانند کفش، عینک، ماسک و لباس مخصوص جوشکاری آرگون انجام شود تا از فرد جوشکار در برابر خطرات جوشکاری آرگون محافظت شود.

برای اجرای این کار علاوه بر داشتن تجهیزات جوشکاری TIG، به نیروی کار آزموده با تجربه کار کافی نیاز است. در صورت فراهم نمودن تمامی ابزار مورد نیاز می توان یک جوشکاری بی نقص و ایمن را اجرا نمود.

یکی از محصولات گروه صنعتی احسان  ، دستگاه جوش اینورتری قوس الکتریکی تحت پوشش گاز آرگون ( TIG  ) می باشد که در بخش محصولات تولیدی  TIG به معرفی کامل آنها پرداخته ایم.

برای آشنایی با دستگاه های جوش اینورتری تحت پوشش گاز آرگون ، تولید شده در گروه صنعتی احسان کلیک کنید.

منابع: wikihow