قیمت دستگاه جوش
راهنمای خرید انواع دستگاه جوش اینورتر فرونیوس – ابزارآلات جوشکاری- کاربرد و قیمت دستگاه جوش اینورتر
دستگاه جوش اینورتر تیگ (آرگون) Tig-Fronius
نوشته‌ها
جوشکاری پلاسما
جوشکاری پلاسما یکی از روش‌های جوشکاری است که در آن با کاربرد گازهای خنثی درجه حرارت به بالای ۲۰۰۰۰ هزار درجه سانتیگراد می‌رسد و و انرژی قوس بسیار متمرکزتر و پایدار تر از روش جوشکاری با گاز محافظ و الکترود تنگستنی TIG است.
پلاسما به معنی گاز یونیزه شده می‌باشد. به دلیل اینکه این گاز در این درجه حرارت و حالت از قانون گازها پیروی نمی‌کند، حالت چهارم وجود ماده به آن گفته می‌شود (جامد، مایع، گاز، پلاسما) چنانچه هوا یا گاز در قوس الکتریکی شرایط گذار به حالت پلاسما را بیابد قوس مربوط دارای انرژی حرارتی بسیار زیادی خواهد شد.
مزایا و معایب : از معایب جوشکاری پلاسما اشعه آن می‌باشد که اگر جوشکار از لباس و عینک مخصوص ضد اشعه استفاده نکند بیماریهایی مثل کوری ریزش مو می باشد مواردی چون سرطان پوست نیز با احتمال خیلی ضعیف گزارش شده است.
در فصل 6 فرآیند جوشکاری پلاسما به همراه جزئیاتی راجع به روش سوراخ کلید و انتقال انرژی قوس به قطعه کار ارائه شد. در این قسمت تنها به یادآوری مختصری در رابطه با گاز محافظ کمکی که وظیفه آن محافظت از پلاسمای قوس می باشد می پردازیم، این گاز کمکی حفاظت از حوضچه مذاب را بهبود می بخشد.در این فرآیند چون گاز محافظ با الکترود تنگستن تماس ندارد محدودیت هائی که در انتخاب گاز محافظ در فرآیند GTAW وجود دارد در فرآیند PAW اعمال نمی شود.
گاز محافظ ابتداً توسط نوعی فلز به منطقه جوش هدایت می شود که برای انتخاب این گاز باید فاکتورهایی نظیر قیمت گاز لحاظ گردد. هنگامی که از فرآیند PAW برای جوشکاری کربن و نیز فولادهای کم آلیاژ استفاده می شود به کار بردن گازهای آرگون و میکس آرگون هیدروژن و هرگونه گازی که تولید CO2 (Carbon Dioxide) کند موفقیت آمیز خواهد بود.
جوشکاری پلاسما (Plasma Welding)
جوشکاری پلاسما (Plasma Welding) یک فرآیند جوشکاری با قوس الکتریکی است که در آن ذوب شدن و اتصال فلزات با گرم شدن آن ها توسط قوس الکتریکی ایجاد شده بین الکترود تنگستنی و فلزات رخ می دهد. این فرآیند شبیه جوشکاری تیگ است با این تفاوت که در این فرآیند گاز اریفیس (Orifice Gas) به همراه گاز پوشش مورد استفاده قرار می گیرد. همان طور که در شکل روبرو نشان داده شده است، به دلیل پوشش ناشی از گاز اریفیس، قوس در جوشکاری پلاسما به خوبی متمرکز می شود و قوس می تواند در راستای طولی گسترده شده و طول آن افزایش یابد. در این فرآیند از جریان مستقیم (DC) استفاده شده و الکترود تنگستنی به قطب منفی منبع انرژی متصل می شود؛ اما امروزه ماشین جوشکاری پلاسما با پلاریته
متغیر به منظور جوشکاری آلومینیوم ارائه شده است.
موادی که قابلیت جوشکاری پلاسما دارند عبارتند از :
• فولاد زنگ نزن
• آلیاژهای فولاد
• آلومینیوم
• نیکل
• تیتانیوم
• فلزات گرانبها
ویژگی های جوشکاری پلاسما
شروع قوس
در فرآیند جوشکاری پلاسما، قوس الکتریکی با برخورد نوک الکترود به قطعه کار مانند جوشکاری تیگ، ایجاد نمی شود. بخش کنترل فرآیند به کمک یک مولد فرکانس بالا باعث برقراری یک قوس ضعیف و آرام بین نوک الکترود و نازل آبگرد گاز اریفیس می شود. قوس الکتریکی ایجاد شده به تدریج از بین نوک الکترود و نازل گاز اریفیس، به مابین نوک الکترود و قطعه کار منتقل می شود.
سوراخ کلید (Keyholing)
علاوه بر ذوب کردن مواد در فرآیند های جوشکاری قوسی متداول، تکنیک سوراخ کلید در جوشکاری قوس پلاسما برای مواد با ضخامتی در محدوده 6.4 – 2.5 میلیمتر کاربرد دارد. با وجود متناسب جریان گاز اریفیس، سرعت حرکت الکترود و جریان الکتریکی جوشکاری در کنار هم، وجود حالت سوراخ کلید امکان پذیر می شود.
وجود سوراخ کلید نشانه خوبی از نفوذ کامل بوده و امکان استفاده از سرعت بالاتر جوشکاری را نسبت به جوشکاری تیگ به اپراتور می دهد.
مزایای جوشکاری پلاسما
جوشکاری پلاسما مزایای متعددی نسبت به جوشکاری تیگ دارد. برخی از آن ها عبارتند از:
1. حساسیت پایین قوس پلاسما به تغییر طول نسبت به قوس تنگستن.
2. عدم نیاز به مهارت بالای جوشکار.
3. در جوشکاری تیگ، احتمال برخورد نوک الکترود با حوضچه مذاب و آلوده شدن فلز جوش با تنگستن، به دلیل کوتاه بودن طول قوس وجود دارد. اما در جوشکاری پلاسما به دلیل بلند بودن طول قوس این مشکل دیده نمی شود.
معرفي جوش آرگون در چند جمله
در جوش آرگون يا تيگ(TIG) برای ايجاد قوس جوشکاري از الکترود تنگستن استفاده مي شود که اين الکترود برخلاف ديگر فرايندهاي جوشکاري حين عمليات جوشکاري مصرف نمي شود.
حين جوشکاري گاز خنثي هوا را از ناحيه جوشکاري بيرون رانده و از اکسيده شدن الکترود جلوگيري مي کند. در جوشکاري تيگ الکترود فقط براي ايجاد قوس بکار برده مي شود و خود الکترود در جوش مصرف نمي شود در حاليکه در جوش قوس فلزي الکترود در جوش مصرف مي شود. در اين نوع جوشکاري از سيم جوش(Filler metal)بعنوان فلز پرکننده استفاده مي شود.و سيم جوش شبيه جوشکاري با اشعه اکسي استيلن(MIG/MAG)در جوش تغذيه مي شود. در بين صنعتکاران ايراني ين جوش با نام جوش آلومينيوم شناخته مي شود. نامهاي تجارتي هلي آرک يا هلي ولد نيز به دليل معروفيت نام اين سازندگان در خصوص ماشينهاي جوش تيگ باعث شده بعضاً اين نوع جوشکاري با نام سازندگان هم شناخته شود. نام جديد اين فريند G.T.A.W و نام آلماني آن WIGمي باشد.
همانطور که از نام اين فرايند پيداست گاز محافظ آرگون ميباشد که ترکيب اين گاز با هليم بيشتر کاربرد دارد.
علت استفاده از هليم اين است که هليم باعث افزيش توان قوس مي شود و به همين دليل سرعت جوشکاري را ميتوان بالا برد و همينطور باعث خروج بهتر گازها از محدوده جوش ميشود.
کاربرد اين جوش عموما در جوشکاري موارد زير است
.1 فلزات رنگين از قبيل آلومينيوم…نيکل…مس و برنج(مس و روي) است.
.2 جوشکاري پاس ريشه در لوله ها و مخازن
.3ورقهاي نازک(زير1mm)
مزاياي TIG
.1 بعلت اينکه تزريق فلز پرکننده از خارج قوس صورت ميگيرد. اغتشاش در جريان قوس پديد نمي آيد.در نتيجه کيفيت فلز جوش بالاتر است.
.2 بدليل عدم وجود سرباره و دود و جرقه ,منطقه قوس و حوضچه مذاب بوضوح قابل رويت است.
.3 امکان جوشکاري فلزات رنگين و ورقهاي نازک با دقت بسيار زياد.
انواع الکترودها در TIG
.1 الکترود تنگستن خالص (سبز رنگ)بري جوش آلومينيوم استفاده مي شود و حين جوشکاري پت پت مي کند.
2 .الکترود تنگستن توريم دار که دو نوع دارد:
الف-1% توريوم دار که قرمز رنگ است.
ب-2% توريم دار که زرد رنگ مي باشد.
.3الکترود تنگستن زيرکونيم دار که علامت مشخصه آن رنگ سفيد است.
.4 الکترود تنگستن لانتان دار که مشکي رنگ است.
.5 الکترود تنگستن سزيم دار که طلايي رنگ است.
اين دو نوع آخر جديداً در بازار آمده اند.
چند نکته در مورد مزاياي تنگستن
.1 افزيش عمر الکترود
.2 سهولت در خروج الکترونها در جريان DC
3.ثبات و پيداري قوس را بيشتر مي کند
4. شروع قوس راحت تر است.
نوع قطبيت مناسب در جوشکاري TIG
جريان DCEN بري جوشکاري چدن-مس-برنج-تيتانيوم-انواع فولادها
جريان ACبري جوشکاري آلومينيوم و منيزيوم و ترکيبات آن
مختصري از بازرسي جوش
سازه هاي جوش داده شده نظير سير قطعات مهندسي به بازرسي در مراحل مختلف حين ساخت و همچنين در خاتمه ساخت نياز دارند. بري حصول از مرغوبيت جوش و مطابقت آن با نيازمندي هاي طرح بيد کليه عوامل موثر در جوشکاري در مراحل مختلف اجرا مورد بازرسي قرار گيرد.
براي آشنايي بيشتر با مقوله بازرسي جوش بايد ابتدا” مراحل بازرسي جوش” را بشناسيم.
.1 وظيفه بازرس جوش
2 .دسته بندي بازرسان جوش
.3 توانايي هاي بازرس جوش:
الف-آشنايي با نقشه ها و مشخصات فني
ب-آشنايي با زبان جوشکاري
ج-آشنايي با فريندهاي جوشکاري
د-شناخت روشهي آزميش
ه-توانايي گزارش نويسي و حفظ سوابق
و-داشتن وضعيت خوب جسماني
ز-داشتن ديد خوب
ح-حفظ متانت حرفه اي
ط-تحصيل و آموزش آکادميک
ي-تجربه بازرسي
ک-تجربه جوش
فرایندهای جوشکاری قوس الکتریکی(برق)
جوشکاری قوس الکترودی روکش‌دار (SMAW)
فرایند SMAW، نوعی از فرایند جوشکاری قوسی است که مخلوط یکپارچه‌ای از فلز جوش را از طریق گرمایش آنها بوسیله قوس الکتریکی میان الکترود فلزی روکش‌دار و قطعه کاری فلزی تولید میکند. در فرایند مذکور حفاظت از حوضچه مذاب از طریق تجزیه جرارتی روکش الکترود انجام می‌گیرد. در این فرایند از فشار استفاده نمی‌شود. فلز پرکننده اتصال جوشی فرایند مذکور نیز از الکترود روکش‌دار تامین می‌گردد.
- امکانات و شرایط مورد نیاز فرایند SMAW
- منبع قدرت جوشکاری( مناسب برای کار مورد نظر)
- طول کابل جوشکاری مناسب
- طول کابل اتصال زمین مناسب
- نگهدارنده الکترود مناسب
- انبر اتصال زمین مناسب
- الکترود روکش‌دار (متناسب با فلز پایه)
- کلاه ایمنی جوشکاری، و تجهیزات حفاظتی دیگر
عموماً از یک منبع جریان ثابت برای فرایند SMAW استفاده می‌گردد. منابع توان جوشکاری SMAW، دردو نوع استاتیک و دینامیک و با خروجی‌های AC، ترکیبی ACDC، و یا DC و با کنترلهای مکانیکی، الکتریکی و نیمه‌هادی در دسترس می‌باشد.
تمامی منابع قدرت استاتیک AC و ترکیبی ACDC نیازمند رودی تک‌فاز( توان اولیه) هستند.
دستگاه‌های جوشکاری صنعتی عموماً دارای قابلیت اتصال مجدد به ولتاژهای مختلفی نظیر 230،460 و یا 575 ولتی هستند.در حالیکه دستگاه‌هایی با ورودی الکتریکی محدود از نوع اتصال تک‌ولتاژه یعنی 208، 230 و یا 575 ولتی هستند.
اکثر دستگاه‌هایی با حروجی DC، نیازمند توان اولیه 3 فاز میباشند. همچنین معمولاً دستگاه‌های مذکور دارای قابلیت اتصال مجدد به ولتاژهای نختلفی هستند.
جوشکاری قوسی الکترودی روکش‌دار (SMAW)
امروزه در حدود بیش از 150 نوع مختلف از الکترود‌های روکش‌دار وجود دارند که در فرایندهای مختلف جوشکاری بکار گرفته می‌شوند و در گستره‌ای از فولاد نرم، فولاد ضد زنگ کم آلیاژ و فولادهای اختصتصی خالص قرار می‌گیرند.
بنابراین برای دستیابی به اتصالات جوشی مناسب، آگاهی از چگونگی انتخاب االکترود‌های موردنظری با خواص مکانیکی و شیمیایی منطبق با فلزات پایه، ضروری می‌باشد. با این وجود، لحاظ مواردی نظیر جرم اتصالات جوشی، نوع سرویس و محیطی که اتصالات جوشی در معرض آن خواهند بود نیز از اهمیت بسیاری برخوردار می‌باشد.
جوشکاری قوس تنگستن با گاز محافظ (GTAW)
فرایند GTAW، یک فرایند جوشکاری قوسی می‌باشد که مخلوط یکپارچه‌ای از فلز جوش را از طریق گرمایش آنها به وسیله قوس الکتریکی میان الکترود تنگستنی ( غیر مصرف‌شونده) و قطعه کاری فلزی تولید میکند.
در فرایند مذکور حفاظت از حوضچه مذاب از طریق یک گاز و یا مخلوطی از گازها انجام می‌گیرد. در فرایند مذکور امکان کاربرد و همچنین عدم کاربرد فشار و فلز پرکننده وجود دارد.
نکته: فرایند GTAW، در برخی از موارد به نام فرایند جوشکاری تیگ (TIG) نیز شناخته می‌شود.
امکانات و شرایط مورد نیاز فرایند GTAW
منبع قدرت جوشکاری( مناسب برای کار موردنظر)
طول کابل جوشکاری مناسب
انبر اتصال زمین مناسب
مجموعه تورچ و کابل مناسب
کنترل از راه دور
گاز و یا مخلوط گازهای مناسب
رگلاتور جریان‌سنج مناسب
الکترود تنگستن مناسب
فلز پرکننده(متناسب با فلز پایه)
کلاه ایمنی جوشکاری و تجهیزات حفاظتی دیگر
منابع توان جریان ثابت فرایند GTAW عموماً شامل جریان‌های الکتریکی خروجی AC، ترکیبی ACDC و یا DC هستند که دارای فرکانس بالای داخلی و یا عدم فرکانس بالای داخلی میباشند. منابع توان مذکور به همراه کنترلهای مکانیکی، الکتریکی و یا نیمه‌هادی در دسترس هستند.
منابع توان جریان ثابت، با تنوع گسترده ای از مشخصات خروجی، ظرفیتها و کنترلها و در دو نوع استاتیک و دینامیک در دسترس میباشند.
تمامی منابع قدرت استاتیک AC، و ترکیبی ACDC نیازمند ورودی تک‌فاز (توان اولیه هستند).
دستگاه‌های جوشکاری صنعتی عموماً دارای قابلیت اتصال مجدد به ولتازهای مختلفی نظیر 575،460،230 ولتی هستند. در حالیکه دستگاه‌هایی با ورودی الکتریکی محدود، از نوع اتصال تک‌ولتاژه یعنی 208،230 و یا 575 ولتی میباشند.
اکثر دستگاه‌هایی با خروجی DC نیازمند توان اولیه 3 فاز میباشند.همچنین معمولاً دستگاه‌های مذکور دارای قابلیت اتصال مجدد به ولتاژهای مختلفی هستند.
اکثر منابع قدرت به‌کار رفته در فرایند GTAW با واحد‌های فرکانس بالای داخلی ارائه می‌گردند.
به علاوه تجهیزات و اجزای مکملی نظیر کنترلهای از راه دور،ژنراتور‌های فرکانس بالا، کنترلهای پالس و بازگردنده‌های آب سرد نیز در دسترس میباشند. در صورت انتخاب صحیح متعلقات و لوازم فرعی مذکور، چنین تجهیزاتی امکان کاربرد هر منبع قدرت سنتی کم‌بازده را در یک سامانه GTAW فراهم می‌سازند.
مزایا:
استفاده از فرایند GTA برای جوشکاری فلز آلومینیوم دارای مزایای بسیاری برای هر دو فرایندهای جوشکاری دستی و خودکار می‌باشد. فلز پرکننده اتصالات جوشی می‌تواند از نوع سیمی و یا میله‌ای باشد و در هر صورت فلز پرکننده باید بر مبنای آلیاژ فلز پایه انتخاب گردد. فلز پرکننده باید خشک، عاری از اکسیدها،گریس و یا مواد خارجی دیگر باشد. در صورت مرطوب بودن فلز پرکننده، قبل از فرایند جوشکاری، فلز پرکننده را به مدت دو ساعت و در دمای 95 درجه سانتیگراد و یا 200 درجه فارنهایت گرم کنید.با جود توصیه جریان پایدار فرکانس بالای متناوب(AC) برای فرایند جوشکاری مذکور از قطبیت معکوس DC( الکترود مثبت و قطعه‌کار منفی) به طور موفقیت‌آمیزی برای جوشکاری قطعاتی با ضخامتهایی تا حدود 52 میلیمتر نیز استفاده شده است.در فرایند جوشکاری مذکور معمولاً از گاز محافظ آرگون استفاده می‌شود. با این وجود برای افزایش سرعت جوشکاری و سطح نفوذ بهینه، استفاده از مخلوطهای گازی بلوشیلد 1،2 و یا 3 (مخلوطهای آرگون-هلیوم) توصیه می‌گردد.
متن کامل مقاله جوشکاری قوس الکترودی روکش دار(SMAW)- فایل PDF
گازهاي محافظ در جوشكاري تيگ
گازهاي محافظ در جوشكاري تيگ
گازهاي محافظي كه در كپسولها ذخيره ميشوند ميتوانند گاز خالص ( تك گاز)، مخلوطي از دوگاز ( مخلوطهاي دوتايي معروف)، يا مخلوطي از سه گاز ( مخلوطهاي سه تايي معروف) باشند.
براي جوشكاري تيگ معمولا گازهاي خنثي مانند آرگون يا هليوم يا مخلوط آن دو براي حفاظت بكار ميروند، كه اغلب در فرآيند تيگ از گازهاي مخلوط خنثي استفاده ميشود، در بعضي موارد هم از مخلوطي كه كمي گاز فعال دارد استفاده ميشود (مانند مخلوط آرگون اكسيژن و… ).
هنگام جوشكاري با پروسه ميگ MIG گازهاي خنثي خالص در جوشكاري فولاد، قوس با مشخصات خوب فراهم نميكنند، در حاليكه گاز دي اكسيد كربنCO2 خالص كه گازي فعال است، قوسي با مشخصات خوب فراهم ميكند. همچنين در فرآيند ميگ MIG آرگون با مقدار كمي اكسيژن خصوصيات نفوذ را بهبود بخشيده و مهره جوش را كنترل ميكند ( ظاهر جوش خوبي ميدهد). و همچنين سوختگي كناره جوش، ناشي از عمل خيس شدگي را رفع ميكند.
مخلوط گازهاي آرگون و دي اكسيد كربن CO2)) مخلوط خوبي براي جوشكاري فولاد است. مخلوط سه تايي گازهاي آرگون، دي اكسيد كربن و اكسيژن يا مخلوطهاي سه تايي آرگون، دي اكسيد كربن وهليوم تركيبات ويژه أي هستند كه در فرآيندهاي تيگ و ميگ براي جوشكاريهاي خاص فلزاتي با فلزپايه پيچيده بكار ميروند.
گاز آرگون:
آرگون گازي است بي رنگ، بي بو، بي مزه و بطور نسبي در مقايسه با گازهاي بي اثر ديگر فراوانتراست. گاز آرگون گاز فرعي كه درهوا وجود دارد ( هر يك ميليون فوت مكعب هوا شامل 93 هزار فوت مكعب گاز آرگون است و همچنين گاز آرگون 1.4 برابراز هوا و 10 برابراز هليوم سنگينتر است).
يكي از روشهاي توليد گاز آرگون اين است كه ابتدا هوا را در زير فشار ودر دماي پايين به مايع تبديل ميكنند، سپس با بالا بردن (گرم كردن) دما مايع اجازه مي دهند تا مايع تبخير شود. آرگون در دماي 184 – درجه سانتيگراد ( 302 – درجه فارانهايت ) به مايع تبديل ميشود. درصد خلوص آرگون بايد تقريبا 99.99% درصد باشد. آرگون از هوا سنگين تر( چگالتر، چگالي KG/M3 1.784 كيلوگرم بر متر مكعب است و 23%از هوا سنگين تر است)، و براي همين آرگون براي حفاظت جوش در عمق شيار مناسب است و بايد در نظر داشته باشيم كه هنگاميكه ما جوش بالا سر مي دهيم نبايد از آرگون بعنوان گاز محافظ استفاده كنيم.
آرگون در جوشكاري فلزات غير آهني ( مانند آلومينيم، منيزيم، برليم و مس) در فرآيندهاي ميگ و تيگ مانند يك محيط محافظ عمل ميكند. آرگون بخاطر اينكه ولتاژ يونيزاسيون پاييني دارد( ولتاژيونيزاسيون اوليه 15.45 ولت ) و به آساني و سريع يونيزه ميشود، اين امكان را فراهم مي سازد كه قوس به راحتي برقرار شده و پايدار بماند و بنابراين مناسب است براي كار با جريان AC ، و همچنين گاز آرگون شروع قوس را در جريان AC آسانتر ميكند.
گاز آرگون يك ستون قوس جمع شده ومتمركز توليد ميكند و نسبت به گازهاي ديگر قابليت هدايت حرارتش كمتر است. بدليل اينكه گاز آرگون باعث تثبيت ( ثابت نگه داشتن قوس) ميشود، در بيشتر مخلوط گازهاي محافظ از آن استفاده ميشود.
با اينكه گاز آرگون سمي نيست اما در مكانهايي كه جريان هوا وجود ندارد يا محدود است ( مثلا تانكر ها وجاهاي بسته) باعث خفگي ميشود. همچنين كارهاي تجربي روي مقاطع نازك آلياژهاي مقاوم به حرارت نشان داده است كه آرگون براي جوشكاريهاي دستي از هليوم بهتر است.
مخلوط آرگون با 1% يا 2% اكسيژن:
افزودن مقدار كمي اكسيژن به آرگون دماي قوس را بالا مي برد و اكسيژن مانند يك عامل خيس كننده در حوضچه مذاب عمل ميكند، همچنين اكسيژن سياليت مذاب را بيشتر كرده و قوس را تثبيت ميكند. اكسيژن سبب كاهش كشش سطحي ميشود و نفوذ و ذوب خوبي توليد ميكند.
در فرآيند تيگ افزايش خيلي كم اكسيژن ( كمتر از1% ) به تقويت قوس كمك ميكند. اكسيژني كه معمولا اضافه ميشود مقدارش 1% تا 2 % يا 3% تا 5% است. اكسيژن باعث ميشود كه انتقال مذاب بصورت اسپري انجام شود.
مخلوط غني از قبيل آرگون و تا حدود 25% دي اكسيد كربن CO2 با افزايش اكسيژن، انتقال فلز را بصورت گلوله اي براي جوشكاري ورقه هاي نازك و فولاد ميسازد، مخلوط آرگون +1.2% اكسيژن بكار ميرود براي فولاد زنگ نزن ( استيل ) و مخلوط آرگون + 1% اكسيژن براي جوشكاري فولاد زنگ نزن (استيل) به روش پالس و اسپري بكار ميرود و همچنين مخلوط آرگون + 2% اكسيژن براي جوشكاري با روش گلوله أي بكار ميرود.
نكته قابل توجه در مورد اكسيژن اين است كه اكسيژن، از افزايش ضرر و زيانهاي ناشي از منگنز و سيليسيم جلوگيري ميكند.
آرگون + هيدروژن:
با افزودن مقدار كمي هيدروژن به آرگون، ولتاژ و حرارت قوس افزايش مي يابد. مخلوطهاي آرگون كه شامل تقريبا 5% هيدروژن هستند براي جوشكاري نيكل و آلياژهاي نيكل و براي جوشكاري مقاطع بزرگ فولادهاي زنگ نزن آوستنيتي ( استيل ) بكار ميروند.
مخلوط آرگون با 25% هيدروژن براي جوشكاري فلزات ضخيم كه ضريب حرارتي بالايي دارند، ازقبيل مس بكار ميرود. اين مخروط يك مزيت در جوشكاري اتوماتيك با سرعت بالا، محسوب ميشود. افزايش هيدروژن نمي تواند براي جوشكاري فولادهاي كم آلياژي و ميان آلياژي و فولادهاي ساده كربني و سختي پذير بكار رود واين بخاطر خطر بروز نقص هيدروژن تردي و مشكلات ناشي از افزايش هيدروژن است. همچنين هيدروژن نبايد براي جوشكاري آلومينيم و منيزيم بكار رود.
آرگون + نيتروژن (ازت):
در بعضي كشورها از نيتروژن براي جوشكاري (ميگ) مس استفاده ميشود. كيفيت جوش حاصل به آن خوبي كه مي خواهيم نيست، افزودن 50% تا 75% آرگون به نيتروژن جوشي با كيفيت بالا توليد ميكند.
آرگون +دي اكسيد كربن CO2 :
مخلوط گازهاي آرگون با دي اكسيد كربن براي جوشكاري تيگ بكار نمي رود. اما اين تركيب براي فرآيند ميگ يكي از بهترين مخلوطها، مخلوط 75% آرگون و25% دي اكسيد كربن CO2 است، در حاليكه خارج از آمريكا مخلوط بهتر 80% آرگون و 20% دي اكسيد كربن است.
اين مخلوط در فولادهاي كم كربن، ميان كربن و داراي درصدي منگنز بصورت نامحدود بكارميرود، اين مخروط همچنين درجوشكاري فولادهاي با ضخامت كم (نازك ) نيز مناسب است . در ضمن جايكه عمق نفوذ و عرض جوش ضروري نيست و ظاهر جوش مهم است از اين تركيب استفاده ميشود.
اين تركيب همچنين باعث ميشود جرقه (پاشش) شديدا كاهش يابد. و در جوشكاري توپودري اين تركيب بطور موفق بكار ميرود.
آرگون + هليوم:
در فرآيند تيگ براي جوشكاري فلزات غيرآهني ( مس، آلومينيم و…) زمانيكه نفوذ زياد وقوس آرام هر دو مورد نظر باشد، استفاده ميشود. افزايش 75% تا50% هليوم ولتاژ و حرارت قوس را بالا مي برد.
اين تركيب همچنين براي جوشكاري ضخامتهاي بالا در فلزات غيرآهني و براي جوشكاري بالاسر با درصد هليوم بيشتر مفيد است و باعث بهبود سرعت و كيفيت جوش در جوشكاري AC آلومينيم ميشود. مخلوط 25% آرگون + 75% هليوم براي فرآيند تيگ با سيم پركننده گرم بكار ميرود. همچنين مخلوط آرگون +هليوم براي جوشكاري فلزات غير آهني در فرآيند ميگ بكار ميرود.
دي اكسيد كربن CO2 :
اين محصول فرعي بوسيله فرآيندهاي صنعتي از قبيل آمونياك ( تبديل به آهك در اجاق آهك ) از سوختن سوختها، ( نفت يا كك ) در اكسيژن هوا، يا از تخمير مداوم و تدريجي الكل ساخته ميشود. CO2 دي اكسيد كربن گازي است غير سمي، غير قابل اشتعال و سودمند براي كاهش مشكلات جرقه، همچنين گاز دي اكسيد كربن قبل از بسته بندي تميز، تصفيه و خشك ميشود و سپس در سيلندرهاي استيل كه محتوي تقريبا 35 كيلو گرم مايع دي اكسيد كربن هستند، ذخيره ميشود ويك نوع المنت گرم كننده الكتريكي مستقيما در راه خروج گاز دي اكسيد كربن قرار مي دهند. همچنين گاز دي اكسيد كربن تركيبي است از 27% كربن و 73% اكسيژن كه از پيوند دو اتم اكسيژن ويك اتم كربن بوجود آمده است.
گازدي اكسيد كربن در دما وفشار معمولي هوا، گازي بيرنگ، غير سمي و نميسوزد. همچنين CO2 كمي بوي زننده و اندكي هم ترش مزه است. آن در حدود 1.5 برابر سنگين تر از هوا است و در فضاي محدود مانند مخازن جاي هوا را مي گيرد و باعث خفگي جوشكار ميشود. در دماي بالا گاز دي اكسيد كربن به اكسيژن و كربن تجزيه ميشود. در جوشكاريهاي قوسي 20% تا 30% از اين گاز به اكسيژن و كربن تجزيه ميشود.
بايد توجه داشت كه گاز دي اكسيد كربن خالص از گازهاي محافظ ديگر ارزانتر است، و ميتواند مانند گاز محافظ براي جوشكاري فولادهاي تا 4% كربن و فولادهاي كم آلياژي بكار رود. در جوشكاري با گاز محافظ دي اكسيد كربن، دي اكسيد كربن بطور اختصاصي با اكسيژن تركيب ميشود. همانطور كه دي اكسيد كربن سطح قوس را ترك ميكند، آن دوباره به سرعت با اكسيژن تركيب ميشود.
خلوص دي اكسيد كربن ميتواند نسبت به فرآيند ساخت، تغييرات قابل توجهي داشته باشد. در دي اكسيد كربن نرخ قطرات نسبت به آرگون خالص كمتر است، ولتاژ قوس بالاست و مقدار اوليه ولتاژ براي انتقال اسپري نسبت به آرگون خيلي بالاتر است. نيروي انتقال قطرات كه در سراسر قوس منتقل ميشوند، نسبت به آرگون +اكسيژن كمتر است و بنابر اين قوس آرام نيست و كمي جرقه ( پاشش ) دارد وحالت قوس نيز نسبت به آرگون + اكسيژن خيلي بحراني است.
هنگام استفاده از دي اكسيد كربن در انتقال اسپري، يك نرخ بالا از رسوب فلز و خواص هيدروژني پايين بدست مي آيد.استفاده از دي اكسيد كربن روشي است كه بيشتر براي جوشكاريهاي تكراري پيشنهاد ميشود. همچنين اين روش در بعضي زمينه ها با فرآيند قوس دستي الكترود كه پودر آهن درآن بكاررفته رقابت ميكند. در اين روش فولادهاي تا ضخامت 75 م م ميتواند با عملكرد كاملا اتوماتيك جوشكاري شود.
در قوس دي اكسيد كربن مقداري كربن بطور تصادفي بوجود مي آيد، همچنين در بعضي رسوبها به سبب وجود كاربيد كرم در طول مرز دانه ها و افزايش مقدار كربن در جوش، مقاومت به خوردگي كاهش مي يابد. در جوشكاري با گاز دي اكسيد كربن، نتيجه جوشهاي چند پاسه كاهش مقاومت به خوردگي است، اما با سيم پركننده تثبيت شده و انتقال گلوله أي در مقاطع نازكتر جوشهاي يك پاسه رضايتبخش و خيلي با صرفه ميتوان توليد كرد.
آرگون + دي اكسيد كربن20% يا 5%:
افزايش دي اكسيد كربن به آرگون براي جوشكاري فولاد عمل خيس كنندگي را بهبود مي بخشد، كشش سطح را كاهش ميدهد، و سياليت حوضچه مذاب را بيشتر ميكند. هر دو مخلوط بالا با روش اسپري و غوطه أي ميتوان با آنها جوشكاري كرد.
هليوم :
هليوم محصول فرعي از گاز خنثي صنعتي است. وزن آن 7/1 وزن هوا است ( هليوم داراي چگالي 0.178 كيلوگرم برمتر مكعب و ولتاژ24.58 ). هليوم گازي بيرنگ، بي بو، بي مزه و غير سمي و داراي ضريب هدايت حرارتي بالا مي باشد.
جوشکاری به روش تیگ
جوشكاري به روش تيگ
جوشكاري با الكترود تنگستني و گاز محافظ GTAW يك فرايند جوشكاري ذوبي بوده و حرارت لازم براي ذوب فلز پايه و سيم جوش مصرفي از طريق تشکیل قوس الکتریکی بین الکترود تنگستنی( غیر مصرفی) و سطح کار ایجاد می‌گردد. در این فرایند برای محافظت قوس الکتریکی، حوضچه جوش و مناطق حرارت دیده اطراف از یک گاز خنثی استفاده می‌گردد. این فرایند می تواند با اضافه کردن و یا بدون فلز پر کننده (سیم جوش) مورد استفاده قرار گیرد.
فرايند جوشكاري GTAW به عنوان يك روش مناسب براي بسياري از صنايع ضروري شده است. زيرا جوش با كيفيت بالا ايجاد مي كند و تجهيزات كمي نياز دارد. هدف اين درس بحث و بررسي اساس فرايند، تجهيزات مورد استفاده و نكات ايمني آن است. در ابتداي دهه 1920 امكان استفاده از گاز هليوم براي محافظت از قوس الكتريكي و حوضچه جوش مطرح شد. در آن زمان هيچ پيشرفتي در اين روش انجام نشد. در جنگ جهاني دوم وقتيكه نياز زيادي به توسعه صنعت هواپيمايي احساس شد به جاي پرچ كردن اتصالات فلزاتي نظير آلومينيوم و منيزيم از جوشكاري تيگ استفاده شد. با استفاده از الكترود تنگستني و ايجاد قوس با جريان مستقيم الكترود منفي، يك منبع گرمايي موثر و با ثبات ايجاد شد. گاز هليوم براي عمل محافظت انتخاب شد چون در آن زمان تنها گاز خنثي اي بود كه به آساني در دسترس بود.
فرايند جوشكاري با الكترود تنگستني و گاز محافظ به جوشكاري تيگ (TIG) معروف شده است. اگرچه اصطلاحات فني انجمن جوش امريكا(AWS) برای این فرایند GTAW می‌باشد. زيرا براي محافظت مي توان تركيبي از گازهايي كه خنثي نيستند را براي كاربردهاي معيني استفاده نمود. از روزهاي نخستين اختراع اين فرايند در تجهيزات آن پيشرفت هاي زيادي حاصل شده است مخصوصا منابع نيروي جريان براي اين فرايند توسعه يافته‌‌اند. منبع هاي هوا خنك و آب خنك نيز پيشرفته تر شده اند. براي بالا رفتن قابليت انتشار و پخش الكترونها از سطح الكترود تنگستني درصد كمي از عناصر فعال بصورت آلياژ به الكترود تنگستني اضافه شده است كه اين امر باعث بهبود بخشيدن به شروع قوس، پايداري قوس و طول عمر الكترود شده است. گازهاي محافظ مخلوط براي بهتر شدن خصوصيات قوس معرفي شده است. محققان در حال حاضر در تلاش براي بهبود بخشيدن به كنترلهاي اتوماتيك، سنسورهاي كنترل قوس و نفوذ و … مي‌باشند.
توضيح و تعريف فرايندها
در اين فرايند از يك الكترود تنگستني (يا آلياژ تنگستن) مصرف نشدني كه در داخل مشعل قرار گرفته شده است، استفاده مي گردد. از گاز محافظ كه از سر نازل خارج مي شود براي حفاظت از الكترود، حوضچه جوش مذاب و جلوگيري از تاثير مخرب بعضي عناصر موجود در هوا استفاده می‌گردد. در اثر عبور جريان از گاز محافظ، يونيزه و رسانا شده و قوس الكتريكي ايجاد مي گردد. قوس بين نوك الكترود و سطح قطعه كار ايجاد مي‌گردد. فلز پايه بوسيله گرما ذوب شده و حوضچه مذاب در يك لحظه كوتاه ايجاد مي‌گردد.
