5 نکته مهم جوشکاری آرگون و کاربردهای آن

یکی از روش های جوشکاری، جوش آرگون است که بسیار رایج است. جوشکاری آرگون و کاربردهای آن بسیار در صنعت مورد استفاده قرار می گیرد. جوش آرگون در واقع جوشکاری قوس تنگستن است که با گاز محافظ پوشانده شده است و از آنجایی که در این فرآیند از گاز آرگون استفاده می شود، به جوش آرگون معروف است. یکی از مهمترین کاربردهای جوش آرگون دقت بالا و کنترل بالای عملیات جوشکاری است، به همین دلیل است که بسیاری از جوشکاران حرفه ای ترجیح می دهند از جوش آرگون برای جوشکاری ظریف استفاده کنند. همانطور که می دانید در حین جوشکاری آرگون جوشکار از پدال پایی برای کنترل میزان حرارت استفاده می کند و با حرکت فیلر در نزدیکی مشعل فرآیند جوش آرگون به پایان می رسد و در نهایت جوشی تمیز و یکدست خواهید داشت. اگر چه جوش آرگون یکی از دقیق ترین انواع جوشکاری است، اما یادگیری آن نیز یکی از سخت ترین انواع جوشکاری است اما اگر شما علاقه‌مند به یادگیری باشید با گذراندن تنها یک دوره آموزش جوشکاری آرگون در آموزشگاه فنی پارس به آسانی این نوع جوشکاری را فرا بگیرید. برای اینکه بتوانید هر نوع فلزی را با جوش آرگون به طور کامل جوش دهید به تجربه و مهارت زیادی نیاز دارید.

در صورت تمایل به یادگیری جوشکاری آرگون می توانید در دوره آموزش جوشکاری آرگون در آموزشگاه فنی ثبت نام نمایید.

انواع الکترود ها در جوشکاری آرگون

یکی از چالش هایی که جوشکارها با آن دسته و پنجه نرم میکنند، انتخاب الکترود تنگستن متناسب با نوع جوشکاری آرگون است. عوامل موثر در انتخاب تنگستن جوشکاری آرگون عبارتند از نوع فلزی که جوش داده می شود، ضخامت آن قطعه، منبع تغذیه و نوع جریان برق. اگر به موارد ذکر شده توجه داشته باشید، مهره جوش ها تمیز و بدون عیوب بر روی فلز ایجاد می شوند. حال که اهمیت موضوع انتخاب درست الکترود تنگستن را فهمیدید، وقت آن رسیده با انواع آن آشنا شوید. اکسیدهایی که در تنگستن جوش آرگون استفاده می شود عموما از عنصرهای توریم، لانتانیوم، زیرکونیوم و سریم است. در ادامه مطلب به ترکیب الکترود های جوشکاری آرگون میپردازیم:

• تنگستن جوشکاری سبز:

تشکیل شده از تنگستن خالص و با رنگ سبز شناخته می شود. از نقاط ضعف آن انتقال جریان کمتر و عدم مقاومت مناسب در مقابل آلودگی می توان نام برد. عمدتا از آن در جوش آلومینیوم که محل جوش از حساسیت کمتری برخوردار است، استفاده می شود.

• تنگستن جوشکاری توریم دار:

توریم یک ماده رادیواکتیو است. پس قبل از هر چیز رعایت اصول ایمنی در هنگام تیز کردن جوشکاری آرگون بسیار اهمیت دارد. این ماده باعث طولانی تر شدن عمر تنگستن، افزایش انتشار الکترون در آن و مقاومت بیشتر می شود.

• تنگستن جوشکاری زرد:

این تنگستن با 0.8 الی 1.2 درصد اکسید توریم، برای جوشکاری با جریان DC  طراحی شده و برای جوشکاری فولادهای کربنی مورد استفاده قرار می گیرد.

• تنگستن جوشکاری قرمز:

با درصد مخلوط 1.7 الی 2.2 اکسید توریم که برای جوش آرگون آلیاژهای تیتانیوم، نیکل، مس و فولاد ضد سایش بسیار پر استفاده است. همچنین به دلیل دمای ذوب بالای آن نسبت به باقی الکترودها، مصرف برق کمتر دارد و قوس پایدارتری ایجاد می کند.

• تنگستن جوشکاری سریوم:

در این نوع الکترود 1.8 الی 2.2 درصد اکسید سریوم مخلوط شده است. برخلاف تنگستن های جوش آرگون دارای توریم، رادیواکتیو نبوده و به خوبی با جریان متناوب و مستقیم به خوبی عمل می کند. این الکترودها دارای عمر طولانی و برای جوشکاری فولاد ضد زنگ، آلومینیوم، تیتانیوم، منیزیوم، نیکل و آلیاژهای مس استفاده می شود.

کاربردهای جوش آرگون

همانطور که در ابتدا گفته شد، جوش آرگون یکی از معدود انواع جوشکاری است که جوشکار می تواند تمام تنظیمات دستگاه جوش را با توجه به نوع فلز و ضخامت آن تنظیم کند. به طور خلاصه فرآیند جوش آرگون بدین صورت است که با فشار دادن پدال پا، جوشکار حرارت را به مشعل منتقل می کند و فلز پرکننده در اثر حرارت مشعل ذوب می شود و نقطه جوش آرگون ایجاد می شود. یکی دیگر از کاربردهای جوش آرگون این است که تقریباً تمام فلزات را می توان با این روش به هم جوش داد. تیتانیوم، نیکل، آلومینیوم، مس، فولاد و فولاد ضد زنگ و سایر فلزات را می توان با جوش آرگون جوش داد. اما به یاد داشته باشید که برای جوشکاری هر نوع فلزی باید تنظیمات را با توجه به نوع و اندازه فلز انجام دهید و تنها با یک نوع تنظیمات دستگاه نمی توان فلز را جوش داد، به همین دلیل جوش آرگون مهارت زیادی می طلبد.

کیفیت بالای جوش آرگون

جوشکاری آرگون و کاربردهای آن به دلیل ویژگی‌های خاص این روش، در صنایع مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرد. کیفیت بالا و تمیزی جوش یکی از کاربردهای جوش آرگون است که نظر افراد زیادی را به خود جلب کرده است. استفاده صحیح از جوش آرگون باعث ایجاد یک جوش صاف و تمیز می شود. حتی با فلزاتی مانند فولاد ضد زنگ که جوش دادن آنها با روش آرگون کمی مشکل است، اگر همه چیز به درستی انجام شود، از نتیجه شگفت زده خواهید شد. حال ممکن است بپرسید دقت و کنترل بالای جوش آرگون چیست؟ پاسخ ساده است، کنترل حرارت پدال پا به جوشکار اجازه می دهد گرما را کنترل کند و از گرم شدن بیش از حد فلز و احتمالاً ذوب شدن آن جلوگیری کند. به عبارت دیگر، مهار و کنترل حرارت است که جوش آرگون را از سایر انواع جوش متمایز می کند. همچنین از آنجایی که می توانید نوک الکترود را تیز کنید، غلظت قوس جوش را افزایش می دهد و در نهایت جوش دقیق تری خواهید داشت. مزایای جوش آرگون به کیفیت جوش محدود نمی شود، بلکه به جوشکار این امکان را می دهد تا از جوشکاری دو فلز به یکدیگر اطمینان حاصل کند و کنترل بیشتری بر عملیات جوشکاری داشته باشد.

حتما مطالعه کنید: نکات مهم کاربردی در جوشکاری CO2

فرآیند تمیز جوشکاری آرگون

جوشکاری آرگون و کاربردهای آن در صنعت بسیار زیاد است به عنوان مثال یکی از کاربردهای جوش آرگون تمیزی کار آن است. به طور کلی، اگر جوش آرگون به درستی انجام شود، بر خلاف انواع دیگر جوشکاری، هیچ آلودگی و بخاری ایجاد نمی کند و هیچ لکه ای روی فلز باقی نمی گذارد. به عنوان مثال، هنگام جوشکاری الکتریکی، یک لایه لکه روی فلز باقی می ماند که باید آن را با برس فلزی تمیز کنید. البته به خاطر داشته باشید که اگر حرارت مشعل جوش آرگون زیاد باشد می تواند باعث ذوب بیش از حد فلز شود و در نهایت فلز شما کثیف شود. همچنین اگر قبل از جوشکاری فلز را تمیز نکنید، احتمال لکه دار شدن فلز افزایش می یابد. یکی دیگر از مزایای جوش آرگون، نفوذ عالی آن است. هرچه خط جوش عمیق تر باشد، جوش قوی تر است. جوش تیگ نفوذ عالی را فراهم می کند و باعث ایجاد جوش های قوی و بادوام می شود.

تجهیزات مورد نیاز در جوشکاری آرگون

جوشکاری آرگون و کاربردهای آن یکی از پرکاربردترین روش‌های جوشکاری در جهان است.

منبع تغذیه: هر دو نوع مولد جریان الکتریکی را می توان در فرآیند جوش آرگون استفاده کرد: جریان مستقیم (DC) و جریان متناوب (AC). منابع برق در درجه اول یک ترانسفورماتور یکسو کننده یا ژنراتور هستند.
بطری گاز محافظ: کپسول فلزی حاوی گاز محافظ است. فشار گاز داخل کپسول کامل حدود 150 تا 200 بار است.
رگلاتورها (دومتر و مانومتر): برای کاهش فشار خروجی گاز از کپسول و تنظیم شدت خروجی گاز محافظ از مشعل استفاده می شود. معمولاً میزان گاز مصرفی بستگی به نوع ساخت اتصال، زاویه مشعل، نوع نازل (نازل) و عدد سرامیکی دارد و از 3 تا 8 لیتر در دقیقه متغیر است.
شیلنگ و پک گاز: برای هدایت گاز محافظ از سیلندر به مشعل استفاده می شود.
مشعل جوشکاری ویژه (مشعل): مشعل جوش آرگون (مشعل) در واقع جریان الکتریکی وارد شده از یکسو کننده را از طریق کابل به الکترود تنگستن و گاز محافظ را به ناحیه قوس و حوضچه مذاب هدایت می کند. مشعل ها معمولاً با آب یا هوا خنک می شوند. مشعل هایی که در جریان های کم (زیر 200 آمپر) و مدت زمان کوتاه استفاده می شوند، توسط هوا و جریان گاز محافظ خنک می شوند. اما مشعل هایی که در جریان های زیاد و طولانی مدت استفاده می شوند، سیستم خنک کنندگی آنها گردش آب است، زیرا گاز محافظ به تنهایی به دلیل حرارت زیاد ایجاد شده در جوشکاری با آمپر بالا، قادر به خنک کردن مشعل نیست.
کابل های اتصال
الکترود تنگستن: الکترودهای تنگستن که در فرآیند جوشکاری مورد استفاده قرار می گیرند در گروه الکترودهای غیر قابل ذوب هستند.

در صورت تمایل به یادگیری جوشکاری آرگون می توانید در دوره آموزش جوشکاری آرگون در آموزشگاه فنی ثبت نام نمایید.

چگونگی تنظیمات دستگاه جوش آرگون

همانطور که گفته شد جوشکاری آرگون و کاربردهای آن در حین کار این است که می تواند فلزات زیادی را با استفاده از این روش به یکدیگر جوش دهد. اما اگر تازه وارد این حرفه شده اید، راه سختی در پیش دارید. هر نوع فلز چه از نظر جنس و چه از نظر ضخامت دارای تنظیمات منحصر به فردی است یعنی دارای جریان AC یا DC با آمپر و الکترودهای خاص است. بنابراین، هر زمان که قصد جوشکاری فلز را دارید، باید تنظیمات خاصی را برای آن فلز اعمال کنید. این برای تازه واردها سخت خواهد بود. در نهایت، کسب مهارت و تجربه در جوشکاری آرگون تا حدودی کند است. به طور کلی فرآیند جوش آرگون در مقایسه با سایر انواع جوشکاری دشوار است و این یکی از بزرگترین معایب جوش آرگون است. باید مشعل را در یک دست و پرکننده را در دست دیگر در یک خط مستقیم نشانه بگیرید تا فاصله بین مشعل و پرکننده از سطوح فلزی بسیار کم باشد. ضمناً در حین عملیات جوش آرگون نیز باید با فشار دادن پدال پا، حرارت مشعل را افزایش دهید. به طور خلاصه، یادگیری تمام نکات جوشکاری آرگون به زمان و تجربه زیادی بستگی دارد و شما به سادگی نمی توانید یک شبه جوشکار آرگون شوید.

برای درست تنظیم کردن دستگاه جوشکاری آرگون بایستی در ابتدا به نوع فلز و ضخامت آن توجه داشته باشید. اگر قصد جوش دادن آلومینیوم را دارید، بایستی جریان برق را بر روی AC تنظیم کرده زیرا جریان برق ac در جوشکاری آرگون سبب نفوذ بیشتر و قوس الکتریکی با ثبات تر است. اگر قصد جوشکاری فلزات دیگر را داشتید، مخصوصا صفحات نازک بایستی از جریان DC استفاده کنید که نفوذ کمتری ایجاد شود تا قطعه کار سوراخ نشود. بعد از تنظیم کردن جریان برق بایستی به نوع و نوک الکترود توجه داشته باشید. سعی کنید برای جوشکاری آرگون از الکترود های چند منظوره همچون الکترود E7018 و E6010 بهره برداری کنید. اگر جریان برق شما AC بود نوک الکترود را تیز کنید برای نفود بهتر در غیر این صورت اگر جریان برق DC می باشد، بایستی نوک الکترود پهن باشد تا مهره جوش ها سبب نفوذ و سوراخ شدن قطعه کار نشود. در نهایت آمپر را بایستی بر اساس ضخامت فلز معین کنید. تمامی مراحل تنظیم و معین کردن صحیح تنظیمات جوشکاری آرگون در دوره های آموزشی به شما عزیزان آموزش داده می شود.

حتما مطالعه کنید: آموزش جوشکاری به همراه کاربردهای آن

مزیت های جوشکاری آرگون

جوشکاری آرگون و کاربردهای آن، یکی از روش های مهم جوشکاری است که در صنایع مختلفی همچون ساختمان سازی، کشتی سازی و پتروشیمی مورد استفاده قرار می گیرد. همانطور که پیشتر گفتیم نوع جوش به جنس قطعاتی که قرار است جوشکاری آرگون بشود، بستگی دارد. همانطور که از اسم جوشکاری آرگون پیداست، در آن از گاز آرگون استفاده می شود که غیر سمی است و به مقدار کم در اتمسفر وجود دارد. در دستگاه های جوشکاری آرگون را با گاز هلیوم ترکیب می کنند تا سرعت جوشکاری افزایش یابد. در این بین جوشکاری آرگون دارای مزایایی است که به آن خواهیم پرداخت:

• جوشکاری بسیار دقیق، تمیز و بدون کجی سطح
• جوشکاری طولانی مدت
• عدم تولید دود و جرقه حین جوشکاری و طبعا عدم نیاز به پاکسازی
• جوشکاری رسوبی با کیفیت مطلوب
• پاشیده شدن میزان بسیار کم مواد مذاب
• قابلیت جوشکاری قطعات نرم و ظریف
• مناسب برای جوش کارها و قطعات زینتی
• امکان جوشکاری اوراق فلزی در همه حالات(اتصال صفحات صاف و قوس ها) با کیفیت مطلوب

جوشکاری آرگون و کاربردهای آن یکی از روش‌های مهم جوشکاری در صنایع است. در جوشکاری آرگون هدف اتصال دائمی قطعات به یکدیگر است. تنها فلزات نیستند که با جوش آرگون به هم متصل می شوند. بلکه قابلیت اتصال کامپوزیت، سرامیک و پلیمر را نیز دارد. نهایتا می توان گفت که جوشکاری آرگون موثرترین و شاید بهترین روش جوشکاری می باشد که به علت استفاده از گاز آرگون در آن، منجر به جوشکاری بهتر و عمیق سطوح می شود. از آنجائیکه این نوع جوشکاری بسیار تمیز است، در بیشتر صنایع مورد استقبال قرار گرفته است.

معایب جوشکاری آرگون

اولین عیب جوش آرگون نسبت به سایر روش های جوشکاری تجهیزات گران قیمت و دستگاه جوش آرگون است. همچنین برای هر عملیات جوش آرگون باید از الکترود و پرکننده جدید استفاده کرد تا از آلودگی سطوح فلزی جلوگیری شود.

پوشش ضعیف گاز

یکی از مشکلات رایج در جوش آرگون این است که همیشه باید از گاز آرگون برای عملیات جوشکاری خود استفاده کنید. به عنوان مثال، ترکیب گاز آرگون و دی اکسید کربن برای جوشکاری TIG بلافاصله منجر به آلودگی محیط کار می شود. بنابراین، جوشکارها در انتخاب گاز، گزینه های محدودی دارند. همچنین، عیب یابی فرآیند جوشکاری آرگون برای کسانی که تازه شروع به کار کرده اند کمی دشوار است. زیرا علاوه بر بررسی تنظیمات آمپر و نوع فعلی جوشکار، باید شلنگ گاز آرگون و اتصالات آن را از نظر نشتی بررسی کنید.

گنجاندن تنگستن

هنگامی که از تکنیک های جوشکاری نامناسب استفاده می شود، احتمال به دام افتادن ذرات تنگستن در فلز جوش وجود دارد. علل اصلی این نقص عبارتند از:

• تماس نوک الکترود تنگستن با حمام مذاب.
• تماس سیم جوش با الکترود تنگستن داغ.
• عبور جریان بیش از حد از الکترود تنگستن.
• آلودگی نوک الکترود توسط جرقه های ساطع شده از حوضچه مذاب.
• طول موثر طولانی الکترود (فاصله بین نوک الکترود و کولت) که منجر به گرم شدن بیش از حد الکترود می شود.
• سرعت جریان گاز محافظ ناکافی یا وزش باد در محیط جوشکاری و در نتیجه نوک الکترود اکسید می شود.
• نام الکترود تنگستن فروکش.
• استفاده از گازهای محافظ نامناسب مانند آرگون + دی اکسید کربن

نقص ها به دلیل محافظت نادرست از گاز رخ می دهد:

• ناخالصی تنگستن
• تخلخل
• فیلم های اکسیدی ناشی از ذوب ناقص و به دام افتادن ناخالصی های اکسیدی

تمام عیوب بالا باعث کاهش خواص مکانیکی از جمله کاهش استحکام کششی و مقاومت به ضربه می‌شوند.

برخی از علل نقص جوش آرگون عبارتند از:

• جریان کم گاز محافظ
• گاز محافظ بیش از حد، در نتیجه جریان گاز از حالت آرام یا آرام به متلاطم یا متلاطم تبدیل می شود.
• باد در محیط جوشکاری و نقض حفاظت گاز.
• دهانه کوچک شعله. (قطر پوشش شعله باید حداقل 1.5 برابر عرض سطح جوش باشد)
• طول قوس زیاد یا فاصله زیاد بین پوشش شعله و حوضچه مذاب.

ناخالصی های اکسید (شامل اکسیدها)

ناخالصی های اکسید در هسته جوش نقطه تمرکز تنش هستند و استحکام و مقاومت ضربه جوش را کاهش می دهند. در فرآیند جوشکاری آرگون، قبل از شروع جوشکاری، لایه های اکسیدی باید از محل اتصال و سیم جوش جدا شوند، این امر به ویژه برای آلومینیوم و آلیاژهای آن به دلیل نقطه ذوب بالای اکسید آلومینیوم (2050c) اهمیت دارد.

• تمیز نشدن درز جوش، وجود لایه های اکسیدی روی سیم جوش و عدم تمیزکاری بین مرحله ای.
• حذف نوک داغ سیم جوش از ناحیه حفاظتی گاز محافظ در حین جوشکاری.
• اکسیداسیون از ریشه جوش (حفاظت از ریشه جوش هنگام جوشکاری فلزات حساس مانند فولاد ضد زنگ مورد نیاز است)، به عنوان مثال. قسمت پشتی قطعه کار باید با گاز محافظ محافظت شود.

عدم ذوب

برخی از علل نقص کمبود مذاب عبارتند از:

• زاویه مورب کوچک قطعه کار که باعث عدم همجوشی ریشه می شود (عدم ذوب ریشه)
• جوش بیش از حد (سطح ریشه) و عدم همجوشی در پایه اتصال.
• فاصله کم بین دو لبه در پایه جوش که باعث ذوب شدن پایه اتصال نمی شود.
• جوش ناکافی در دیواره های اتصال به دلیل سرعت جوش بالا و عدم تمرکز قوس در مرکز اتصال.
• توالی نامناسب پاس های جوشکاری و عدم وجود جوش میانی

حتما مطالعه کنید: معرفی دستگاه جوش اینورتر و مزایای آن

عوارض طولانی مدت جوشکاری آرگون

جوشکارانی که برای مدت طولانی با جوش آرگون کار می کنند در صورت رعایت نکردن نکات ایمنی دچار برخی بیماری ها می شوند. در برخی موارد مشکلات تنفسی مانند برونشیت، التهاب ریه، آسم، مشکلات قلبی، التهاب معده و روده، آسیب کلیه و زخم معده و همچنین مشکلات پوستی مشاهده می شود. کار طولانی مدت با گاز آرگون بدون استفاده از محافظ تنفسی منجر به مشکلات زیادی می شود. علاوه بر این، سوختگی و آسیب چشم عوارض جانبی ناخوشایندی است که در اثر حرارت بالا و الکترود داغ ایجاد می شود. حتی احتمال گرمازدگی جوشکار به دلیل طولانی شدن کار جوش وجود دارد. خستگی، حالت تهوع و درد شکم اغلب به دلیل گرمازدگی است. استفاده از لباس محافظ، عینک محافظ، ماسک تنفسی و حتی کفش محافظ هنگام کار با گاز سمی ضروری است تا عوارض ناشی از گاز به حداقل برسد.

جمع بندی

جوشکاری آرگون و کاربردهای آن در صنایع مختلف، از جمله صنایع خودروسازی، هوافضا و پتروشیمی، بسیار گسترده است. کاربرد جوش آرگون در صنعت خودروسازی و … بسیار موثر است و هر روز افراد زیادی تصمیم به ورود به این حرفه پرسود می گیرند. اگرچه جوش آرگون بهترین و دقیق ترین نوع جوش است، اما کسب مهارت و تجربه در این زمینه زمان زیادی را می طلبد و نیاز به آموزش مداوم دارد.

در صورت تمایل به یادگیری جوشکاری آرگون می توانید در دوره آموزش جوشکاری آرگون در آموزشگاه فنی ثبت نام نمایید.