چگونه گاز مناسب را برای جوشکاری انتخاب کنیم؟
هنگامی که می خواهیم یک عملیات جوشکاری را برنامه ریزی کنیم ، چه در مقیاس بزرگ و یا چه در کار های کوچک ، انتخاب ما در مورد گاز می تواند باعث افت یا افزایش کیفیت جوش شود. گاز محافظ مناسب می تواند در فاکتور هایی مثل شکل جوش ، انتقال دما ، ساختار آلیاژی ، بخار های تولید شده و ... تاثیر مستقیم بگذارد که منجر به تغییر در نتیجه نهایی عملیات جوشکاری ما خواهد شد.
به عنوان یک سازنده، زمانی به نتیجه مطلوب خواهید رسید که اطلاعات پایه ای از علم شیمی که در مبحث گازهای محافظ را داشته باشیم. هدف از این مطلب حذف اشتباهات رایج در انتخاب گاز های محافظ با استفاده از نگاهی علمی می باشد. در پایان استفاده از موارد پیش رو منجر به جوش هایی مستحکم تر و ظریف تر در کمترین زمان ممکن خواهد شد.
اصول انتخاب گاز های محافظ
قبل از شروع بایستی سه نکته را همیشه در ذهن داشته باشیم. خواص ساده گاز های مورد استفاده به صورت موارد زیر بر جوش شما تاثیر خواهد گذاشت :
1- خواص گرمایی گاز مد نظر شما در دمای بالا
2- واکنش شیمیایی که گاز شما با فلز زمینه و الکترود یا فیلر خواهند داشت.
3- چگونه هر کدام از گاز ها به روش انتقال بین فلزات تاثیر می گذارند.
اکنون با توجه به موارد ذکر شده نگاهی به گازها محافظ با کاربرد عمومی و کاربردهای آنها در جوشکاری خواهیم داشت.
آرگون:
آرگون یکی از گازهای خالصی است که در جوشکاری استفاده می شود و بیشترین محبوبیت را در این بین دارا می باشد. از دیگر گازها می توان به هلیوم و کربن دی اکسید اشاره کرد که به آنها در ادامه خواهیم پرداخت.
آرگون یک گاز نجیب تک اتمی می باشد که به دلیل در دسترس بودن و کم هزینه بودن و مقاومت آن در برابر شرکت در واکنش های شیمیایی ، کم بخار بودن و کمک کردن به استحکام جوش مورد استفاده قرار می گیرد. گاز آرگون اغلب با مقداری اکسیژن ترکیب می شود و هنگامی که در جوشکاری ما نفوذ عیق و قوس متمرکز تر مدنظر است مورد استفاده قرار می گیرد. این گاز در جوشکاری های MIG و TIG مواد غیر آهنی مانند آلومینیوم و مس و روی کاربرد دارد.
ترکیبات دوتایی گاز محافظ با استفاده از آرگون:
A. آرگون-اکسیژن 1 % : این ترکیب برای نوع انتقال پاششی (Spray Transfer) در فولاد های ضد زنگ مناسب است. یک درصد اکسیژن موجود در این ترکیب برای پایدار کردن قوس ، بهبود شکل ظاهری و نرخ قطره ها می باشد.
B. آرگون-اکسیژن 2 % : برای جوشکاری پاشش قوسی در فولاد های کربنی ، فولاد های کم آلیاژ و فولاده ای ضد زنگ مورد استفاده است. این ترکیب Wetting بهتری نسبت به ترکیب یک درصد با همان کیفیت را ارائه میدهد.
C. آرگون-اکسیژن 5 % : حوضچه جوش مذابیت بیشتری به خود می گیرد که باعث تسهیل کنترل حرکت در جوشکاری میشود. این ترکیب به صورت عمومی برای جوشکاری فولاد های کربنی مناسب است چرا که اکسیژن اضافه موجود ، نرخ انتقال را افزایش می دهد.
هلیوم:
هلیوم یک گاز تک اتمی و نجیب است که عموما در جوشکاری TIG فلزات غیرآهنی استفاده میشود. بر خلاف آرگون، این گاز پتانسیل یونیزاسیون و رسانایی بالاتری دارد که باعث اثراتی کاملا متفاوت از آرگون می شود. این گاز می تواند در زمان هایی که شروع جوشکاری به صورت فرکانس بالا نباشد مشکل ایجاد کند. این گاز به ندرت در جوشکاری استفاده می شود مگر در جوشکاری فلز مس.
کربن دی اکسید یا Co2 :
کربن دی اکسید یک گاز کاملا پیچیده با ملکول های ترکیبی است که اصولا در جوشکاری های با مفتول های توپودری یا FCAW استفاده میشود. در زمان کار با گاز کربن دی اکسید باید توجه کرد که بر اثر واکنش ایجاد شده توسط قوس الکتریکی ، اکسیژن و کربن از هم جدا میشوند و اگر مراقب نباشیم احتمال اکسید شدن فلز پایه وجود دارد و باعث آلیاژ زدایی از گرده جوش خواهد شد.
استفاده از Co2 باعث ایجاد نفوذ طولی و عمقی مطلوبی خواهد شد اما در جوشکاری MIG امکان ایجاد یک انتقال پاششی را به ما نخواهد داد و میتواند یک انتقال کروی با مقدار پاشش و جرقه ی معمولی به ما بدهد.
دیگر گاز های مورد استفاده در ترکیبات:
اکسیژن : یک گاز با ملکول های چند اتمی ، به مقدار کمتر از 10 درصد در جوشکاری MIG استفاده میشود.
هیدروژن : عموما در جوشکاری فولاد های ضد زنگ آستنیتی استفاده میشود با ترکیب کمتر از 10 درصد.
نیتروژن : به طور معمول در ترکیب گاز های محافظ استفاده ای ندارد مگر در شرایط نیاز به مقاومت به خوردگی در فولادهای داپلکس و سوپر داپلکس.
امید است با خواندن این مطلب با اعتماد به نفس بهتری نسبت به انتخاب گاز محافظ جهت جوشکاری مورد نظر خود اقدام کنید و نتایج دقیق تر و بهتری حاصل نمایید.
علاقه مند به مطالعه بیشتر در این موضوع هستید؟ کلیک کنید.
منبع : weldmyworld.com
مترجم : مهندس امیرحسین اوجی – دانشجوی کارشناسی
ارشد سیستم های ساخت و تولید – دانشگاه یونشوپینگ سوئد
ایمیل مترجم : owam1569@student.ju.se
تمامی حقوق این مطلب برای مترجم محفوظ می باشد. استفاده از این مطلب فقط با ذکر نام منبع ، آدرس اینترنتی و نام مترجم مجاز می باشد.