تجربه نشان داده که درصورتیکه بتوانیم از ورود هوا به منطقه جوش پیشگیری کنیم جوش از خواص شیمیائی و فیزیکی بهتری برخوردار خواهد بود. در این جا کلمه هوا به مخلوطی از گازهای اکسیژن هیدروژن نتیتروژن و بخار آب که همگی باعث کاهش کیفیت جوش می شوند اطلاق می گردد. باید اضافه کرد که اکسیدهای فلزی و گرد و غبار و ذرات پراکنده در هوا نیز باعث کاهش کیفیت جوش می گردند.
در بسیاری از مراحل جوشکاری با قوس الکتریکی و همچنین لحیم کاری و لحیم کاری سخت گازهای حاصل از سوختن پوشش الکترودها و همچنین گازهائی که مخصوص این کار پیش بینی شده اند از ورود و تماس هوا و دیگر عناصر مضر به منطقه جوش جلوگیری می کنند.
اصول اساسی جوشکاری با قوس الکتریکی در پناه گاز محافظ
اصول کار این طریقه جوشکاری بسیار ساده است. الکترودگیر که در اینجا به آن تفنگ یا مشعل هم گفته می شود طوری طراحی شده که علاوه برالکترود جریانی از یک گاز خنثی مانند بی اکسیدکربن هلیوم یا آرگون را نیز از خود عبور می دهد.
غرض اصلی از استفاده از یک گاز محافظ درخلال جوشکاری درامان نگهداشتن فلز مذاب از ورود و تماس اکسیژن هوا و سایر گازهای مزاحم موجود در آن به منطقه جوش می باشد. در این طریقه با حذف اکسیداسیون وسیار ناخالصی های موجود جوشکاری بر روی فلزاتی که با سایر طرق جوشکاری غیرممکن و یا بسیار دشوار است ممکن می گردد. این طریقه جوشکاری با روش دستی خودکار و نیمه خودکار مرسوم و متداول است. در این قسمت روشهای دستی و نیمه خودکار مورد بررسی قرارگرفته و بحث درباره طریقه اتوماتیک به بخش دیگری موکول می شود.
درموقع کار با این روش جوشکاری گازی که از داخل الکترودگیر عبور می کند و اطراف الکترود را در برمی گیرد به محض خروج از الکترودگیر آتمسفر محیط را با فشار پس زده و الکترود قوس و منطقه مذاب را از ورود هوای اطراف در امان نگهمیدارد.
جوشکاری یا قوس الکتریکی در پناه گاز خنثی سه مزیت اساسی نسبت به جوشکاری ساده با قوس الکتریکی دارد. این مزایا عبارتند از:
- سرعت عمل بسیار زیاد است.
- جوش خیلی تمیزتر است.
- جوشکاری فلزاتی که با سایر روشها غیرممکن یا دشوار است ممکن می گردد.
یکی از مزایا سرعت مل کاهش تلفات و صرفه جوئی در وقت است. درصد تقریبی هزین ها بشرح زیرمی باشد:
الکترود تنگستن (اگر مصرف شود) 3%
انرژی الکتریکی 5%
گاز محافظ 92%
باین تریتب ملاحظه می شود که عمل کرد این روش بمراتب سریع تر از جوشکاری معمولی باقوس الکتریکی می باشد و البته بدیهی است که صرفه جوئی درتعداد وساعت کار کارگر نیز قابل توجه بوده و تولید بسیار زیاد خواهد بود همچنین در این روش چون نیازی به تمیز کردن تفاله جوش نیست. در زمان و مزدکارگر باز هم صرفه جوئی خواهد شد.
انواع روشهای جوشکاری با گاز خنثی
انواع روشهای جوشکاری مورد استفاه و مرسوم بشرح زیر می باشند:
الف. جوشکاری با قوس الکتریکی با الکترود از جنس تنگستن (TIG یا GTAW) که اصطلاحا آن را تیک خواهیم نامید.
ب. جوشکاری با قوس الکتریکی با الکترود فلزی (MIG یا GMAW) که آنرا میگ می نامیم.
ج. حوشکاری با قوس الکتریکی و بوسیله الکترود زغالی (CIG یا GCAW) که آنرا سیگ می نامیم.
د. جوشکاری با قوس الکتریکی به طریقه نقطه جوش GASW بهرحال درمجموع برای عبور جریان الکتریسیته سه روش پیشنهاد شده است:
- جریان مستقیم با پلاریته مستقیم (DCSP)
- جریان مستقیم با پلاریتهن معکوس (DCRP)
- جریان متناوب (AC)
یونها ملکول های یک گاز می باشند که بصورت ذرات باردار (الکتریکی) در می آیند.
این عملیات قسمتی از تئوری الکترونی می باشند. در روش DCSP نفوذ بسیار عالی است چون جریان حرکت الکترون ها بطرف قطعه کار بوده و درنتیجه گرما را بر روی آنت متمرکز می کند.
اگر از روش DCSP استفاده کنیم کار بسیار تمیز خواهد بود ولی نفوذ خیلی زیادنمی باشد زیرا بیشتر گرما در روی الکترود تنگستن (آند) یا سیم جوش ایجاد خواهد شد. بلافاصله ملاحظه می شود که استفاده از این طریقه برای جوشکاری بر روی قطعات آلومینیومی منیزیمی و سایر موادی که جوشکاری آنها مشکل است بسیار مفید می باشد (در این حالت باید از الکترودی از جنس تنگستن استفاده نمود). اگر از جریان متناوب با فرکانس بالا (ACHF) استفاده شود هم نفوذ خوب بوده و هم کار تمیز خواهد ماند.
درموقع استفاده از روش (MIG) GMAW جریان گرمائی قوس متغیر است زیرا الکترود فلزی ذوب شده و قطرات مذاب از قوس عبور کرده و به منطقه جوش سقوط می کنند. این روش جوشکاری اغلب با طریقه DCRP صورت می گیرد. در این حالت قوس بسیار تمیز بوده و فلز جوش با سرعت بر روی قطعه کار ته نشین می شود. البته در این حالت جریان الکتریکی نسبتا زیاد لازم است تا فلزمذاب را به صورت پودر در آورده و آنرا بر روی قطعه کار ته نشین نماید. به این ترتیب میزان انتقال* زیاد شده و کنترل و دقت قوس افزایش می یابد. عین همین عمل را می توان درباره فلزات نازک انجام داد. در این حالت فقط کافی است شدت جریان را کاهش دهیم.
بحث بیشتر در این مورد را به صفحات بعد موکول می کنیم.
جوشکاری با قوس الکتریکی درپناه گاز خنثی و با الکترودی از جنس تنگستن GTAW (TIG)
دراین حالت از یک الکترود مصرف شدنی از جنس تنگستن استفاده می کنند. این الکترود در داخل یک الکترودگیر مخصوص که ضمنا از میان خود جریانی از یک گاز خنثی را نیز عبور می دهد قرارمی گیرد. درحقیقت اصول کار به این ترتیب است که قوس الکتریکی بین کارو تنگستن در محیطی که از یک گاز خنثی (از قبیل هلیوم آرگون دی اکسیدکربن یا مخلوطی از گاز محافظ) آکنده است صورت می گیرد.
درحقیقت اصول کار به این ترتیب است که قوس الکتریکی بین کار و تنگستن درمحیطی که از یک گاز خنثی (از قبیل هلیوم آرگون دی اکسیدکربن یا مخلوطی از گاز محافظ) آکنده است صورت می گیرد.
در فصل بعدی انواع گازهای محافظ وموارد استفاده هریک توضیح داده خواهد شد و تشریح خواص فیزیکی و شیمیائی آنها به فصول بعدی موکول می گردد. اگر لازم باشد فلز پرکننده را می توان به منطقه جوش اضافه نمود.
مرتب کردن یک کارگاه جوشکاری TIG
دانلود مقاله جوشکاری با قوس الکتریکی در پناه گاز محافظ
