چه گازی برای جوشکاری تیگ بهتر است؟ (آرگون، میکس یا …؟)

مقدمه

جوشکاری تیگ (TIG) که به نام جوشکاری تنگستن با گاز محافظ نیز شناخته می‌شود، یکی از تمیزترین و دقیق‌ترین روش‌های جوشکاری است. بسیاری از صنایع مهم از جمله خودروسازی، صنایع هوافضا، تجهیزات پزشکی و حتی ساخت سازه‌های ظریف فلزی از این روش استفاده می‌کنند. دلیل محبوبیت آن، کیفیت بسیار بالای اتصال، کنترل دقیق بر روی قوس الکتریکی و امکان جوشکاری فلزات حساس و نازک است.

اما یکی از مهم‌ترین عوامل در موفقیت این فرآیند، انتخاب گاز مناسب جوشکاری تیگ است. گاز محافظ به ظاهر ساده می‌آید، ولی نقش حیاتی در کیفیت نهایی اتصال، ایمنی جوشکار و حتی طول عمر تجهیزات دارد. اگر انتخاب گاز اشتباه باشد، نتیجه کار چیزی جز جوش ضعیف، ترک‌خورده یا متخلخل نخواهد بود. بنابراین شناخت انواع گازها و کاربردشان برای هر فلز ضروری است.

چرا گاز محافظ در جوشکاری تیگ مهم است؟

بسیاری از افراد تازه‌کار تصور می‌کنند که گاز تنها برای جلوگیری از اکسید شدن فلز استفاده می‌شود. در حالی که نقش آن بسیار فراتر از این است. گاز مناسب جوشکاری تیگ وظایف زیر را بر عهده دارد:

• ایجاد پوشش محافظ روی حوضچه مذاب و جلوگیری از ورود اکسیژن و نیتروژن

• پایدار کردن قوس و کمک به روشن شدن سریع‌تر آن

• کنترل میزان نفوذ حرارت در فلز پایه

• بهبود ظاهر سطحی جوش و جلوگیری از ایجاد حفره یا تخلخل

• افزایش عمر الکترود تنگستن و جلوگیری از آلودگی نوک آن

به عبارت دیگر، بدون وجود گاز محافظ مناسب، کیفیت جوش TIG به‌شدت افت می‌کند.

آرگون؛ پرکاربردترین گاز در جوشکاری تیگ

وقتی صحبت از گاز مناسب جوشکاری تیگ می‌شود، اولین گزینه‌ای که به ذهن همه می‌رسد آرگون خالص است. آرگون یک گاز نجیب است که هیچ واکنش شیمیایی با فلزات مذاب انجام نمی‌دهد.

مزایای استفاده از آرگون

• روشن شدن سریع و آسان قوس الکتریکی

• حفاظت کامل از حوضچه مذاب

• ایجاد سطحی براق و تمیز روی جوش

• امکان استفاده برای اکثر فلزات (فولاد، استیل، آلومینیوم، مس و آلیاژهای آن‌ها)

• در دسترس بودن و هزینه کمتر نسبت به گازهای ترکیبی

محدودیت‌های آرگون

البته آرگون برای جوشکاری قطعات ضخیم کارایی کمتری دارد. چون میزان انتقال حرارت آن پایین است، در ضخامت‌های بالا جوش به عمق کافی نفوذ نمی‌کند. به همین دلیل در صنایع سنگین اغلب آن را با گازهای دیگر ترکیب می‌کنند.

هلیوم؛ گزینه‌ای برای نفوذ بیشتر

هلیوم به تنهایی کمتر در جوشکاری تیگ به کار می‌رود اما در برخی موارد انتخابی عالی است.

مزایا

• رسانایی حرارتی بالا و ایجاد نفوذ عمیق‌تر

• مناسب برای جوشکاری فلزات ضخیم

• افزایش سرعت جوشکاری و بهره‌وری در پروژه‌های صنعتی

معایب

• روشن شدن قوس سخت‌تر است و نیاز به جریان بیشتری دارد.

• هزینه بالاتری نسبت به آرگون دارد.

• کنترل قوس برای افراد تازه‌کار دشوارتر خواهد بود.

به همین دلیل اغلب هلیوم با آرگون ترکیب می‌شود تا مزایای هر دو گاز به‌طور هم‌زمان استفاده شود.

مخلوط آرگون و هلیوم؛ ترکیبی قدرتمند

بسیاری از صنایع به جای استفاده از آرگون یا هلیوم به صورت خالص، ترکیب آن‌ها را انتخاب می‌کنند. این کار بهترین ویژگی‌های هر دو گاز را در اختیار جوشکار می‌گذارد.

• آرگون موجب پایدار شدن قوس و روشن شدن سریع آن می‌شود.

• هلیوم حرارت بیشتری وارد می‌کند و نفوذ جوش را افزایش می‌دهد.

این ترکیب برای جوشکاری فلزاتی مثل آلومینیوم ضخیم، مس و فولادهای خاص بسیار مفید است. البته هزینه این ترکیب بالاتر از آرگون خالص است، اما کیفیت نهایی جوش ارزش آن را دارد.

ترکیب آرگون و هیدروژن؛ برای سطحی براق‌تر

برخی صنایع خاص، به‌ویژه در جوشکاری فولاد ضدزنگ، از ترکیب آرگون با مقدار کمی هیدروژن استفاده می‌کنند.

مزایا

• حرارت بیشتری به حوضچه منتقل می‌شود.

• سطح جوش براق و تمیز خواهد بود.

• سرعت جوشکاری کمی افزایش می‌یابد.

محدودیت‌ها

• برای آلومینیوم و مس مناسب نیست چون باعث ایجاد تخلخل می‌شود.

• در صورت استفاده بیش از حد ممکن است ترک در فلز ایجاد شود.

این ترکیب بیشتر برای کاربردهای خاص صنعتی انتخاب می‌شود و استفاده عمومی ندارد.

نیتروژن و گازهای ویژه

اگرچه نیتروژن به‌ندرت در جوشکاری تیگ استفاده می‌شود، اما در برخی صنایع مانند ساخت آلیاژهای مس-نیکل کاربرد دارد. نیتروژن می‌تواند خواص مکانیکی خاصی به فلز جوش داده اضافه کند. استفاده از این گاز معمولاً به پروژه‌های تخصصی محدود می‌شود و در کارگاه‌های عمومی رایج نیست.