چگونه از گاز آرگون در جوشکاری استفاده می شود؟
جوشکاری با گاز آرگون فرآیندی است که در اکثر صنایع مورد استفاده قرار می گیرد و دارای فرآیند ها و مدل های مختلفی است و جوشکار ها بر اساس نوع پروژه ای که بر روی آن کار می کنند نوع فرآیند جوشکاری خود را انتخاب می کنند.
از شیوه های مختلف جوشکاری، جوش میگ (GMAW) و جوشکاری تیگ یا جوش تنگستن (GTAW) فرآیند هایی هستند که برای محافطت از جوش در مقابل آلاینده ها از گاز هایی مانند co2 و آرگون استفاده می کنند.
آرگون خالص یا محلوط آرگون اغلب به عنوان گاز محافظ مورد استفاده برای این فرآیند های جوشکاری انتخاب می شود. با خواندن ادامه این مقاله در مورد عملکرد آرگون در جوشکاری اطلاعات بیشتری به دست آورید.
گاز آرگون چیست؟
آرگون گازی بی بو، بی رنگ، و بی مزه است که 0.93 درصد از جو زمین را تشکیل می دهد. از نظر شیمیایی آرگون یک گاز نجیب یا نما عنصر AR و عدد اتمی آن 18 است. آرگون یک عنصر شیمیایی است که به عنوان گاز نجیب طبقه بندی می شود.
گاز آرگون از نوع گاز های بی اثر است. گاز های نجیب، پایدار در نظر گرفته می شوند و سرعت واکنش پایینی دارند. از کلمه یونانی argos به معنای تنبل یا غیر فعال گرفته شده است و با عناصر دیگر ترکیب نمی شوند.
بی اثری آن باعث می شود که گاز آرگون به طور منحصر به فردی بتواند فضای بی اثر ایده آل، مورد نیاز برای لامپ های رشته ای و فلورسنت، کریستال های نیمه هادی و جوشکاری را فراهم کند.
آرگون در جوشکاری تنگستن (GTAW) و جوشکاری co2 (GMAW):
در دو روش ازجوشکاری ها وجود دارد که از گاز محافظ استفاده می کنند. GTAW جوشکاری با تنگستن یا جوش تیگ و (GTAW) جوشکاری فلز با گاز بی اثر یا جوش میگ فرآیند هایی از جوشکاری هستند که از گاز آرگون استفاده می کنند.
جوشکاری co2 یا جوشکاری میگ :
در جوشکاری co2 یک قوس الکتریکی بین قطعه کار و سیم جوش تشکیل می شود. همانطور که سیم جوش از طریق تورچ به بیرون می آید و شروع به جوشکاری می کند، یک گاز محافظ که معمولا آرگون است برای محافظت از خروجی تورچ همراه با سیم جوش به سمت قطعه کار هدایت می شود تا از حوضچه جوشکاری در برابر آلودگی های هوا و اکسید شدن محافظت کند.
از جوشکاری میگ یا جوش GMAW می توان بر روی طیف وسیعی از فلزات، از جمله ورق های نازک تا ضخیم و فلزات با آلیاژ های مختلف استفاده کرد.
جوشکاری تیگ یا جوشکاری GTAW :
فرآِند جوشکاری تیگ مانند جوشکاری میگ عمل می کند.یک قوس الکتریکی در طول فرآیند تشکیل می شود.با این حال در جوشکاری تیگ به جای سیم جوش مصرفی از یک الکترود تنگستن غیر مصرفی برای برقراری قوس استفاده می شود.
الکترود تنگستن ایجاد قوس می کند و حرارت کافی برای جوشکاری را ایجاد می کند. این حرارت برای پیوند و اتصال بین دو قطعه کار ( همجوشی ) و یا ذوب فیلر (فلز پر کننده) کافی است.
جوش های تیگ از گاز های محافظ بی اثر مانند آرگون برای جلوگیری از آسیب و آلودگی استفاده می کنند.
هدف استفاده از گاز محافظ در جوشکاری :
دلایل مختلفی برای استفاده از گازهای محافظ برای انواع جوش وجود دارد. آنها به محافظت از حوضچه جوش در برابر آلاینده های موجود در هوا کمک می کنند. گاز محافظ همچنین می تواند قوس الکتریکی را تثبیت کند تا جوش نفوذ بهتری در شکاف قطعه کار داشته باشد.
گازهای محافظ در کیفیت جوش و همچنین بهره وری و کارایی به دست آمده در طول فرآیند نقش بسیار مهمی دارند. محافظت از جوش در برابر اکسیژن و رطوبت در هوا به افزایش دوام جوش کمک می کند و از خوردگی جلوگیری می کند.
گاز های محافظ مورد استفاده در جوشکاری می تواند بی اثر (inert) یا فعال (active) باشد:
گاز های بی اثر:
گازهای بی اثر غیر واکنشی هستند، به این معنی که هیچ تاثیری بر نتیجه جوش نهایی ندارند زیرا با عناصر دیگر واکنش نمی دهند. آنها برای محافظت از حوضچه قوس/جوش در برابر آلاینده ها استفاده می شوند.
گاز های فعال:
گازهای فعال بر روی فرآیند جوشکاری اثر می‌گذارند و در موارد خاصی بسته به ماده مورد استفاده می‌شوند، به خصوص اگر نیاز به نفوذ عمیق جوش باشد.
در مورد گازهای محافظ چند گزینه مختلف برای انتخاب وجود دارد. چهار مورد از رایج ترین آنها آرگون، هلیوم، دی اکسید کربن و اکسیژن هستند.
هم آرگون و هم هلیوم گازهای محافظ بی اثر هستند، در حالی که دی اکسید کربن و اکسیژن فعال هستند.
از آرگون در چه نوع جوشکاری هایی استفاده می شود؟
اگرچه گزینه های مختلفی در مورد گازهای محافظ وجود دارد ولی آرگون اغلب به عنوان یکی از پرکاربردترین ها برای جوش های میگ و تیگ انتخاب می شود.
در طول فرآیند جوشکاری، فلزات در معرض دمایی قرار می گیرند که اغلب بیش از 2800 درجه سانتیگراد است. آرگون غیر سمی و غیر قابل اشتعال است، به این معنی که می تواند آن افراط را تحمل کند. آرگون خالص برای جوشکاری آلیاژهای آلومینیوم و منیزیم با فرآیند GMAW استفاده می شود، در حالی که برای فرآیند GTAW، آرگون خالص برای همه کاربردها استاندارد است.
آرگون خالص برای جوشکاری آلیاژهای آلومینیوم و منیزیم با فرآیند جوشکاری co2 استفاده می شود، در حالی که برای فرآیند جوشکاری تنگستن، آرگون خالص برای همه کاربردها استاندارد است. به صورت محاوره اکثر جوشکار های به جوشکاری تنگستن، جوشکاری آرگون نیز می گویند.
ترکیبات آرگون در جوشکاری ها:
چند نوع گاز و مخلوط آرگون وجود دارد که توسط جوشکارها در طول فرآیندهای جوشکاری محافظ استفاده می شود.
متداول ترین و استانداردترین نوع مورد استفاده برای جوشکاری تنگستن، آرگون خالص 99.996 درصد است که کارآمدترین نوع خلوص است که جوشکاران می توانند از آن استفاده کنند.
گاهی اوقات، یک جوشکار ترکیبی از ۷۵٪ آرگون و ۲۵٪ دی اکسید کربن را برای پروژه های جوشکاری میگ انتخاب می کند. از آنجایی که دی اکسید کربن می تواند باعث اکسیداسیون در اطراف الکترود تنگستن شود، از ترکیب برای جوشکاری تنگستن اجتناب می شود.
با این حال، با جوش‌های co2، ترکیب آرگون با دی‌اکسید کربن می‌تواند به تولید حوضچه جوش داغ‌تر و همچنین نفوذ عمیق‌تر جوش کمک کند.
گاهی اوقات، مخلوطی از 75 درصد آرگون و 25 درصد هلیوم در هر دو جوش میگ و تیگ استفاده می شود، اما آنقدر رایج نیست و معمولاً فقط در جوشکاری های صنعتی استفاده می شود.