جوشکاری تیگ (TIG) چیست؟ اصول، تجهیزات و نکات ایمنی
مقدمه
در دنیای مهندسی و ساختوساز، فرآیندهای جوشکاری نقشی حیاتی در تولید و تعمیر قطعات فلزی ایفا میکنند. یکی از پیشرفتهترین و پرکاربردترین روشهای جوشکاری، جوشکاریتیگ یا همان Tungsten Inert Gas Welding است. این روش که با نام اختصاری TIG شناخته میشود، به دلیل کیفیت بالا، دقت بینظیر و توانایی در جوشکاری فلزات مختلف از جمله آلومینیوم، استیل و تیتانیوم، جایگاه ویژهای در صنایع مختلف پیدا کرده است. در این مقاله به صورت جامع اصول، تجهیزات مورد نیاز و نکات ایمنی جوشکاریتیگ بررسی خواهد شد.
جوشکاریتیگ چیست؟
جوشکاریتیگ یک فرآیند قوسی است که در آن از الکترود تنگستن غیرمصرفی و گاز محافظ بیاثر (مانند آرگون یا هلیوم) برای ایجاد قوس و حفاظت از حوضچه مذاب استفاده میشود. این روش نخستین بار در دهه ۱۹۴۰ میلادی توسعه یافت و بهسرعت به دلیل کیفیت بالای اتصالات در صنایع هوافضا و انرژی مورد استقبال قرار گرفت.
در این روش، الکترود نقش اصلی در ایجاد قوس را دارد، اما برخلاف جوشکاری قوسی معمولی، خود الکترود مصرف نمیشود. گاز بیاثر اطراف منطقه جوشکاری را احاطه کرده و مانع از ورود اکسیژن و نیتروژن میشود. نتیجه، یک جوش تمیز، مقاوم و عاری از تخلخل است.
اصول جوشکاریتیگ
اصول پایه جوشکاریتیگ شامل موارد زیر است:
- ایجاد قوس الکتریکی: قوس بین نوک الکترود تنگستن و سطح فلز پایه شکل میگیرد.
- محافظت گازی: گاز آرگون یا هلیوم فضای اطراف قوس را از تماس با هوا محافظت میکند.
- ذوب فلز پایه: حرارت قوس باعث ذوب فلز پایه و تشکیل حوضچه مذاب میشود.
- اضافهکردن فلز پرکننده (در صورت نیاز): بسته به نوع اتصال و ضخامت فلز، سیم جوش بهعنوان فلز پرکننده به حوضچه اضافه میشود.
این فرآیند به دلیل کنترل بالای حرارت و شکل حوضچه، امکان ایجاد جوشهای دقیق و باکیفیت را فراهم میکند.
گردنه WP17
0 توماندنباله SR9/WP20
0 تومانگردنه WP18
0 تومانتنگستن سبز دلتا
85,000 تومان – 300,000 تومانمحدوده قیمت: 85,000 تومان تا 300,000 تومانسرامیک WP/17/18/26
0 تومانتنگستن طوسی دلتا
85,000 تومان – 400,000 تومانمحدوده قیمت: 85,000 تومان تا 400,000 تومانتجهیزات مورد نیاز در جوشکاریتیگ
برای انجام موفق جوشکاریتیگ، مجموعهای از تجهیزات تخصصی مورد نیاز است که هرکدام نقش مهمی دارند:
- دستگاه جوش TIG: منبع تغذیه قوس که قابلیت تنظیم آمپر و ولتاژ دارد.
- الکترود تنگستن: معمولا از جنس تنگستن خالص یا آلیاژهای آن (تنگستن-توریم یا تنگستن-زیرکونیوم) ساخته میشود.
- تورچ جوشکاری: دستهای که الکترود در آن نصب شده و جریان گاز از آن عبور میکند.
- گاز محافظ: معمولاً آرگون برای بیشتر فلزات و هلیوم برای کاربردهای خاص.
- سیم جوش پرکننده: در صورت نیاز به افزایش حجم اتصال.
- سیستم خنککننده: در دستگاههای پیشرفته، برای جلوگیری از داغ شدن بیش از حد تورچ.
- وسایل ایمنی: شامل ماسک جوشکاری، دستکش نسوز، لباس ایمنی و کفش کار.
انواع تکنیکهای جوشکاریتیگ
جوشکاریتیگ میتواند به شیوههای مختلفی انجام شود:
- جوشکاری بدون فلز پرکننده: برای ورقهای نازک و اتصالاتی که نیاز به زیبایی سطح دارند.
- جوشکاری با فلز پرکننده: برای ضخامتهای بیشتر یا اتصالاتی که نیاز به استحکام بالاتر دارند.
- جوشکاری AC: عمدتاً برای آلومینیوم و منیزیم.
- جوشکاری DCEN (قطب منفی مستقیم): برای فولاد زنگنزن و بیشتر فلزات.
- جوشکاری DCEP (قطب مثبت مستقیم): کاربرد محدود دارد اما برای تمیز کردن سطح اکسیدی مفید است.
مزایای جوشکاریتیگ
این روش به دلایل متعدد در صنایع مختلف محبوب است:
- کیفیت بسیار بالا و ظاهر زیبا
- قابلیت جوشکاری اکثر فلزات
- کنترل دقیق حرارت و نفوذ
- امکان جوشکاری در موقعیتهای مختلف (افقی، عمودی، سقفی)
- حداقل پاشش جرقه و دود
معایب جوشکاریتیگ
البته این فرآیند بدون ضعف هم نیست:
- سرعت پایینتر نسبت به روشهایی مانند MIG
- نیاز به مهارت و تجربه بالا
- هزینه بیشتر تجهیزات و مصرف گاز
- دشواری جوشکاری در محیطهای باز و بادخیز
کاربردهای جوشکاریتیگ
از آنجا که جوشکاریتیگ کیفیت اتصال بالایی ارائه میدهد، در صنایع حساس بهطور گسترده استفاده میشود:
- صنایع هوافضا: اتصال قطعات آلومینیومی و تیتانیومی هواپیما.
- صنایع غذایی و دارویی: به دلیل نیاز به سطوح تمیز و بدون آلودگی.
- صنایع نفت و گاز: جوشکاری لولههای استیل ضدزنگ.
- صنایع خودروسازی: مخصوصاً در بخش اگزوز و قطعات نازک فلزی.
- صنایع هنری و معماری: ساخت سازههای فلزی با دقت بالا.
نکات ایمنی در جوشکاریتیگ
رعایت نکات ایمنی در این روش اهمیت زیادی دارد زیرا قوس الکتریکی و اشعههای فرابنفش میتوانند خطرناک باشند:
- استفاده از ماسک جوشکاری با فیلتر UV و IR
- پوشیدن دستکش نسوز و لباس کار مناسب
- تهویه مناسب محیط برای جلوگیری از تجمع گاز
- جلوگیری از تماس مستقیم پوست با پرتو قوس
- اطمینان از سلامت تجهیزات برقی و کابلها
نقش مهارت در جوشکاریتیگ
برخلاف برخی روشهای جوشکاری که با تمرین کم قابل یادگیری هستند، جوشکاریتیگ نیازمند تجربه و دقت بالا است. جوشکار باید همزمان جریان الکتریکی، زاویه تورچ، میزان گاز محافظ و حرکت سیم جوش را کنترل کند. به همین دلیل، اپراتورهای ماهر در این زمینه ارزشمند بوده و دستمزد بالاتری دریافت میکنند.
آینده جوشکاریتیگ
با توجه به پیشرفت صنایع پیشرفته مانند هوافضا، پزشکی و انرژیهای نو، تقاضا برای جوشکاریتیگ همچنان رو به افزایش است. استفاده از دستگاههای نیمهاتوماتیک و روباتیک نیز باعث بهبود سرعت و کاهش وابستگی به نیروی انسانی خواهد شد.
جمعبندی
جوشکاریتیگ یکی از پرکاربردترین و دقیقترین روشهای جوشکاری است که کیفیت بالا، قابلیت استفاده روی طیف وسیعی از فلزات و مقاومت عالی در برابر خوردگی را به همراه دارد. اگرچه نیاز به مهارت بالا و هزینههای اولیه بیشتر دارد، اما در صنایعی که کیفیت و دوام حرف اول را میزنند، انتخابی بیرقیب است.