تاثیر انتخاب انواع گاز جوشکاری

انتخاب گازهای خنثی در فرآیند جوشکاری، نقش بسیار مهمی در کیفیت و کارایی جوش دارد. این گازها به عنوان محافظ در برابر اکسیداسیون و آلودگی‌های محیطی عمل می‌کنند و تاثیر مستقیمی بر خواص مکانیکی و فیزیکی جوش دارند. در این مقاله به بررسی تاثیرات انتخاب گاز جوشکاری و اهمیت آن‌ها در صنایع مختلف می‌پردازیم.

در دیبولیزر ، دستگاه های برش لیزری ، دستگاه جوش لیزری ، دستگاه جوش لیزری پرتابل ، دستگاه جوش لیزری دستی و دستگاه لیزر زنگ زدایی ما مقرون به صرفه هستند و برای ارتقای فرآیند تولید مشاغلی مانند شما ساخته شده اند

انواع گاز جوشکاری

آرگون

آرگون یکی از پرکاربردترین گازهای خنثی در جوشکاری است که به دلیل خواص منحصر به فرد خود، در بسیاری از فرآیندهای جوشکاری مورد استفاده قرار می‌گیرد. این گاز به خصوص در جوشکاری **TIG** و **MIG** کاربرد دارد.

هلیوم

هلیوم به دلیل وزن سبک و هدایت حرارتی بالا، در جوشکاری موادی مانند آلومینیوم و مس مورد استفاده قرار می‌گیرد. این گاز می‌تواند به افزایش سرعت جوشکاری و بهبود کیفیت جوش کمک کند.

نئون و کریپتون

این گازها به ندرت در جوشکاری استفاده می‌شوند، اما در برخی موارد خاص که نیاز به خواص ویژه‌ای مانند کاهش اسپاتر و بهبود ظاهر جوش است، مورد استفاده قرار می‌گیرند.

تاثیر گازهای خنثی بر فرآیند جوشکاری

کاهش اکسیداسیون

گازهای خنثی با ایجاد یک لایه محافظ بر روی سطح جوش، از اکسیداسیون فلزات جلوگیری می‌کنند. این امر به بهبود کیفیت و مقاومت جوش کمک می‌کند.

بهبود پایداری قوس الکتریکی

استفاده از گازهای خنثی می‌تواند به بهبود پایداری قوس الکتریکی و کاهش نوسانات آن کمک کند. این امر به خصوص در جوشکاری‌های دقیق و حساس اهمیت دارد.

کاهش آلودگی و اسپاتر

گازهای خنثی می‌توانند به کاهش آلودگی و اسپاتر در حین جوشکاری کمک کنند. این امر به بهبود ظاهر و کیفیت نهایی جوش منجر می‌شود.

انتخاب مناسب ترین گاز جوشکاری

نوع فلز

انتخاب گاز خنثی باید بر اساس نوع فلزی که قرار است جوش داده شود، انجام گیرد. به عنوان مثال، برای جوشکاری آلومینیوم، استفاده از هلیوم توصیه می‌شود.

فرآیند جوشکاری

نوع فرآیند جوشکاری نیز بر انتخاب گاز تاثیرگذار است. برای مثال، در جوشکاری **TIG** معمولاً از آرگون استفاده می‌شود.

شرایط محیطی

شرایط محیطی مانند دما و رطوبت نیز می‌تواند بر انتخاب گاز خنثی تاثیر بگذارد. در محیط‌های با دمای بالا، استفاده از گازهایی با هدایت حرارتی بالا مانند هلیوم توصیه می‌شود.

نتیجه‌گیری

انتخاب گازهای خنثی در جوشکاری از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است و می‌تواند تاثیرات قابل توجهی بر کیفیت و کارایی جوش داشته باشد. با توجه به نوع فلز، فرآیند جوشکاری و شرایط محیطی، انتخاب گاز مناسب می‌تواند به بهبود نتایج جوشکاری کمک کند.

گازهای بی اثر

آرگون : گاز نجیب با واکنش پذیری کم، آرگون رایج ترین و مقرون به صرفه ترین گاز محافظ است. آرگون برای خارج نگه داشتن هوا و حفظ پایداری قوس، به ویژه هنگام کار با فلزاتی مانند آلومینیوم، تیتانیوم یا فولاد، ترجیح داده می شود. در جوشکاری MIG و TIG از آرگون در مرحله جوشکاری اولیه یا برای پاکسازی سطح زیرین اتصال استفاده می شود.

هلیوم : هلیوم به دلیل خواص منحصر به فردش گزینه مورد علاقه برای آزمایش های علمی بوده است. از هوا سبک تر است. یخ نمی زند؛ و می توان آن را در دمای زیر 450 درجه فارنهایت مایع کرد. از نظر جوشکاری، این خواص به این معنی است که هلیم در مقایسه با گازهایی مانند دی اکسید کربن یا آرگون به سرعت جریان بالاتری نیاز دارد و رسانایی حرارتی خوبی را ارائه می دهد. بنابراین، در ولتاژ بالا، قوس داغتر می تواند ایجاد شود. هنگامی که با گازی مانند آرگون مخلوط می شود، می توان خواص هلیوم را افزایش داد تا یک قوس ثابت برای ورودی و نفوذ گرمای بهینه ایجاد شود. هلیوم برای جوشکاری فلزاتی مانند آلومینیوم، مس و منیزیم ایده آل است. 

هنگامی که آرگون و هلیوم مخلوط می شوند، می توانند خواص انتقال حرارت را بهبود بخشند. 

گازهای نیمه بی اثر

1. دی اکسید کربن (CO2) : در جوشکاری MIG، دی اکسید کربن سرعت جوش و عمق نفوذ را بهبود می بخشد و در عین حال خواص مکانیکی اتصال را افزایش می دهد. با این حال، همچنین می تواند باعث پاشش بیشتر جوش شود و منجر به کیفیت پایین جوش شود. در نتیجه، CO2 بیشتر به عنوان گاز مخلوط ترجیح داده می شود. 

2. اکسیژن : معمولاً مقادیر کمی از اکسیژن با گازهای اولیه مانند آرگون مخلوط می شود. در ترکیب بهینه، اکسیژن می تواند به بهبود سیالیت فلز مذاب، تثبیت قوس و به حداقل رساندن پاشش کمک کند. با این حال، اگر اکسیژن بیش از حد استفاده شود، خطر شکنندگی را افزایش می دهد.  

3. نیتروژن : نیتروژن زمانی مفید است که پایداری قوس و بهبود نفوذ جوش مورد نیاز باشد و بیشتر به عنوان گاز محافظ برای کاربردهای جوش لیزری استفاده می شود. هنگامی که نیتروژن با گازهای دیگر مخلوط می شود، می تواند خواص مکانیکی فلزات غنی از نیتروژن را با جلوگیری از اتلاف نیتروژن افزایش دهد. 

4. هیدروژن : هنگام جوشکاری نیکل و برخی از گریدهای فولاد ضد زنگ، هیدروژن می تواند به عنوان گاز محافظ استفاده شود. در مخلوطی با CO2 و آرگون، هیدروژن می تواند به جوشکاری با شکاف باریک با بهبود دمای قوس، سیالیت فلز مذاب و نفوذ جوش کمک کند تا سطح جوش صاف و تمیزی ایجاد کند. با این حال، هنگامی که هیدروژن با فلزاتی مانند فولاد یا آلومینیوم استفاده می شود، ممکن است مشکلاتی مانند شکنندگی هیدروژن و تخلخل جوش ایجاد کند. 

این گازهای محافظ جوشکاری، زمانی که در مخلوط‌های مناسب استفاده می‌شوند، می‌توانند یکدیگر را متعادل کنند تا نتیجه جوش عالی ایجاد شود. برخی از مخلوط های موثر عبارتند از:

پرسش‌های متداول

1. چرا آرگون به عنوان گاز خنثی در جوشکاری استفاده می‌شود؟
– آرگون به دلیل خواص محافظتی و پایداری بالا در بسیاری از فرآیندهای جوشکاری مورد استفاده قرار می‌گیرد.

2. هلیوم چه تاثیری بر فرآیند جوشکاری دارد؟
– هلیوم می‌تواند به افزایش سرعت جوشکاری و بهبود کیفیت جوش کمک کند، به خصوص در جوشکاری آلومینیوم و مس.

3. چگونه گازهای خنثی به کاهش اکسیداسیون کمک می‌کنند؟
– این گازها با ایجاد یک لایه محافظ بر روی سطح جوش، از اکسیداسیون فلزات جلوگیری می‌کنند.

4. آیا انتخاب گاز خنثی بر پایداری قوس الکتریکی تاثیر دارد؟
– بله، استفاده از گازهای خنثی می‌تواند به بهبود پایداری قوس الکتریکی و کاهش نوسانات آن کمک کند.

5. چگونه می‌توان گاز مناسب برای جوشکاری را انتخاب کرد؟
– انتخاب گاز مناسب باید بر اساس نوع فلز، فرآیند جوشکاری و شرایط محیطی انجام گیرد.