جوشکاری تیگ چیست؟
جوشکاری تیگ که به نام جوشکاری آلومینیوم هم مشهور است نوعی از جوشکاری است که با استفاده از قوس الکتریکی دو قطعه فلز را به هم جوش می‌دهد. یکی از مهم‌ترین، راحت‌ترین و پر کاربردترین انواع جوشکاری در صنایع مختلف، جوشکاری به وسیله قوس الکتریکی است. از جمله محاسن این نوع جوشکاری می‌توان به ظاهر مناسب جایی که جوشکاری شده و همچنین متنوع بودن این نوع جوشکاری اشاره کرد.
نام دیگر جوشکاری تیگ، جوشکاری آرگون است. به این خاطر این نوع جوشکاری را جوشکاری آرگون می‌نامند چون از گاز آرگون برای فرایند جوشکاری استفاده میشود. در این جوشکاری دو قطعه فلز مورد نظر به واسطه حرارت شدیدی که قوس الکتریکی بین الکترود تنگستنی و قطعه کارها به وجود می‌آورد باعث جوش شدن قطعات به یکدیگر میشود.
این نوع دارای کاربردهای متنوعی است که می‌توان از آنها به موارد زیر اشاره کرد:
1- جوشکاری فلزاتی مانند آلیاژهای آلومینیوم، منیزیم، فولاد، تیتانیوم، مس، نیکل و برنج
2- جوشکاری انواع سازه‌های فولادی، لوله‌ها و انواع مخازن
3- ورق های نازک
بیشترین کاربرد جوشکاری تیگ مربوط به صنایعی مانند صنعت نفت و گاز، پتروشیمی، صنایع هوایی (هوافضا)، غذایی و اتمی است.
مزایای جوشکاری تیگ
برخی از محاسن این جوشکاری عبارتند از:
1- ظاهر جوش خوب
2- عدم نیاز تمیز کردن مکان جوشکاری
3- توانایی خوب جهت کنترل فرایند جوشکاری
4- مناسب برای جوشکاری پاس ریشه جوش
5- کیفیت بسیار بالای جوش در جوشکاری تیگ
6- امکان استفاده دوباره از انواع الکترودهای مصرفی و غیر مصرفی
لوازم و تجهیزات جوشکاری تیگ
همانگونه که حتماً می‌دانید هر روش جوشکاری برای خود دارای تجهیزاتی است و جوشکاری تیک هم از این قانون مستثنا نیست. به همین خاطر در این بخش به توضیح لوازم و تجهیزات جوشکاری تیگ می‌پردازیم.
– منبع تغذیه در جوشکاری تیگ
در این جوشکاری هم مانند سایر جوشکاری‌ها جهت ایجاد قوس الکتریکی از یک منبع تغذیه یا منبع نیرو استفاده میشود.
– مشعل (Torch)
از مشعل در این جوشکاری تیگ جهت انتقال گاز آرگون به منطقه جوشکاری و همچنین نگهداری الکترود تنگستن استفاده میشود. مشعل‌های مورد استفاده در این نوع جوشکاری بسته به درجه و اندازه الکترود متفاوت است.
در این نوع از جوشکاری برای خنک کردن مشعل از هوا و آب استفاده میشود. در شرایطی که شدت جریان جوشکاری پایین باشد از هوا برای خنک کردن مشعل استفاده میشود. اما در شرایطی که نیاز است دستگاه برای مدت طولانی و به طور پیوسته کار کند و یا اینکه فرایند جوشکاری مورد نظر دارای شدت جریان بالایی است، از آب جهت خنک کردن مشعل استفاده میشود.
– الکترود در جوشکاری
الکترود تنگستنی که در این نوع جوشکاری استفاده میشود از نوع غیر مصرفی است. این نوع الکترودها معمولاً با قطرهای 25/0 تا 35/6 میلیمتر و طول 76 تا 610 میلیمتر ساخته و به بازار عرصه میشود. این نوع از الکترودهای تنگستن دارای ترکیب شیمیایی متفاوتی هستند و به همین خاطر هم کاربردها و خاصیت های متفاوتی دارند.
– مخزن گاز محافظ
گاز محافظ (گاز آرگون) در جوشکاری تیگ در سیلندرهای مخصوص ذخیره و نگهداری می‌شوند. این گاز توسط نازل به سمت حوضچه جوشکاری منتقل میشود. تنظیم شدت گاز خروجی توسط رگلاتور صورت می‌گیرد و توسط شیلنگ و بست این گاز از کپسول به سمت مشعل منتقل میشود.
– سیم جوش
یکی از مهم‌تریم بخش‌های جوشکاری تیک، انتخاب سیم جوش است. به همین خاطر در صنعت استانداردهای خاصی برای نحوه استفاده، ترکیب شیمیایی، قطر سیم جوش، مقدار و نوع جریان سیم جوش و بسیاری از موارد دیگر تعریف شده‌اند.
روش انجام جوشکاری تیگ
جوشکاری تیگ در انواع دستی، اتوماتیک و ماشینی قابل انجام است. هر کدام از روش‌های بیان شده دارای مزایا و معایب مربوط به خود هستند که می‌تواند در کیفیت محل جوش و در نتیجه کل محصول تاثیر گذار باشد.
همان طور که در بالا هم اشاره کردیم در جوشکاری آرگون قوس الکتریکی بین الکترود تنگستن و فلز پایه موجب ایجاد حرارت و ذوب شدن فلز پایه و در نتیجه عمل جوشکاری میشود.
گاز محافظ (آرگون) جهت جلوگیری از ایجاد عیوب در جوشکاری به دلیل فرایند اکسیداسیون به محل جوشکاری دمیده میشود.
چه عواملی برکیفیت این نوع جوکاری تاثیرگذار است؟
عوامل بسیاری بر کیفیت این جوشکاری تیگ تاثیرگذار است که برخی از آنها عبارتند از:
– سرعت انجام جوشکاری
– میزان شدت جریان
– ولتاژ قوس الکتریکی (فاصله بین قطعه کار و نوک الکترود)
– نوع گاز مورد استفاده برای محافظت از محل جوشکاری
در ادامه از موارد گفته شده پارامتر تأثیر شدت جریان الکتریکی بر جوشکاری تیگ را به دلیل اینکه یکی از عوامل مهم این نوع جوشکاری محسوب میشود، بررسی می‌کنیم.
تاثیر میزان شدت الکتریکی
در جوشکاری تیگ می‌توان از هر دو جریان برق یعنی AC و DC استفاده کرد. اینکه از کدامیک از این جریان‌ها برای جوشکاری استفاده کنیم بستگی به نوع فلز پایه دارد. برای مثال از جریان مستقیم (DC) برای قطعات فولادی و سایر فلزات استفاده میشود در صورتی که از جریان متناوب (AC) برای جوشکاری آلومینیوم استفاده میشود.
یکی دیگر از عوامل تاثیرگذار بر روی کیفیت جوشکاری، شدت آمپر یا همان جریان است. تنظیم آمپر در فرایند جوشکاری براساس ضخامت قطعات و کاربردشان صورت می‌گیرد.
اگر در حال جوشکاری یک فلز ضخیم هستید باید از آمپر بالاتری برای این کار استفاده کنید.
در شرایطی که از شدت جریان پایین برای جوشکاری استفاده کنید، زمان جوشکاری افزایش پیدا می‌کند. در این شرایط قطعه کار باید حرارت زیادی را تحمل کند و به همین خاطر خط جوش رنگ یکنواخت و مناسبی نخواهد داشت. اما هنگام استفاده از آمپرهای بالا خط جوش دارای کیفیت مناسبی خواهد بود و سطح جوشکاری صاف و یکنواخت میشود.
مراحل روش اول جوشکاری
1– در هنگام انجام جوشکاری باید از لباس‌ها و وسایل ایمن و مناسب استفاده کرد. قبل از اینکه بخواهید شروع به جوشکاری کنید باید ابتدا عینک ایمنی، لباس های ضخیم و مقاوم در برابر حرارت و همچنین کلاه جوشکاری دارای محافظ چشم را آماده کنید و بعد از آن شروع به جوشکاری کنید.
2– مشعل جوشکاری تیگ را متصل کنید. این نوع مشعل‌ها دارای یک نازل سرامیکی جهت تنظیم گاز محافظ آرگون و همچنین یک محفظه‌ی مسی جهت نگهداشتن الکترود و نوعی خنک کننده نیز در آن تعبیه شده است. به وسیله آداپتور (تبدیل) موجود در لوازم جانبی مشعل ، آن را به دستگاه خودتان متصل کنید.
3– پدال پایی را به دستگاه متصل کنید. از این پدال برای کنترل گرمای جوش استفاده میشود.
4– تنظیمات قطب را انجام دهید. این تنظیمات را براساس نوع فلزاتی که قرار است به هم متصل کنید باید انتخاب کنید. اگر قصد دارید که یک فلز آلومینیوم را جوشکاری کنید باید جوشکار را بر روی جریان متناوب (AC) تنظیم کنید. اگر قرار است که آلیاژهای فولاد یا سایر فلزات را جوشکاری کنید باید آن را در حالت جریان مستقیم (DC) تنطیم کنید.
اگر جوشکار مورد استفاده شما دارای حالت فرکانس بالا است، باید آن را تنظیم کنید. جهت جوشکاری فلز آلومینیوم، سوئیچ نیاز به فرکانس بالا و مداوم دارد. هنگام جوشکاری فولاد هم باید از فرکانس بالا استفاده کنید.
5– با توجه به جریان جوشکاری تنظیم شده و ضخامت فلزی که قرار است آن را جوشکاری کنید، تنگستن را خرد کنید. حتما تنگستن را در یک جهت شعاعی در اطراف محیط تنگستن خرد کنید نه به صورت مستقیم و به سمت انتهای آن.
جهت خرد کردن الکترود تنگستن از یک سنگ ریز و صاف استفاده کنید. آن قدر کار آسیاب را انجام دهید تا الکترود در همان جهت با چرخش سنگ به عنوان یک محافظ ایمنی در حرکت باشد.
الکترود تنگستن را به صورت یک نوک بالون جهت جوشکاری AC و یک نوک اشاره جهت جوشکاری DC خرد کنید. جهت جوشکاری یک گوشه باز، الکترود تنگستن را به یک چوب 5 تا 6 میلیمتری مسلح کنید.
6—جریان گاز محافظ را با دقت تنظیم کنید. اگر شما می‌خواهید از گاز آرگون یا مخلوط گاز آرگون با سایر گازهای دیگر مانند هلیوم استفاده کنید، باید درپوش محافظ پلاستیکی را بردارید.
نکات مهم در جوشکاری تیگ:
هنگام جوشکاری تیگ بدنه‌ی سوپاپ را با سرعت باز و بسته کردن سوپاپ تغییر دهید تا بدنه‌ی دریچه از هر گونه ضایعات پاکسازی شود. شما باید تنظیم کننده را بپیچانید و بعد از آن مهره‌ی جوش را محکم بچسبانید و به طور همزمان تنظیم کننده را هم بچرخانید تا در شیر قرار بگیرد.
همچنین تنظیم کننده را با استفاده از دهانه آن محکم کنید و مطمئن شوید که دستگیره فشار در خلاف جهت عقربه‌های ساعت قرار گرفته است. جریان سنج و شیلنگ گاز را به دستگاه جوشکاری متصل کنید و بعد از آن شیر استوانه‌ای را به آرامی بچرخانید.
سپس به وسیله اسپری ردیاب نشت آئروسل، یا گوش دادن به صدای خس‌خس هرگونه نشتی احتمالی را با دقت تمام بررسی کنید.
مراحل روش دوم این جوشکاری تیگ
1– ابتدا قطعه مورد نظر برای جوشکاری تیگ را تمیز کنید. باید بدانید که همیشه قبل از شروع به جوشکاری باید سطح جوشکاری را تمیز کنید. جهت تهیه فولاد کربن شما می‌توانید از آسیاب استفاده کنید. برای آلومینیوم هم می‌توانید از یک برس از جنس استنلیس استیل استفاده کنید.
2—الکترود تنگستن مورد استفاده را در گلوله خودش قرار بدهید. سپس قسمت پشتی نگهدارنده الکترود تنگستن را روی گلوله ببندید و آن را محکم کنید.
3— قطعات را به هم ببندید. جهت اطمینان از قطعات مورد نظر برای جوشکاری تیگ می‌توانید از یک آهن زاویه دار و یا یک نوار مسطح با گیره C استفاده کنید.
4—مشعل جوشکاری تیگ را در دست بگیرید. باید دقت داشته باشید که حتما آن را با زاویه 75 درجه نگه دارید. به هیچ عنوان اجازه ندهید که فلز تنگستن با قطعه کار برخورد کند یا اینکه باعث آلودگی آن شود.
5- با استفاده از پدال‌های پا گرمای جوشکاری را کنترل کنید. اندازه گودال جوشکاری خودتان را در تمام مدت جوشکاری متناسب نگه دارید تا از آلوده شدن آن جلوگیری بشود.
6—میله پر کننده را به گونه‌ای در دست بگیرید که زاویه آن با قطعه کار 15 درجه باشد.
7— با کمک مشعل فلزی که قرار است جوشکاری شود را گرم کنید. گرمای قوس الکتریکی باعث ایجاد یک حوضچه در فلز مورد نظر میشود که جهت گداخته کردن دو قطعه فلز با هم استفاده میشود. سپس بلافاصله میله پر کننده را در درون حوضچه قرار دهید تا از جمع شدن مواد اضافه در درون حوضچه جلوگیری کند. در حین جوشکاری تیگ میله پر کننده یک لایه تقویت کننده بر روی سطح محل جوشکاری تشکیل می‌دهد.
8—با استفاده از قوس الکتریکی خود گودال را به سمت و سوی دلخواه خودتان هدایت کنید.