مبانی جوشکاری مگ

مبانی جوشکاری مگ (MAG) یا جوشکاری قوس CO2

۱. جوشکاری قوس CO2 (دی‌اکسید‌کربن)

در جوشکاری مگ که نام دیگرش جوشکاری قوس CO2 است، سیم جوش جمع‌آوری شده در سیم پیچ توسط موتور تغذیه به طور خودکار و مداوم وارد مشعل جوش می‌شود. سیم جوشکاری که از طریق نوک تماسش حامل جریان برق می‌شود، با تبدیل شدن به الکترود، یک قوس بین خود و فلز پایه ایجاد می‌کند. گرمای این قوس، هم سیم جوشکاری و هم فلز پایه را ذوب می‌کند تا دو قطعه فلز پایه را به هم متصل کند. در این حالت، برای اینکه فلز جوش تحت تأثیر اکسیژن و نیتروژن در جو قرار نگیرد، گاز دی‌اکسید کربن از نازل مشعل جوشکاری تأمین می‌شود تا از حوضچه جوشکاری محافظت کند.

۲. اصول جوشکاری مگ

آهن وقتی با نیتروژن موجود در جو ترکیب شود شکننده می‌شود و بنابراین در برابر جو، از گاز CO2 برای محافظت از حوضچه جوش استفاده می‌شود. این گاز می‌تواند توسط گرمای بسیار بالای قوس، در همان نزدیک قوس به CO (منواکسید کربن) و اکسیژن تجزیه شود.

اکسیژن تجزیه شده با آهن مذاب ترکیب شده و FeO (منواکسید آهن) را تشکیل می‌دهد.

به همین ترتیب، کربن موجود در فولاد که ترکیبش با اکسیژن راحت‌تر از ترکیب آهن با این گاز است، مولکول اکسیژن را از FeO می‌گیرد و آن را صرف تولید گاز CO می‌کند؛ این گاز که در فلز جوش باقی مانده، با ایجاد سوراخ‌هایی در سطح فلز خود را آزاد می‌کند و همین باعث می‌شود که فلز جوشکاری با ظاهری متخلخل، فلز سالمی قلمداد نشود.

به همین دلیل، برای بهبود کیفیت کار از انواع سیم جوشکاری که حاوی Si (سیلیکون) و Mn (منگنز) است، استفاده می‌شود (این دو عنصر میل زیادی به ترکیب شدن با اکسیژن دارند). در این حالت اکسیژن موجود در FeO نه با کربن، بلکه با سیلیکون و منگنز ترکیب و در سطح حوضچه جوش به حالت شناور باقی می‌ماند و در نتیجه باعث ایجاد سرباره دی‌اکسید سیلیکون و اکسید منگنز می‌شود. با وجود اینکه در این حالت سرباره زیادی ایجاد می‌شود ولی در عوض نتیجه کار بدون سوراخ و مطلوب خواهد بود.

علاوه بر سیلیکون و منگنز که از تخلخل فلز جلوگیری می‌کند، عناصر شیمیایی دیگری هم به سیم جوش اضافه می‌شوند تا فلز جوش دارای مقاومت لازم، استقامت در برابر ضربه، مقاومت در برابر خوردگی و سایر خواص لازم باشد.

۳. ویژگی‌های جوشکاری مگ

جوشکاری مگ

در مقایسه با جوشکاری قوس فلزی محافظ، جوشکاری قوس CO2 دارای مزایا و معایب زیر است:

* مزایای جوشکاری مگ

-از آنجا که قطر سیم کوچک است، جریان جوشکاری چگالی بالایی دارد و بنابراین سرعت تشکیل رسوب‌ زیاد است.
-تمرکز خوب قوس، باعث یک نفوذ خوب و عمیق می‌شود.
-بهره‌وری رسوب زیاد و تشکیل سرباره کم است و در نتیجه بعد از هر پاس جوشکاری به حذف سرباره نیازی نیست.
-سرعت تشکیل قوس بالا و در نتیجه هزینه جوشکاری کم است؛ به همین خاطردر قیاس با انواع دیگر، این جوشکاری اقتصادی‌تر به حساب می‌آید.
– مقدارهیدروژن در فلز جوش کم است که به مقاومت خوب ِآن در برابر ترک خوردگی و دیگر ویژگی‌های مکانیکی کمک می‌کند.

*‌ معایب جوشکاری مگ

– در برابر باد شدید با سرعت ۲ متر در ثانیه و بالاتر، به سپر محافظ احتیاج است.
– حتی اگر از کابل طولانی استفاده شود، محدوده تحرک جوشکار محدود است.
– قیمت منبع تغذیه این جوشکاری بالا است.

اگر یک یک این مزایا و معایب را با مزایا و معایب فرآیند جوشکاری قوس فلزی ِمحافظت شده مقایسه کنید، بدیهی است که جوشکاری قوس CO2 یا جوشکاری مگ به دلیل راندمان بالاتر و مجموع هزینه‌های پایینتر، بسیار ارزنده و مقرون به‌صرفه‌تر است. یک چنین اثرات سودمندی را می‌توان در جوشکاری اتوماتیک، به ویژه در جوشکاری رباتیک، به حداکثر رساند.

منبع

https://www.kobelco-welding.jp/education-center/Fundamentals/Fundamentals01.html