در بخش اول و دوم این مطلب با کاربرد گاز در جوشکاری و همچنین برخی از گازهای کاربردی در جوشکاری آشنا شدیم. در بخش پایانی به ادامه موضوع کاربرد گازها در جوشکاری می پردازیم.
گاز آرگون (AR) در جوشکاری
آرگون بعنوان یکی از گازهای جوشکاری و از جمله گازهای نجیب موجود در جدول تناوبی عناصر است. همانطور که قبلاً بحث شد، این گاز یکی از شش گاز نجیب و از نظر شیمیایی کاملا بی اثر است، به این معنی که با محیط اطراف خود واکنش نشان نمی‌دهد. همین پایداری، گاز آرگون را برای جوشکاری با فلزات ِواکنشی ، بیشتر مناسب می‌کند.
مزیت دیگر آرگون این است که دارای هدایت حرارتی پایین است؛ به این معنا که گرما را به راحتی عبور نمی‌دهد. در جوشکاری با استفاده از گاز آرگون، گرما بطور محدودی درست در ستون قوس و در محل تولید انرژی متمرکز می‌شود و در نتیجه نفوذ باریک و عمیقی به جوش می‌بخشد.
آرگون موقع استفاده به عنوان گاز محافظ از انتقال اسپری پشتیبانی می‌کند. انتقال اسپری زمانی صورت می‌گیرد که سیم یک غبار ریز از قطرات ریز را روی قوس جوش پاشیده باشد. انتقال اسپری به نفوذ عمیق و هدفمند کمک می‌کند و هیچ گونه پاششی ایجاد نمی‌کند؛ و این یعنی اینکه پاکسازی جوش آسان انجام می‌گیرد!
یکی از جنبه های منفی حرارت پایین این است که جوش شما ممکن است باعث تداخل یا نابودی مهره‌ها شود. تداخل مهره زمانی اتفاق می‌افتد که فلز مذاب خیلی سریع و بدون اتصال کامل به فلز پایه سرد می‌شود. از بین رفتن مهره اما تقریباً برعکس است: یک شیار توخالی در نزدیکی پایه جوش باقی می‌ماند؛ یعنی قبل از اینکه فلز پرکننده بتواند تمام مسیر را پر کند، خنک می‌شود.
به طور کلی، از آرگون در مواقعی که به گاز غیر واکنشی و جوش بسیار دقیق نیاز باشد، استفاده می‌شود.
گاز هلیوم (He) در جوشکاری
گاز هلیوم یکی دیگر از گازهای جوشکاری و از خانواده گازهای نجیب است. در حالی که این گاز هم مثل آرگون بی اثر است، به دلیل خاصیت هدایت حرارتی ِبالا، بر روی جوش اثر معکوس دارد. اساساً، هلیوم نسبت به آرگون گرما را در یک منطقه بسیار وسیع‌تری منتقل می‌کند.
گاز هلیوم به دلیل مشخصات حرارتی گسترده‌تر، باعث می‌شود لبه‌های مهره مرطوب‌تر بمانند و راحت‌تر جوش بخورند. به جای انتقال اسپری شکل، هلیوم باعث انتقال کروی می‌شود و “گوی”های بزرگ‌تری از الکترودهای مذاب به کمک نیروی جاذبه در حوضچه جوش می‌افتند.
انتقال کروی سرعت رسوب بالاتری به جوشکاری می‌دهد، به این معنا که مقدار وزن فلز پرکننده (پوند در ساعت) به فلز پایه اضافه می‌شود. هرچه نرخ رسوب بیشتر باشد، جوش کارآمدترو معمولاً هزینه آن کمتر می‌شود. با این حال، شما فقط می‌توانید از این نوع جوشکاری در یک سطح صاف یا افقی استفاده کنید و البته پاشش بیشتری خواهید داشت: هرچه سرعت رسوب بیشتر باشد، جوش بهتر و معمولاً هزینه کمتر خواهد بود. در هر حال، شما از این نوع جوشکاری فقط می‌توانید در یک سطح صاف یا افقی استفاده کنید.
در مورد هلیوم، احتمالاً به سرعت جریان بالاتری نیاز خواهید داشت چون هلیوم بخار می‌شود و شما باید گاز بیشتری را با سرعت بالاتر مصرف کنید.
گاز دی اکسید کربن (CO2) در جوشکاری
همانطور که از کلاس شیمی دوره دبیرستان به خاطر دارید، مولکول دی اکسید کربن از یک کربن و دو اتم اکسیژن که به هم متصل شده‌اند تشکیل شده است. در حالی که دی اکسید کربن معمولاً بی اثر است، وقتی که در معرض حرارت زیاد قرار می‌گیرد، واکنش‌پذیر می‌شود. در جوشکاری، می‌شود از دی اکسید کربن برای ایجاد فعل و انفعالات مختلف استفاده کرد.
اکثر گازهای جوشکاری واکنشی به شکل ترکیبی با یک گاز بی اثر کار می‌کنند. با این حال، ما می‌توانیم از دی اکسید کربن به شکل خالص آن برای اثرات جالب استفاده کنیم. این گاز یک جوش بسیار عمیق با پهنای مناسب تولید می‌کند و در حالیکه جوشکاری دقیقی مثل آرگون ندارد، اما برای جوشکاری مواد بسیار ضخیم مفید است. با این حال، انتقال کروی را بهبود می‌بخشد و پاشش زیادی ندارد.
دی اکسید کربن ارزان ترین و رایج‌ترین گاز محافظ است؛ سه مورد دیگر ِگازهای متداول به ترتیب عبارتند از: آرگون ، هلیوم و اکسیژن.
