دانشنامه
در بخش اول، دوم ، سوم و چهارم این مطلب با کاربرد گاز در جوشکاری و همچنین برخی از گازهای کاربردی در جوشکاری آشنا شدیم. در بخش پنجم به ادامه موضوع کاربرد گازها در جوشکاری می پردازیم.
آرگون/ هلیوم در جوشکاری
ترکیبات آرگون/هلیوم را می‌توانید در فلزات واکنشی و غیر آهنی مثل مس، آلیاژهای نیکل یا آلومینیوم ببینید. معمولاً می‌توانید از آرگون خالص استفاده کنید، اما غلظت بالاتر ِهلیوم روی مواد سنگین‌تر موثر است و نفوذ را کاهش می‌دهد.
هلیوم گرمای سطحی را افزایش می‌دهد و حوضچه جوش سیال بهتری ایجاد می‌کند. این سیالیت اجازه می‌دهد تا حباب‌های هوا یا ناخالصی‌ها به سطح بیایند، از همانجا خارج شوند و تخلخل محصول نهایی را کاهش دهند.
از این ترکیب بیشتر در موارد زیر استفاده می‌شود:
-جوشکاری قوس فلزی گاز (GMAW) بر روی آلومینیوم
-جوشکاری قوس تنگستن گاز (GTAW) بر روی فولاد ضد زنگ یا آلومینیوم
آرگون/ نیتروژن در جوشکاری
اگرچه ترکیب این دو چندان معمول نیست، ولی از جمله گازهای جوشکاری، آرگون و نیتروژن در صورت غلظت ِپایین نیتروژن، با هم کارآمد‌ند. نیتروژن اضافه شده، به تولید جوش فولادی ضد زنگ کاملاً آستنیتی (با خاصیت غیر مغناطیسی و خوردگی پایین) کمک می‌کند.
سطوح بالای نیتروژن باعث افزایش بخار و تخلخل می‌شود.
مخلوط آرگون و نیتروژن را می توان در مورد زیر استفاده کرد:
جوشکاری قوس فلزی گاز (GMAW) بر روی فولاد ضد زنگ 347
آرگون/ هلیوم/ اکسیژن در جوشکاری
مخلوطی از گازهای جوشکاری ِآرگون، هلیوم و اکسیژن می‌تواند انرژی قوس و حرارت سطحی ِجوشکاری را روی مواد آهنی افزایش دهد. معمولاً از هلیوم و آرگون فقط برای این منظور (در مواد غیر آهنی) استفاده می‌شود.
این ترکیب سه گانه سیالیت حوضچه جوش را افزایش می‌دهد و مهره‌های یکنواخت و با تخلخل کمتر ایجاد می‌کند. از این ترکیب در جوشکاری قوس فلزی گاز (GMAW) بر روی مواد آهنی استفاده می‌شود.
آرگون/ هیدروژن در جوشکاری
مخلوط آرگون و هیدروژن کمتر رواج دارد اما می‌شود از آن برای جوشکاری فولاد آستنیتی با استفاده از جوشکاری قوس تنگستن گازی (GTAW) استفاده کرد که با نام روش تیگ هم معروف است.
برای افزایش سرعت و مشخصات مهره جوش نهایی، هیدروژن به آرگون اضافه می‌شود که در عین افزایش انتقال گرما، به حفظ قوس باریک و دقیق کمک می‌کند.
مورد استفاده این ترکیب: جوشکاری قوس تنگستن گاز (GTAW) بر روی فولاد آستنیتی
آرگون/ دی‌اکسید کربن/ هیدروژن در جوشکاری
مقادیر کمی از دی‌اکسید کربن و هیدروژن را می‌شود به آرگون اضافه کرد تا از پایداری قوس جلوگیری کند، جذب کربن را به حداقل برساند و خیسی جوشکاری فولاد ضد زنگ را افزایش دهد. شما نباید از این مخلوط بر روی فولادهای کم آلیاژ استفاده کنید چون با ایجاد ترک خوردگی، باعث ایجاد مشکلات قابل توجهی می‌شود.
مورد استفاده این ترکیب: جوشکاری گاز بی اثر فلزی (MIG) بر روی فولاد ضد زنگ
گازهای جوشکاری با استفاده از سوخت اکسیژن در جوشکاری
امروزه به دلیل توسعه و در دسترس بودن جوشکاری قوس، جوشکاری با سوخت اکسیژن مثل گذشته چندان رایج نیست. این نوع جوشکاری در سال ۱۹۰۳ اختراع شد که در آن از مشعل شعله‌ای ساده برای جوشکاری فلزات استفاده می‌شود.
الکترودهای جوشکاری قوس، در دهه ۱۹۲۰ رایج شدند که باعث می‌شوند جوشکاری بسیار دقیق و سریع انجام شود؛ این الکترودها می‌توانند برای جوشکاری فلزات ِخیلی واکنش پذیر هم مورد استفاده قرار بگیرند.
با این حال، خیلی از مردم هنوز هم برای ایجاد آثار هنری یا جوشکاری موارد کوچک یا خانگی، از جوشکاری با سوخت اکسیژن استفاده می‌کنند. در این روش، از گاز یا مایع قابل احتراق برای ایجاد شعله استفاده می‌شود.
حالا می‌خواهیم سوختهای برتر مورد استفاده در این نوع جوشکاری را بررسی کنیم که هرکدام‌شان، با اکسیژن ترکیب شده و شعله ایجاد می‌کنند:
-استیلن: این سوخت اولیه‌ایست که برای جوشکاری با سوخت اکسیژن استفاده می‌شود. از جمله مزایای آن، یکی دمای سوزان بالاست که برای جوشکاری فولادهای پر‌مقاومت مناسب است و دیگری کاهش منطقهء اطراف ناحیه جوش، که باعث تمیزی فلز می‌شود.
-پروپان: دمای شعله پروپان خیلی کمتر از استیلن است و هیچ نطقه کاهشی ندارد. به همین دلیل، این گاز برای جوشکاری ایده‌آل نیست اما برای برش، گرمایش یا خم کردن فلزات، بهتر از استیلن است. برای نتیجهء بهتر، باید از مشعل تزریقی استفاده شود.
-پروپیلن: بیشتر شبیه پروپان است و برای برش‌دادن بهتر از جوشکاری عمل می‌کند؛ استفاده از پروپیلن برای جوشکاری معمولاً منجر به جوش شکننده می‌شود. پروپیلن هم با مشعل تزریقی بهتر کار می‌کند و نوک آن را تمیز نگه می‌دارد.
به طور کلی، اکثر جوشکارها از جوشکاری با سوخت اکسیژن استفاده می‌کنند که دانستن اصول اولیه این جوشکاری خوبست.
توصیه به انتخاب گاز در جوشکاری
برای متخصصان جوشکاری و مبتدیان، دانش کار در مورد انواع گازهای جوشکاری برای موفقیت جوشکاری بسیار مهم است. می‌توانید از مخلوط‌های گازی مختلف برای دستیابی به نتایج متنوع و محافظت از مواد خود استفاده کنید.
یادتان باشد از این نوشتار برای شناخت گازها و ترکیب‌های مختلف آنها (و البته بگارگیری آن)، در کارهای بعدی جوشکاری خود استفاده کنید.