ساخت ابزار و دستگاه‌های جوشکاری که می‌توانند برای کارهای تعمیر فلز به کار گرفته شوند، در طول سال‌ها به‌طور تصاعدی افزایش یافته و فهرست بلند بالایی را شامل می‌شود.
اگر بالای ۵۰ سال سن دارید، احتمالاً جوشکاری را با دستگاه جوشکاری قوس فلزی محافظ با الکترود (SMAW) یاد گرفته‌اید.
دهه ۱۹۹۰ سهولت جوشکاری گاز بی اثر فلزی (میگ) یا جوشکاری با هسته شار (FCAW) را برای ما به ارمغان آورد، که خیلی از جعبه‌های جوشکار چوبی را از کار انداخت. اخیراً هم که فناوری تیگ (گاز بی‌اثر تنگستن) به عنوان راهی ایده‌آل برای ذوب ورق‌های فلزی، آلومینیوم و فولاد ضد زنگ راه خود را به فروشگاه‌های کشاورزی باز کرده است.
حالا دیگر، معرفی روزافزون دستگاه‌های جوش چند منظوره به این معناست که هر چهار فرآیند را می‌شود در یک بسته مورد استفاده قرار داد.
در ادامه نوشتار، یک دوره کوتاه جوشکاری وجود دارد که بدون توجه به فرآیند جوشکاری که استفاده می‌کنید، مهارت‌های شما را برای تولید نتایج جامد افزایش می‌دهد.
نکات ارزشمند برای جوشکاری سیم
در اینجا ۱۰ نکته از نکات تضمین شده توسط متخصصین جوشکاری برای بهبود مهارت‌های جوشکاری میگ و هسته شار را به شما توضیح می‌دهیم:
- گیره بهتری برای اتصال به زمین تهیه کنید
این احتمالا یکی از مهم‌ترین نکات جوشکاری میگ است! آیا تا به حال شنیده‌اید که کسی یک تفنگ میگ را روشن کند و صدای آن شبیه تیراندازی باشد؟ می‌دانید دلیلش چیست؟ زمین بد! حالا دیگر، بر کسی پوشیده نیست که مس بهترین هادی است. به همین دلیل است که گیره‌های مسی زمینی بهتر هستند، به خصوص آنهایی که فنر قوی دارند. پس برای به دست آوردن یک اتصال زمینی خوب، یک گیره خوب تهیه کنید.
- مراقب فاصلهء مورد نیاز باشید
فاصله سیم به اشتباه درک شده است: این به فاصله نوک جوش (که به آن نوک تماس هم می‌گویند) تا قوس اشاره دارد، نه فاصلهء نازل تا قوس. فاصله طولانی، قوس را نرم می‌کند و باعث انباشته شدن جوش می‌شود؛ درحالیکه فاصله مناسب به خوبی کار می‌کند و می‌تواند روی ورق فلزی واقعاً نازک چیز خوبی باشد. برای انتقال اسپری با آمپر بالا، فاصله طولانی‌تر ترجیح داده می‌شود، اما اگر می‌خواهید با اتصال کوتاه میگ روی فلز ضخیم‌تر، قوس شفاف خوبی داشته باشید، فاصله را کمتر از ۶-۵ سانتیمتر انتخاب کنید.
- جوشکاری ِسربالا را یاد بگیرید
یکی دیگر از نکات مهم جوشکاری میگ این است که بتوانید در وضعیت سربالایی، روی هر چیزی ضخیم‌تر از ۳.۵ سانتیمتر جوشکاری کنید. با فشار آوردن به جوش، می‌توانید نفوذ بهتری داشته باشید.
- مطمئن شوید که لوله تماس، آستر تفنگ و رول‌های درایو با اندازه سیم مطابقت دارد
استفاده از غلتک های درایو ۰.۰۳۰ با هسته شار ۰.۰۳۵ می‌تواند شما را وادار به ترک کردن جوشکاری کند.
- هر از گاهی آستر تفنگ و رول‌های درایو و نازل تفنگ را (از پاشش) پاک کنید
در صورت مسدود شدن یا تغذیه ضعیف، نوک تماسی را تعویض کنید. اگر می‌خواهید نوک‌هایتان را کمی بیشتر نگه دارید و گهگاهی آنها را باز کنید، یک پاک‌کننده نوک مشعل بخرید. همیشه یک بسته از نوک‌های جدید تماس را در جعبه ابزار خود داشته باشید.
- در صورت نیاز آستر تفنگ را تعویض کنید
با گذشت زمان، آسترها با گرد و غبار و مس ناشی از سیم، مسدود میشوند. اگر می‌خواهید آستر را از نظر مشکلات تغذیه بررسی کنید، دستگاه را خاموش و بعد کشنده گیره فنری روی غلتک‌ها را باز کنید، سرب تفنگ را در حالی که نوک تماس از تفنگ برداشته شده روی زمین قرار دهید و با انگشتان خود سیم را فشار دهید. باید بدون نیاز به زور تغذیه شود، اگر نه، آن را تعویض کنید.
- همیشه با هر دو دست جوشکاری کنید
قوز گردن تفنگ را با یک دست و ماشه آن را در دست دیگر نگه دارید. ثابت بودن، موقع کشیدن ماشه، برای یک شروع خوب بسیار مهم است. اگر وقتی که ماشه را می‌کشید، اجازه دهید تفنگ کنار زده شود، جوش‌های چسبناک بزرگ‌تر از حد لازم و مهره‌های زشت ایجاد می‌شود.
توپی فیدر سیم را کشیده و رول درایو را به اندازه کافی سفت نگه دارید
اینکار سیم را کمی اضافی‌تر تغذیه می‌کند و نمی‌گذارد بیش از حد سفت شود.
- از یک سیم قطور (کششی) استفاده کنید
در صورت نیاز به سیم کششی، از یک سیم قطور و در حد امکان کوتاه استفاده کنید.
- یک کلاه ایمنی تاریک کننده خودکار خوب تهیه کنید
وقتی که می‌خواهید کلاه خود را به پایین تکان دهید، حرکت حتی در حد ۰.۵ سانتیمتر خارج از مسیر جوشکاری می‌تواند اوضاع را خراب کند. با یک کلاه ایمنی تاریک کننده خودکار ِبا کیفیت، می‌توانید قبل از اینکه ماشه را بکشید، متوجه شوید که سیم شما به کجا حرکت می‌کند.
تعویض گازهای میگ
گاز مورد استفاده برای جوشکاری میگ دی اکسید کربن (CO2) است و برای ایجاد جوش‌های با نفوذ عمیق در فولادهای ضخیم‌تر مقرون به صرفه و عالی است؛ ولی چون این گاز محافظ ممکن است برای جوشکاری فلز نازک خیلی داغ باشد، متخصصین پیشنهاد می‌کنند از مخلوط ٪۷۵ آرگون و ٪۲۵ دی‌اکسید کربن استفاده کنید.
همچنین موقع جوشکاری آلومینیوم یا جوشکاری میگ روی فولاد، اما فقط روی مواد بسیار نازک، می‌توانید از آرگون خالص استفاده کنید. همه چیز دیگر با آرگون خالص به طرز وحشتناکی جوش می خورد. مخلوط‌های گازی زیادی مثل هلیوم-آرگون-دی‌اکسید کربن در بازار وجود دارد، اما گاهی اوقات پیدا کردن آنها سخت و گران است.
برای اکثر نیازهای فروشگاه‌های لوازم کشاورزی ، منابع گاز موجود باید شامل دی‌اکسید کربن و مخلوط آرگون- دی‌اکسید کربن باشد.
اگر در حال ترمیم فولاد ضد زنگ در مزرعه هستید، باید دو مخلوط گاز از ۱۰۰٪ آرگون یا یک مخلوط آرگون-هلیوم برای جوشکاری آلومینیوم و مخلوطی از ۹۰٪ آرگون، ۷.۵٪ هلیوم و ۲.۵٪ دی‌اکسید کربن را اضافه کنید.
نفوذ جوش میگ بر اساس گاز محافظ آن متفاوت است؛ مثلا دی اکسید کربن در مقایسه با مخلوط آرگون- دی‌اکسید کربن جوشی با نفوذ عمیق ایجاد می کند.
تمیز کردن آلومینیوم یک امر ضروری است!
در جوشکاری آلومینیوم، قبل از ایجاد قوس باید مطمئن شوید که محل جوش به طور کامل تمیز شده تا از شکستگی جوش جلوگیری شود.
تمیز کردن محل جوشکاری خیلی مهم است چون اکسیدهای آلومینیوم در دمای ۳۷۰۰ درجه فارنهایت، و فلز پایه در دمای ۱۲۰۰ درجه فارنهایت ذوب می‌شود. بنابراین، هر گونه اکسید (خوردگی اکسید شده یا سفید) یا روغن روی سطح تعمیر، از نفوذ فلز پرکننده جلوگیری می‌کند.
تمیز کردن به دو عملیات نیاز دارد: حذف تمام روغن و گریس و سپس حذف هرگونه اکسید آلومینیوم.
حذف روغن و گریس حرف اول را می‌زند و بعد از آن باید آلودگی ناشی از اکسید شدگی را حذف کنید. متخصصی هشدار می‌دهد که هرگز این دستور را معکوس نکنید.
تمیز کننده‌های آلومینیوم عبارتند از:
- روغن، گریس و بخار آب را با استفاده از یک حلال آلی مثل استون، پاک کننده ترمز بدون کلر، یا محلول قلیایی ملایم مثل صابون قوی پاک کنید. همچنین می‌توانید از چربی‌گیرهای مبتنی بر مرکبات استفاده کنید، اما حتماً قبل از جوشکاری محل جوش را بشویید و خشک کنید.
- اکسیدهای سطح را بوسیله یک برس سیمی فولادی ضد زنگ همراه با یک پاک کننده قوی قلیایی یا اسیدی پاک کنید. مطمئن شوید که برس فقط برای تمیز کردن آلومینیوم استفاده می‌شود. خیلی از تامین کنندگان جوش، محلول‌های حذف اکسید را به شکل اسپری می‌فروشند.
- تمام رنگ ها را پاک کنید.
- اگر بلافاصله محل تعمیر را جوش نمی‌دهید، محل جوش را با کاغذ کرافت قهوه ای بپوشانید تا از رسوب کثیفی و شن موجود در هوا بر روی آن جلوگیری شود.
- جوش آلومینیوم را خشک و در دمای اتاق نگه دارید تا یک جوش موفقیت آمیز داشته باشید.
یک فرصت دیگر به جوشکاری چوب بدهید
با محبوبیت دستگاه‌های جوش سیمی در دهه ۱۹۹۰، دستگاه جوش آزموده‌شده‌ی جعبه‌ای به گوشه‌های مغازه‌ها منتقل شد تا فقط خاک بخورد. اما جوشکاری چوبی امروزی جایگاه ویژه‌ای بخصوص در مزارع دارد.
برخلاف آن جعبه‌های وزوز قدیمی که فقط با جریان متناوب (AC) کار می‌کردند، دستگاه جوش چوبی مدرن هم با جریان متناوب و هم با جریان مستقیم (DC) کار می‌کند و قطبیت جوش را ۱۲۰ بار در ثانیه تغییر می‌دهد.
مزایای این تغییر سریع قطبی خیلی زیاد است، از جمله شروع آسان‌تر، چسبندگی و پاشش کمتر، جوش‌های جذاب‌تر و جوشکاری عمودی و سربالای آسان‌تر.
این مزایا را با این واقعیت ترکیب کنید که جوشکاری چوبی جوش‌های عمیق‌تری ایجاد می‌کند، در عملیات فضای باز (جایی که باد گاز محافظ میگ را از بین می‌برد) و بر روی مواد ضخیم کار می‌کند و از طریق زنگ‌زدگی، خاک و رنگ می‌سوزد. این دستگاه‌های جوش همچنین قابل حمل‌اند و کارکرد ساده‌ای دارند، بنابراین می‌شود فهمید که چرا یک دستگاه جوشکاری جدید با چند پردازنده ارزش سرمایه گذاری را دارد.
نکاتی در مورد جوش چوب
- A6011 یک الکترود همه منظوره است که جوشکاری عمیقی را حتی روی مواد کثیف، زنگ زده یا رنگ شده ایجاد می‌کند. اما مقداری E7018 را در اطراف خود نگه دارید چون این الکترود کم هیدروژن برای جوشکاری خارج از موقعیت و جوشکاری روی فولاد با مقاومت بالا ایده‌آل است. در صورت جوشکاری فولاد ضد زنگ، الکترود ضد زنگ 312 پلاس را انتخاب کنید.
- برای تنظیم آمپراژ، اول محدوده آمپر توصیه شده را برای نوع و قطر الکترود خود تعیین کنید. بعد یک آمپر را بر اساس محدوده ضخامت فلز خود انتخاب کنید (فلز نازک‌تر، آمپراژ کمتر).
- برای شروع تمرین، دکمه‌های تکنیک خراشی و ضربه‌ای را فشار دهید. یکی از روش‌های شروع را امتحان کنید تا بفهمید چه چیزی برای شما مفید است. با شروع تکنیک خراش، الکترود را مثل کبریت‌کشیدن روی قطعه کار می‌کشید و بعد از لمس کار، الکترود را کمی بلند می‌کنید. اگر قوس خارج شود، معلوم است که الکترود بیش از حد بلند شده است. اگر الکترود به قطعه کار چسبید، از یک چرخش سریع برای آزاد کردن آن استفاده کنید. با تکنیک ضربه زدن، الکترود را مستقیماً روی قطعه کار پایین بیاورید و سپس کمی بلند کنید تا قوس شروع شود. اگر قوس خارج شود، یعنی الکترود بیش از حد بلند شده است. پس دوباره الکترود را بچرخانید تا اگر چسبیده آزاد شود.
- هنگام جوشکاری گوشه، پایه جوش باید برابر با ضخامت قطعات، جوش داده شده باشد.
هیدروژن جوش‌ها را از بین می‌برد
هیدروژن تهدید اصلی در جوشکاری است که به تاخیر در جوشکاری، ترک خوردگی ناحیه متاثر از حرارت که ساعت‌ها یا روزها بعد از اتمام جوش اتفاق می‌افتد و یا به هر دو کمک می‌کند. با این حال، تهدید هیدروژن معمولاً با تمیز کردن کامل فلز از بین می‌رود. پس روغن، زنگ‌زدگی، رنگ و هر گونه رطوبت را از بین ببرید چون منابع هیدروژن هستند.
گفته می‌شود، هیدروژن در هنگام جوشکاری فولادهای با استحکام بالا (که به طور فزاینده در تجهیزات خاک‌ورزی مدرن استفاده می‌شود) و در بخش‌های ضخیم فلز و مناطق جوشکاری که به شدت مهار شده‌اند، همچنان یک تهدید باقی می‌ماند. پس موقع ترمیم این مواد، حتما از الکترود کم هیدروژن استفاده و محل جوش را از قبل گرم کنید.
تخلخل: علت اصلی جوش‌های ضعیف!
یکی از متخصصین، که شرایط را مشکل شماره ۱ جوشکاری می‌داند، خاطرنشان می‌کند: سوراخ‌های اسفنج مانند یا حباب‌های ریز که روی سطح جوش ظاهر میشوند، نشانه مطمئنی هستند که جوش شما دچار تخلخل شده است.
تخلخل جوش می‌تواند اشکال مختلفی داشته باشد، از جمله منافذ سطحی، کرم چاله‌ها، لوله‌های دهانه و حفره‌های مرئی که روی سطح‌اند و حفره‌های نامرئی که در عمق جوش هستند. علاوه بر ظاهر زشت، تخلخل، باعث ضعف جوش می‌شود.
علل احتمالی تخلخل عبارتند از:
- پوشش ناکافی گاز محافظ (ناشی از سرعت جریان نامناسب یا بادکش که گاز را دور می‌کند). جریان گاز معمولی باید حدود ۴۰-۳۰ فوت مکعب در ساعت باشد. به عقیده متخصصین، بعضی از اپراتورها به اشتباه فکر می‌کنند که یک تنظیم‌کننده فشار تنها چیزی است که برای اطمینان از جریان و فشار مناسب گاز لازم است. اما یک فشارسنج جریان را تنظیم نمی‌کند؛ پس بجای آن روی یک جریان‌سنج سرمایه‌گذاری کنید.»
- وجود روان کننده‌ها، رطوبت، زنگ زدگی، رنگ و سایر آلاینده‌ها بر روی مواد پایه.
- بیرون‌زدگی بیش از حد سیم، که از پوشش مناسب گاز محافظ جلوگیری می‌کند.
- عدم پیروی از توصیه‌های سازنده سیم در مورد بیرون‌زدگی سیم.
به توصیه همین متخصص: «حوضچه را برای مدت طولانی‌تری مذاب نگه دارید تا گازها قبل از یخ زدن از جوش خارج شوند.»
برای یک جوش خوب، سیم نازک انتخاب کنید
اگرچه رایج‌ترین قطر سیم جوش ۰.۰۳۵ و ۰.۰۴۵ اینچ است، سیم با قطر کمتر می‌تواند ایجاد یک جوش خوب را آسان‌تر کند. متخصصین پیشنهاد می‌کنند که به خصوص موقع جوشکاری مواد نازک ۸/۱ اینچ یا کمتر، قطر سیم ۰.۰۲۵ اینچی را انتخاب کنید. دلیلش چیست؟
آنها توضیح می‌دهند که اکثر جوشکاران جوش خیلی بزرگ می‌سازند که منجر به مشکلات احتمالی سوختگی می‌شود. یک سیم با قطر کمتر جوش‌های پایدارتری را در جریان کمتری ایجاد می‌کند که تمایل کمتری به سوختن دارد.
اگر جریان جوش خود را پایین نگه دارید، در کار با مواد نازک‌تر شانس بیشتری برای موفقیت خواهید داشت.
در استفاده از این روش برای مواد ضخیم‌تر (۱۶/۳ اینچ و بیشتر) مراقب باشید چون یک سیم ۰.۰۲۵ اینچی ممکن است باعث عدم همجوشی شود.
بهترین تمرینات تیگ
زمانی که کشاورزان رویای روشی بهتر برای جوشکاری فلزات نازک، آلومینیوم و فولاد ضد زنگ را در سر داشتند، دستگاه‌های جوش تیگ به دلیل محبوبیت روزافزون دستگاه جوش چند پردازنده، در مغازه‌های کشاورزی رایج‌تر میشوند. اما متاسفانه، یادگیری جوشکاری تیگ به آسانی جوشکاری میگ نیست.
تیگ به هماهنگی سه طرفه با استفاده از هر دو دست (که یکی منبع گرما را در یک الکترود تنگستن داغ به عنوان خورشید نگه می‌دارد و دست دیگر قوس را با میله پرکننده تغذیه می‌کند) و یک پا (با استفاده از پدال یا کنترل آمپراژ ِروی مشعل، بمنظور شروع، هماهنگی و یا توقف جریان برق) نیاز دارد.
متخصصی می‌گوید: اولین تلاش من در جوشکاری تیگ شبیه مدفوع پرندگان روی فولاد بود.
- مطمئن شوید که همه چیز تمیز است، چون جوشکاری تیگ هیچ گونه آلودگی را تحمل نمی‌کند. قبل از اینکه فلز پایه خود را با یک برس سیمی مخصوص تمیز کنید، حتماً آن را با یک چربی‌گیر خوب پاک کنید. (برای فلزات مختلف، از یک برس استفاده نکنید.) میله پرکننده را هم با چربی‌گیر تمیز کنید.
- در حین کار راحت باشید. در صورت امکان، اگر دوست دارید موقع جوشکاری بنشینید. حتی در شرایطی که امکان نشستن وجود ندارد، هر گونه تغییر کوچک در وضعیت نشستن یا حالت بدن که باعث راحتی بیشتر شود، تأثیر قابل توجهی بر روی جوش خواهد داشت.
- به دنبال راه‌هایی برای حمایت از دستان خود باشید. داشتن تکیه گاه خوب برای دست‌ها یا بازوها بمنظور حرکت دادن مشعل با کنترل دقیق، خیلی مهم است. بهترین جوشکاری را زمانی می‌شود انجام داد که پایه دست یا مچ دست به نحوی تکیه داده شود. اغلب می‌توانید مچ دست خود را روی قسمتی که در حال جوش است قرار دهید. بعضی‌ها مجموعه‌ای از بلوک‌های چوبی و فلزی را در نزدیکی میز جوشکاری خود نگه می‌دارند و اغلب با قرار دادن بلوکی برای قرار دادن دست حامل مشعل بر روی آن، تکیه‌گاه بهتری دارند.
- یک نمونه تمرینی (بدون برق) انجام دهید. خیلی از جوشکاران حرفه‌ای این کار را قبل از هر پاس انجام می‌دهند. در راحت‌ترین موقعیتی که می‌توانید قرار بگیرید، در صورت مفید بودن در کنار بلوک‌های تکیه‌گاه، و دست‌های خود را در مسیری که در حین انجام جوش طی می‌شود، حرکت دهید. اغلب متوجه خواهید شد که یک تنظیم جزئی در موقعیت، به شما این امکان را می‌دهد که پاس طولانی‌تری انجام و یا دستان خود را با استرس کمتری حرکت دهید.
- بلافاصله الکترود آلوده را تمیز کنید! هر جوشکاری در مرحله‌‌ای از کار الکترود را آلوده می‌کند و ضروری است که همان موقع آن را تعویض کنید. بعضی‌ها معمولاً گروهی از الکترودهای از پیش تیز شده را دقیقاً روی میز جوشکاری خود نگه می‌دارند و بنابراین می‌توانند بدون نیاز به جابجا شدن، آنها را تعویض کنند.
منبع: Agriculture