فلزات رنگین، به فلزاتی گفته می‌شود که بدون آهن و آلیاژهای آن ساخته شده باشند. جوشکاری این نوع فلزات نیازمند مهارت بالا و آگاهی کامل نسبت به تمام اصول جوشکاری است. بر این اساس قرار است در این مطلب به آموزش جوشکاری فلزات رنگین پرداخته و با نحوه جوشکاری این دسته از فلزات آشنا شویم
فلزات رنگین چه فلزاتی هستند؟
فلزاتی که در طبیعت یافت می‌شوند، به دو دسته فلزات آهنی و غیر آهنی یا همان رنگین (رنگین کمانی) تقسیم می‌شوند. فلز آهن و آلیاژهای آهنی مانند چدن و فولاد در دسته فلزات آهنی قرار می‌گیرند. این نوع فلزات به دلیل دارا بودن استحکام بالا در صنایع مختلفی کاربرد دارند.
با توجه به توضیحات ارائه شده، به تمام فلزات غیرآهنی و بدون آلیاژ آهن، فلزات رنگین گفته می‌شود که هر یک از این فلزها نیز خصوصیات خاص خود را دارند و در زمینه‌های مختلفی مورد استفاده قرار می‌گیرند. در رابطه با مهمترین فلزات رنگین میتوان به موارد زیر اشاره کرد:
- فلز روی
- فلز مس
- فلز آلومینیوم
- فلز برنج
- فلز برنز
- فلز قلع
- فلز نیک
- فلز سرب
روش‌های جوشکاری فلزات رنگین
طیف گسترده فلزات غیرآهنی موجب پدید آمدن تعدد و تنوع در روش‌های جوشکاری آنها می‌شود، لذا جوشکاران جهت کسب بهترین نتیجه می‌بایست نسبت به انتخاب بهترین روش جوشکاری فلز رنگین موردنظر اقدام کنند.
در این بخش به بررسی فلزات غیر آهنی و روش جوشکاری آنها می‌پردازیم.
1. فلز رنگین مس و نحوه جوشکاری آن
مس ازجمله پرکاربردترین فلزهای غیرآهنی است که از رنگ قرمز و خصوصیاتی همچون مقاومت در برابر زنگ زدگی، خوردگی و پوسیدگی برخوردار است. همچنین مس یک رسانای قوی جریان برق به حساب می‌آید و از این نظر کاربرد گسترده‌ای در صنایعی چون تولید سیم، لوله و دستگیره درب و پنجره دارد. خوب است بدانید مقاومت مس در برابر زنگ زدگی به این خاطر است که لایه بیرونی فلز مس به آب و هوا واکنش نشان می‌دهد و اکسید می‌گردد. این لایه به عنوان یک لایه حفاظتی، قسمت درونی فلز مس را از هرگونه زنگ زدگی و اکسید حفظ می‌کند. حال جوشکاری فلز رنگین مس معمولا به دو صورت انجام می‌شود:
- جوشکاری مس با گاز: برای این روش در ابتدا ورقه‌های مسی را به خوبی تمیز می‌کنند تا از هرگونه گرد و غبار، روغن و آلودگی پاک شود. پس از آن فرآیند جوشکاری را به وسیله جوش اکسیژن یا اتوگن انجام می‌دهند. این روش بهترین روش جوشکاری فلز مس است و اغلب جوشکاران آن را ترجیح می‌دهند.
- جوشکاری مس با برق: روش دیگری که برای جوشکاری مس وجود دارد، جوشکاری از طریق قوس الکتریکی است. در این رابطه باید توجه کرد که هدایت حرارت مس بسیار زیاد است و جوشکاری باید با قطب مستقیم و آمپر بالا انجام شود.
2. فلز رنگین آلومینیوم و نحوه جوشکاری آن
فلز آلومینیوم از دیگر فلزهای رنگین است که به دلیل وزن پایینی که دارد، جزو فلزات سبک محسوب می‌شود.با این حال این فلز در عین سبک بودن، مقاومت خوبی دارد و در برابر خوردگی و پوسیدگی از خود استحکام بالایی نشان می‌دهد. فلز آلومینیوم در دمای 658 درجه سانتی گراد ذوب شده و از قابلیت انتقال جریان الکتریسیته و انتقال گرما برخوردار است. همچنین این فلز رنگین کمانی کاربرد زیادی در صنایع مختلف از جمله صنعت هواپیماسازی دارد.
جوشکاری فلز رنگین آلومینیوم به وسیله گاز استیلن انجام شده. و معمولا برای این کار از شعله خنثی و ماده‌ای تحت عنوان روانساز استفاده می‌شود. در صورتی که ضخامت ورق آلومینیوم از 0.5 میلی متر کمتر باشد، کافیست کمی لبه‌های آن را خم کرده تا دیگر نیازی به استفاده از سیم جوش نباشد. اما در صورت استفاده از سیم جوش برای ورق‌های ضخیم‌تر، باید حتما درز جوش‌ها چکش‌کاری شود. این کار باید خیلی آرام و سریع صورت بگیرد تا استحکام ورقات از بین نرود.
3. فلز رنگین سرب و روش‌های جوشکاری آن
فلز سرب یک فلز رنگین است که دارای رنگ خاکستری بوده و در دمای 337 درجه سانتی گراد ذوب می‌شود. این فلز جنس نرمی دارد و در برابر اکسید و زنگ زدگی مقاومت خوبی ندارد. . از فلز رنگین سرب در صنعت ساختمان سازی همچون ساخت لوله‌ها، سقف‌ها و طراحی و تزئین کلیساها و همچنین در ساخت باتری خودرو و سرامیک سازی استفاده زیادی می‌شود.
برای جوشکاری فلز رنگین سرب، اغلب از گاز اکسیژن یا هیدروژن استفاده می‌شود. برای این کار هم نیازی به گرد مخصوص نبوده و تنهاد باید سطح فلز کاملا تمیز و صیقلی شود. همچنین سیم جوش مورد استفاده برای آن باید عاری از هرگونه ناخالصی باشد. توجه داشته باشید که جوشکاری سرب به دلیل ویژگی‌های خاصی که دارد، کمی دشوار است و نیاز به مهارت و دقت بالایی دارد. برای همین حتما در این زمینه تمرین داشته باشید تا بتوانید جوشکاری سرب را به بهترین شکل ممکن انجام دهید.
4. فلز رنگین روی و جوشکاری آن
فلز غیر آهنی روی از دیگر فلزات رنگین است که کاربرد بسیار زیادی دارد. این فلز از ذوب شدن کالامین یا همان سنگ معدن روی به دست می‌آید و رنگی مایل به آبی دارد. روی در دمای ۴۱۹ درجه سانتی گراد به نقطه ذوب رسیده و از دیگر خصوصیات این فلز غیرآهنی باید به مقاومت بالا در برابر زنگ زدگی و خاصیت شکنندگی محسوس آن اشاره نمود. از فلز روی در ورق‌های گالوانیزه فولادی استفاده زیادی می‌شود.
درگذشته، روش لحیم، یکی از راهکارهای رایج اتصال قطعات روی بوده که امروزه فرایند جوشکاری جایگزین آن شده است.
برای جوشکاری این فلز رنگین باید از روانساز استفاده شود تا اکسیداسیون در محل جوش رخ ندهد. لازم به اشاره است که جوشکاری روی باید با سرعت بالایی انجام شود و نیاز به دقت و مهارت زیادی دارد. جوشکار باید بتواند با یک شعله ملایم یک درز جوش کاملا تمیز و بدون نقص را ارائه دهد و در صورتی که روی درز جوش خورده، چکش کاری صورت بگیرد، ذرات آن کاملا به هم چسبیده و استحکام بیشتری پیدا می‌کنند.
5. فلز رنگین برنج و روش جوشکاری آن
ترکیبی از آلیاژ مس و روی، فلز رنگین برنج را تشکیل می‌دهد که از رنگ زرد متمایل به طلایی برخوردار است.
این آلیاژ غیر آهنی در برابر کدر شدن و لکه‌دار شدن مقاومت خوبی دارد و چکش خواری آن نسبت به مس و روی بسیار بیشتر می‌باشد. آلیاژ برنج در دمای ۹۰۰ الی ۹۴۰ درجه سانتی گراد به نقطه ذوب خود می‌رسد و میزان سختی و نرم بودن آن میتواند با تغییر در نسبت مس و روی عوض شود. از فلز برنج در ساخت زیور آلات، مغزی قفل‌ها، سازهای موسیقی و دکوراسیون ساختمان استفاده زیادی می‌شود.
حال در رابطه با جوشکاری فلز رنگین برنج باید بگوییم که در این فرآیند آلیاژ روی خیلی سریع اکسید شده و به بخار تبدیل می‌شود که بخارها و گازهای تولید شده در این فرایند بسیار خطرناک و سمی هستند و نباید مورد استنشاق قرار بگیرند.
از طرفی اکسید شدن آلیاژ روی سبب تیره شدن محل جوش می‌شود و در این فرآیند، سرعت جوشکار باید به حدی بالا باشد که آلیاژ روی در برنج فرصتی جهت تبخیر پیدا نکند.
از این رو افرادی که تخصص و مهارت زیادی در این امر ندارند، بهتر است از جوشکاری برنج پرهیز کنند و آن را به افراد حرفه‌ای بسپارند. برای جوشکاری فلز رنگین برنج میتوان هم از گاز و هم از برق استفاده کرد. در جوشکاری با گاز از سیم مخصوص برنج و گرد جوشکاری استفاده می‌شود تا از بروز اکسیداسیون جلوگیری گردد. در روش جوشکاری با برق نیز از الکترودهای گرافیتی یا معمولی استفاده می‌شود.
6. فلز رنگین طلا و نحوه جوشکاری آن
طلا از جمله فلزات غیر آهنی گرانبها است که برای جوشکاری آن معمولا از روش تیگ استفاده می‌شود. چرا که با این روش میتوان مناطق دشوار و غیر ممکن را به خوبی جوشکاری کرد. همچنین برای جوشکاری طلا باید از جریان مستقیم استفاده شود. به این شکل که الکترودها به قطب منفی وصل شده و با جریان متناوب جوشکاری صورت می‌گیرد. پس از جوشکاری نیز باید سطح کار با الکل تمیز شود تا قطعات طلا همچون قبل حالت براقی پیدا کنند.
جمع بندی
در این مطلب در رابطه با فلزات رنگین و نحوه جوشکاری آنها صحبت کردیم. همانطور که اشاره شد فلزهای رنگین به فلزات غیر از آهن و آلیاژهای آن گفته می‌شود. این فلزات انواع مختلفی دارند که از جمله آنها میتوان به مس، روی، برنج، برنز، آلومینیوم، قلع و طلا اشاره کرد. برای هر یک از این فلزات رنگین هم باید از روش جوشکاری خاصی استفاده کرد تا کار به بهترین شکل ممکن انجام شود.
