برای صنعت جوشکاری تجهیزات زیادی وجود دارد که از جمله مهمترین آنها باید به انواع سیم جوش و الکترود جوشکاری اشاره کرد. این تجهیزات نیز خود شامل چندین نوع هستند که یکی از آنها سیم جوش CO2 نام دارد. از سیم جوش CO2 در جوشکاری مگ استفاده می‌شود که این فرآیند به شکل قوس الکتریکی با گاز محافظ انجام می‌شود. از آنجایی که در این فرآیند نیازی به تعویض الکترود یا سیم جوش نیست، سرعت جوشکاری با آن زیاد است. در این مطلب قصد داریم در رابطه با سیم جوش CO2 صحبت کنیم و به کاربردها و ویژگی‌های آن اشاره داشته باشیم.
سیم جوش CO2 چیست؟
از انواع روش‌های جوشکاری باید به جوشکاری با گاز محافظ اشاره کرد که در آن از گاز دی اکسید کربن و سیم جوش استفاده می‌شود. سیم جوش CO2 که در اصطلاحات تخصصی جوشکاری مگ (MAG) نامیده می‌شود، تحت پوشش فرآیند GMAW یا جوشکاری قوس الکتریکی با گاز محافظ استفاده می‌شود. در این جوشکاری جهت حفاظت از حوضچه مذاب از گازهای فعال استفاده می‌کنند که گاز CO2 یا همان کربنیک، گاز فعال در آن است. این گاز گاهی اوقات با گازهای خنثی همچون آرگون ترکیب می‌شود. زمانی که گاز CO2 به تنهایی مورد استفاده قرار بگیرد، برای جوشکاری گوشه فولادها گزینه بسیار خوبی می‌باشد. اما این گاز در ترکیب با گاز آرگون در جوشکاری شیار فولادها نیز کاربرد زیادی دارد.
به دلیل استفاده از گاز دی اکسید کربن و سیم جوش، جوشکاری مگ یا CO2 هزینه پایینی دارد. از طرفی این روش با افزایش سرعت جوشکاری همراه است و همین موارد آن را به یکی از بهترین روش‌های جوشکاری تبدیل کرده است. جوشکاری CO2 یک روش بسیار عالی برای صنایع تولید فلزات است و برای جوشکاری صفحات نازک، نیمه نازک فولادی و حتی جوشکاری بدنه خودرو بسیار ایده‌آل می‌باشد.
تفاوت سیم جوش‌های میگ و مگ
همانطور که احتمالا میدانید جوشکاری قوس الکتریکی با گاز محافظ، به دو روش میگ و مگ قابل انجام است. تفاوت بین این دو روش هم در نوع گاز مصرفی محافظ است. در روش میگ MIG که به معنای جوشکاری تحت پوشش گاز محافظ است، گازهای محافظ از نوع خنثی همچون گاز آرگون و هلیوم هستند. اما در روش مگ MAG گازهای محافظ از نوع گازهای فعال همچون CO2 یا ترکیب آن با گاز آرگون می‌باشند. پس تفاوت اصلی این روش‌ها در گازهای مصرفی است.
کاربردها و ویژگی‌های مهم سیم جوش CO2
- سیم جوش CO2 برای جوشکاری فولادهای معمولی، سوله‌سازی، کشتی‌سازی و ورقه‌های فولادی ریزدانه کربن‌دار و منگنز بسیار مناسب است. همچنین CO2 میتواند با گاز آرگون به صورت 5 الی 25 درصدی ترکیب شود و در جوشکاری میگ مگ مورد استفاده قرار بگیرد.
- سیم جوش CO2 در حالات مختلف جوشکاری قابل استفاده است. جوشکاران میتوانند از آن در حالات تخت، افقی، سربالا، سرازیر و سقفی استفاده نمایند و از مزایای آن نظیر سرعت بالا بهره‌مند شوند.
- از دیگر خصوصیات سیم جوش CO2 باید به پاشش کم و ظاهری صاف و تمیز اشاره کرد که همین موارد در وقت جوشکار صرفه‌جویی زیادی می‌نماید.
مهمترین کاربرد سیم جوش CO2 چیست؟
در بخش قبلی در رابطه با کاربردهای سیم جوش CO2 صحبت کردیم. از جوشکاری با سیم جوش CO2 بیشتر برای فولادهای کربنی ساده و منگنزی استفاده می‌شود. این در حالی است که از آنجایی که قدرت اکسید سیم جوش CO2 بالا است، از آن برای عناصری نظیر مس، منگنز، آلومینیوم و حتی نیکل استفاده‌ای نمی‌شود. مهمترین کاربرد سیم جوش CO2، در جوشکاری فولادهای ساختمانی، فولادهای کشتی‌سازی و فولادهای مخزنسازی است.
عملکرد سیم جوش CO2
سیم جوش‌های CO2 اغلب به صورت قرقره‌ای هستند و قطر متفاوتی دارند. هر چقدر قطر سیم‌ها بیشتر باشد، توان پردازش جریان در آنها قوی‌تر می‌شود. قطر، طول، خاصیت‌های مکانیکی و موارد دیگر بر روی جعبه محصول یا بسته‌بندی سیم جوش درج می‌شود.
در رابطه با عملکرد سیم جوش CO2 باید اشاره کنیم که زمانی که جوشکاری آغاز می‌شود، سیم جوش شروع به تبدیل شدن به مونوکسید کربن و اکسیژن می‌کند. در انتها هم زمانی که سرد می‌شود، مجددا به CO2 تبدیل می‌شود که این امر نتیجه همان محافظتی است که به آن در بخش‌های قبلی اشاره داشتیم. ترکیب حاصل یک نیروی چشمگیر آزاد می‌کند که این نیرو به سمت بالای قوس است و سبب قطع و وصلی قوس و همچنین ایجاد آشفتگی در قوس می‌شود. این عمل در نهایت سبب خروج گاز می‌شود. در رابطه با آشفتگی حاصل هم باید اشاره شود که این موضوع سبب حرارت دیدن مولکول‌های اکسیژن حوضچه مذاب می‌شود و نرخ محدب آنها را افزایش می‌دهد. در این شرایط تمایل به ترک در جوش از بین می‌رود و جوش به شکل تمیزی انجام می‌شود. همچنین مولکول‌های داغ اکسیژن سبب نفوذ بیشتر قطره‌های مذاب می‌شوند.
نحوه جوشکاری CO2 و نکات مهم آن
برای جوشکاری CO2 باید از مهارت و تجربه کافی برخوردار بود. این جوشکاری نیاز به رعایت نکات مهم دارد و باید از بهترین تجهیزات برای آن استفاده شود. از مهمترین تجهیزات آن هم باید به دستگاه جوش CO2 و سیم جوش CO2 اشاره کرد. مراحل جوشکاری به این روش هم به صورت زیر است:
- در ابتدا باید اقدام به قرار دادن سیم جوش در داخل دستگاه جوش کرد. پس از این کار مفتول‌ها به داخل موتور متحرک به نام وایرفیلد وارد می‌شوند.
- در ادامه مفتول از بخش شلنگ عبور کرده و به تفنگ جوشکاری یا همان تورچ جوشکاری می‌رسد تا با قوس الکتریکی و ذوب آن سبب جوش خوردن قطعه فلزی شود.
- در این مرحله جوشکار با فشردن دکمه تفنگ یا تورچ جوشکاری، سبب پخش سیم جوش CO2 با گاز کربن دی اکسید و یا ترکیب آن با آرگون در فضای قوس الکتریکی می‌شود.
در این رابطه چندین نکته مهم وجود دارد که جوشکار باید آنها را مدنظر قرار دهد. مهمترین نکات جوشکاری سیم جوش CO2 عبارتند از:
- سیم جوش CO2 باید در مکان مناسبی قرار بگیرد. این مواد باید از مواد آتش‌زا و منفجره به دور باشند.
- از قرار دادن و انبار کردن سیم جوش در داخل تانک‌های حاوی کروزون باید خودداری شود. چرا که این کار خطرناک است و میتواند سبب انفجار شود.
- در زمان کار اتصال برق باید تحت نظر قرار داشته باشد و از متصل بودن برق اطمینان حاصل شود.
- برای این جوشکاری باید حتما از ابزارآلات ایمنی و مناسب استفاده شود تا خطرات کار با برق و مواد شیمیایی کاهش پیدا کند.
سیم جوش CO2 چه مزایا و معایبی دارد؟
سیم جوش CO2 همچون هر سیم جوش و روش دیگری از جوشکاری، دارای یک سری مزایا و محدودیت است که باید به آنها توجه شود. در رابطه با مزایا و معایب سیم جوش CO2 میتوان به موارد زیر اشاره کرد:
- سیم جوش CO2 میتواند در صنایع مختلف و به روش جوشکاری اتومات و نیمه اتومات مورد استفاده قرار بگیرد.
- سیم جوش CO2 نسبت به بسیاری از سیم جوش‌ها، از آلودگی جوشکاری کمتری برخوردار است. همین امر سبب بالا رفتن سرعت جوشکاری می‌شود که این مورد نیز یکی دیگر از مزایای سیم جوش CO2 است.
- با وجود سیم جوش CO2، جوشکار دید بهتری روی حوضچه مذاب پیدا می‌کند که همین موضوع سبب کم شدن سرباره جوش می‌گردد.
- جوشکاری‌های الکترود دستی نیاز به تعویض الکترود دارند. این در حالی است که با سیم جوش CO2 نیازی به این کار نبوده و همین امر سبب ساده‌تر شدن فرآیند و افزایش سرعت کار می‌گردد.
- از آنجایی که گاز دی اکسید کربن نسبت به سایر گازهای جوشکاری ارزانتر است، این روش جوشکاری کم هزینه بوده و یکی از روش‌های جوشکاری فولاد ارزان قیمت محسوب می‌شود.
- با وجود گاز CO2 در جوشکاری با این سیم جوش، از نفوذهای ناقص جلوگیری می‌شود.
- گاز CO2 از جمله گازهای محافظتی در جوشکاری است که سبب جلوگیری از برخی عیوب جوشکاری همانند سوختگی کنار جوش می‌گردد.
- خروج گاز مونو اکسید کربن با گاز ازن در حین جوشکاری سمی و خطرناک است. برای همین در زمان جوشکاری CO2 باید به وجود تهویه مناسب هوا و یا استفاده از ماسک‌های مخصوص توجه شود. این مورد از مهمترین عیوب سیم جوش CO2 است که با در نظر گرفتن تمهیدات ایمنی میتوان از آن چشم‌پوشی کرد.
دستگاه جوش CO2 چیست؟
همانطور که در بخش‌های قبلی اشاره داشتیم، برای جوش CO2 نیاز به سیم جوش و دستگاه جوش CO2 است. دستگاه‌های جوش شامل بخش‌ها و اجزای مختلفی هستند که مجموع آنها میتواند سبب سهولت در پروسه جوشکاری شود.
- تورچ میگ: انبر جوشکاری یا تفنگ جوشکاری میگ که به آن تورچ جوشکاری نیز گفته می‌شود، بخش خروجی دستگاه است که به وسیله آن اتصال بین جریان و سیم جوش برقرار می‌شود.
- سیلندر گاز: این جوشکاری نیاز به ایجاد لایه‌های محافظ دارد که توسط سیلندر گاز ساخته می‌شوند.
- گیره اتصال: این گیره برای اتصال بین قطعه مورد نظر و تفنگ میگ استفاده می‌شود تا به انجام جوشکاری با سهولت بیشتر کمک نماید.
جمع بندی
سیم جوش CO2 تحت پوشش فرآیند GMAW یا جوشکاری قوس الکتریکی با گاز محافظ مورد استفاده قرار می‌گیرد. این سیم جوش‌ها کاربردهای زیادی دارند و شامل چندین مزیت نسبت به سایر سیم جوش‌ها هستند. در این رابطه هم میتوان به افزایش سرعت جوشکاری و کم هزینه‌تر بودن آنها اشاره کرد. مهمترین کاربرد سیم جوش CO2 نیز جوشکاری فولاد در صنعت ساختمان‌سازی، کشتی‌سازی و مخزنسازی است. برای تهیه و خرید سیم جوش CO2 و دستگاه آن میتوانید از شرکت پاشا جوش صنعت اقدام نمایید.
