جوشکاری آرگون از انواع روش‌های جوشکاری است که در آن از گاز آرگون به عنوان گاز محافظ استفاده می‌شود. برای این روش جوشکاری نیاز به تجهیزات و ابزارهای خاصی است که از مهمترین آنها باید به الکترود اشاره کرد. الکترودهای تنگستن در جوشکاری آرگون نقش بسیار محوری دارند و از آنها در این فرآیند استفاده زیادی می‌شود. در ادامه مطلب به بررسی الکترودهای جوش آرگون می‌پردازیم و با انواع آن به خوبی آشنا می‌شویم.
آشنایی با جوش آرگون
جوشکاری آرگون یا تیگ یکی از انواع روش‌های جوشکاری ذوبی است. در این روش که با کمک گرمای ناشی از قوس الکتریکی انجام می‌شود، الکترود مصرف نمی‌شود. در واقع در آن از الکترودهای تنگستن یا همان مصرف نشدنی استفاده می‌شود. برای نگه داشتن الکترود تنگستن هم از تورچ جوشکاری استفاده می‌شود.
در جوشکاری آرگون نوک الکترود به قطعه کار نزدیک شده و گرما و حرارت را به قطعه کار منتقل می‌کند. در این زمان شرایط ذوب فراهم می‌شود. گاز محافظی هم که در این فرآیند مورد استفاده قرار می‌گیرد، گاز آرگون است. در واقع دلیل نامگذاری این روش به جوشکاری آرگون، استفاده از گاز محافظ آرگون است.
مزایای جوشکاری آرگون
جوش آرگون یک روش پیشرفته و خاص است که از طریق آن امکان جوشکاری‌های متنوع و مختلفی وجود دارد. از مزایای مهم جوشکاری آرگون میتوان به موارد زیر اشاره کرد:
- نیاز به پاکسازی کم
- کاربرد در صنایع مختلف
- جوشکاری رسوبی با کیفیت بالا
- جوشکاری انواع فلزات با دقت و کیفیت بالا
- جوشکاری فلزات رنگین و ورق‌های نازک
- قابلیت جوشکاری به مدت طولانی
- مناسب برای اتصالات بسیار نازک و ظریف
- عدم وجود سرباره، دود و جرقه و قابل رویت بودن منطقه قوس و حوضچه مذاب
با اینکه جوشکاری آرگون مزایای زیادی دارد، اما معایبی هم دارد که بهتر است به آنها توجه شود. البته معایب جوشکاری آرگون به قدری نیستند که مزایای این روش را تحت تاثیر قرار دهند. در این رابطه هم باید به وجود اشعه‌های مادون قرمز، ایجاد گازهای سمی و آسیب‌زا و احتمال گرمازدگی و خستگی ناشی از گرما اشاره کرد. از این رو باید به نکات ایمنی در زمان جوشکاری آرگون توجه کرده و از لباس، عینک، ماسک و کفش‌های مناسب جوشکاری استفاده کرد. محیط جوشکاری باید تهویه مناسبی داشته و عاری از هرگونه مواد قابل اشتعال باشد.
الکترود تنگستن چیست؟
الکترودهای تنگستن به دلیل برخورداری از خواص استثنایی خود در تکنیک‌های مختلفی از جوشکاری به کار برده می‌شوند. در جوش آرگون هم به همین شکل بوده و از الکترودهای تنگستن استفاده می‌شود. اگر نسبت به تنگستن اطلاعی ندارید باید اشاره کنیم که تنگستن یک فلز سخت با مقاومت حرارتی بالا است. برای همین از آن به عنوان یک الکترود مناسب جهت ایجاد قوس الکتریکی استفاده زیادی می‌شود. تنگستن قابلیت تحمل دما تا 3410 درجه سانتیگراد را دارد. از این رو کاندیدای بسیار خوبی برای الکترودهای جوشکاری است.
دلیل استفاده از الکترود تنگستن در جوش آرگون
زمانی که الکترودهای تنگستن همراه با جوشکاری آرگون استفاده می‌شوند، قوس کنترل شده و پایداری را ارائه می‌نمایند. این قوس برای دستیابی به جوش‌های با کیفیت بالا بسیار ضروری است. اهمیت الکترودهای تنگستن در جوش آرگون با توانایی آنها در مقاومت در برابر گرمای شدید تولید شده توسط قوس جوش تقویت می‌شود. این الکترودها که به عنوان یک ابزار غیر مصرفی در جوشکاری استفاده می‌شوند، در طی فرآیند جوشکاری بدون تغییر مانده و تمام نمی‌شوند.
مزایای الکترودهای تنگستنی
- طول عمر بالای الکترود
- ثبات و پایداری بیشتر قوس الکتریکی
- سهولت در خروج الکترون‌ها در جریان DC
- جریان DCEN برای جوشکاری چدن، مس، برنج، تیتانیوم و سایر فولادها
- جریان AC جهت جوشکاری آلومینیوم و منیزیم و ترکیبات آن
انواع الکترود تنگستن در جوشکاری آرگون یا تیگ
از آنجایی که جوشکاری آرگون یا تیگ در موارد زیادی استفاده می‌شود، از طیف بالایی از الکترودها برخوردار است. هر یک از الکترودها هم دارای مشخصه و ویژگی‌های خاصی هستند. در این بخش به معرفی مهمترین الکترودهای جوشکاری آرگون می‌پردازیم.
1. الکترود تنگستن خالص
الکترود تنگستن خالص برای جوشکاری جریان مستقیم آلومینیوم و منیزیم انتخاب بسیار مناسبی است. با اینکه این الکترودها نسبت به سایر الکترودهای تنگستن همه کاره نیستند، اما در جوشکاری DC یا همان جریان مستقیم پایداری بسیار خوبی از خود نشان می‌دهند. جوشکاران هم اغلب از آنها در زمان کار با مواد نازک‌تر و یا زمانی که کنترل دقیق قوس جوش ضروری است استفاده می‌کنند.
2. الکترود تنگستن توریم‌دار
این الکترودها حاوی درصد کمی اکسید توریم هستند و به خاطر طول عمر بالا و گسیل الکترون استثنایی مشهور می‌باشند. افزودن توریم قابلیت‌های انتشار الکترون را افزایش داده و قوس پایدار و ثابتی را ایجاد می‌نماید. از این رو الکترود تنگستن توریم‌دار در جوشکاری جریان مستقیم و جریان متناوب مناسب و قابل استفاده است.
الکترودهای تنگستن توریم‌دار از عملکرد بسیار خوبی برخوردار هستند. با این حال به خاطر توریم موجود در آن، سلامتی بدن تحت الشعاع قرار می‌گیرد. ماهیت رادیواکتیو توریم، جوشکاران را ملزم به رعایت نکات ایمنی در زمان استفاده از الکترودهای توریم‌دار می‌کند.
3. الکترود تنگستن لانتان‌دار
از دیگر انواع الکترودهای تنگستن جوش آرگون باید به الکترود تنگستن لانتان‌دار اشاره کرد که جایگزین ایمن‌تری برای الکترودهای توریم‌دار است. در این الکترود عنصر لانتانیوم که یک عنصر خاکی کمیاب است، جایگزین توریم شده است. این الکترودها هم برای جوشکاری متناوب و مستقیم مناسب هستند و پایداری و طول عمر خوبی دارند.
الکترودهای تنگستن لانتان‌دار برای جوشکاری فلزات با نقطه ذوب بالا همچون آلومینیوم، فولاد ضد زنگ و تیتانیوم مناسب هستند. همچنین از آنها در جوشکاری زیر آب یا جوشکاری با قوس الکتریکی غوطه‌ور استفاده زیادی می‌شود. خوب است اشاره شود که این الکترودهای تنگستن بر اساس درصد لانتانیوم موجود در خود دسته‌بندی می‌شوند.
4. الکترود تنگستن سریم
این الکترودها حاوی اکسید سریم هستند و یک رویکرد متعادل را برای جوشکاری ارائه می‌دهند. الکترودهای تنگستن سریم با خطر پاشش کمتر و ثبات قوس بالاتر، گزینه خوبی برای جوشکاری AC و DC هستند. همچنین به دلیل قیمت متوسط و کاهش خطرات سلامتی، کاربرد گسترده‌تری پیدا کرده‌اند. سریم یک فلز قلیایی خاکی است که نقطه ذوب بالایی دارد و به مقاومت الکتریکی الکترود می‌افزاید. الکترود آن هم نقطه ذوب بالا یعنی 3400 درجه سانتیگراد داشته و برای جوشکاری در شرایط سخت گزینه خوبی می‌باشد.
5. الکترود تنگستن زیرکونیوم
این دسته از الکترودهای تنگستن دارای اکسید زیرکونیوم هستند و به خاطر مقاومت بالا در برابر آلودگی و تحمل دماهای بالا بسیار مشهور شده‌اند. الکترودهای تنگستن زیرکونیوم برای جوشکاری AC عملکرد بسیار عالی دارند و در جوشکاری آلیاژهای آلومینیوم و منیزیم به خوبی عمل می‌کنند. وجود زیرکونیوم مقاومت الکترود را در برابر آلودگی حوضچه جوش افزایش داده و آخال تنگستن را در اتصال جوش داده شده به حداقل خود می‌رساند.
رنگ‌بندی الکترودهای تنگستن جوشکاری آرگون
- الکترود تنگستن خالص (سبز رنگ) برای جوشکاری آلومینیوم و منیزیم مناسب است.
- الکترود تنگستن توریم‌دار شامل دو نوع است. نوع اول 1% توریم‌دار با رنگ قرمز و نوع دوم 2% وتوریم‌دار با رنگ زرد است.
- الکترود تنگستن زیرکونیوم دارای رنگ سفید است.
- الکترود تنگستن لانتان‌دار از رنگ مشکی برخوردار است.
- الکترود تنگستن سریم‌دار دارای رنگ طلایی است.
سایر ابزارهای لازم در جوشکاری آرگون
به جز الکترود تنگستن، ابزارهای دیگری هم برای جوش آرگون مورد نیاز هستند که مهمترین آنها به شرح زیر است:
- منبع تغذیه: منبع تغذیه جوش آرگون میتواند از هر دو نوع مولد برق جریان مستقیم و متناوب استفاده کند.
- سیلندر گاز محافظ: کپسول فلزی حاوی گاز محافظ از پیش بردن عملیات جوشکاری بسیار مهم است. میزان فشار گاز داخلی این کپسول‌ها بین 150 الی 200 بار است.
- رگولاتور و فلومتر: جهت تنظیم فشار گاز در جوش آرگون از رگولاتور و فلومتر استفاده می‌شود. این وسیله با کاهش فشار خروجی گاز کپسول و تنظیم شدت خروجی گاز محافظ از مشعل، مقدار فشار گاز خروجی را بین 3 الی 7 بار تنظیم می‌کند.
- تورچ: تورچ یا مشعل جوشکاری، هدایت جریان برق از رکتیفایر به کمک کابل اتصال به سمت الکترود تنگستن و گاز محافظ را انجام می‌دهد.
نکات کاربردی در عملکرد بهینه جوشکاری آرگون
برای بهینه‌سازی عملکرد جوشکاری با هر نوع الکترود تنگستنی میتوان چند نکته و تکنیک را مدنظر قرار داد:
- تنظیمات آمپر: تنظیم آمپر باید بر اساس نوع الکترود تنگستن مورد استفاده مشخص شود.
- آماده‌سازی الکترود تنگستن: تمیز بودن نوک و سطح الکترود اهمیت زیادی دارد. برای همین باید از تمیز و تیز بودن نوک الکترود جهت ایجاد قوس پایدار اطمینان پیدا کرد. برای جلوگیری از آلودگی الکترود میتوان از ابزارهای اختصاصی استفاده کرد.
- کنترل طول قوس: جهت اطمینان از جوشکاری پایدار و کنترل شده، باید طول قوس ثابتی را فراهم کرد.
- سرعت و تکنیک جوشکاری: سرعت و تکنیک جوش باید بر اساس ویژگی‌های الکترود تنگستن مشخص شود.
- جریان و پوشش گاز: نرخ جریان گاز آرگون برای محافظت موثر باید بهینه شود. جریان گاز هم باید بر اساس موقعیت جوش و شرایط محیطی تنظیم گردد.
- ملاحظات قطبیت: قطبیت توصیه شده برای هر نوع الکترود تنگستن باید بررسی شده و آن را بر اساس فرآیند جوشکاری مستقیم یا متناوب تنظیم کرد. برای دستیابی به نتایج مطلوب بهتر است قطبیت‌های مختلفی را آزمایش کرد.
جمع بندی
در این مطلب با انواع الکترود تنگستن جوش آرگون و خصوصیات هر کدام آشنا شدیم. جهت خرید الکترود جوشکاری مورد نظر خود میتوانید از طریق شرکت پاشا جوش صنعت اقدام نمایید.
