بررسی طرز كار جوشكاری به روش GTAW (TIG)

چه از جریان متناوب استفاده شود و چه طریقه DCRP بكار رود، استفاده از این روشهای جوشكاری این حسن را دارد كه قطعه كار از پاكیزگی زیادی برخوردار خواهد بود و به این لحاظ است كه اینگونه مدارهای الكتریكی را بیشتر برای جوشكاری قطعات آلومینیوم و فولاد ضد زنگ بكار می برند این عمل “اثر پاكیزگی كاتدی” (در تمام یا قسمتی از زمان جوشكاری، كار در قطب منفی است) نا

طرز كار جوشكاری به روش GTAW (TIG)

چه از جریان متناوب استفاده شود و چه طریقه DCRP بكار رود، استفاده از این روشهای جوشكاری این حسن را دارد كه قطعه كار از پاكیزگی زیادی برخوردار خواهد بود و به این لحاظ است كه اینگونه مدارهای الكتریكی را بیشتر برای جوشكاری قطعات آلومینیوم و فولاد ضد زنگ بكار می برند. این عمل “اثر پاكیزگی كاتدی” (در تمام یا قسمتی از زمان جوشكاری، كار در قطب منفی است) نامیده می‌شود. در صورتیكه پاكیزگی از اهمیت بیشتری برخوردار باشد بهتر است از گاز آرگون استفاده شود.

اگرچه باید توجه داشت كه در این حالت باید قبل از شروع جوشكاری كار را كاملاً تمیز نمود.

برای تمیز كردن آلومینیوم ابتدا سطح آن را با بررسی از جنس فولاد ضد زنگ پاك كرده و گردزدائی می كنند و سپس با استفاده از آستون، آن را به طریق شیمیایی نیز تمیز می نمایند. توجه داشته باشید كه آستون فوق العاده قابل اشتعال است.

در این مورد یك ساعت قبل از جوشكاری، از آستون استفاده كنید.

برای كسب نتیجه بهتر توصیه می شود كه قبل از جوشكاری آلیاژهای فولاد آنها را تا 60 درجه فارنهایت گرم كنید. برای از بین بردن بخارات و ذرات مزاحم، قبل از جوشكاری آلومینیوم باید آنرا تا 120 درجه فارنهایت گرم كرد.

اگر جوشكاری در چند مرحله صورت می گیرد، بین هر مرحله باید اجازه داد تا كار خنك شود. اگر جنس كار از فولاد نرسیده، مرحله بعدی را آغاز نكنید. در مورد آلومینیوم دمای 300 درجه فارنهایت پیشنهاد می شود.

همانطوری كه گفته شد برای محافظت حوضچه مذاب و منطقه جوش از گاز محافظ استفاده می كنند. برای انجام یك جوشكاری مناسب، كمی قبل از روشن كردن قوس، جریان گاز را برقرار كنید. در موقع جوشكاری مخازن و محفظه های سربسته، ابتدا مجرائی برای خروج گازها پیش بینی كنید تا از ایجاد فشارهای اضافی پیشگیری شود.

گاهی اوقات در شروع جوشكاری، كار با اشكال مواجه شده و جوش داده شده زیاد جالب نخواهد بود. برای درك این موضوع بهتر است از یك ذره بین استفاده نمائید. پس از كشف محل ترك ها، بوسیله سنگ فنری و قلم و چكش جوش های ترك دار را كنده و محل مزبور را با جوش مجدد پر كنید.

بعضی وقتها هم گرمای بیش از اندازه موجب ایجاد ترك در جوش می شود. در این حالت هم جوش ها را به روش گفته شده كنده و محل آنها را دوباره جوش بدهید.

انتهای خط جوش نیز باید كاملاً مورد بررسی قرارگیرد. در این حالت هم پس از بررسی اگر به ترك یا اشكال مشابهی برخورد كردید، آنها را كنده و محل آنها را دوباره جوش بدهید. در موقع جوشكاری لوله، حتی الامكان از مراحل كوتاه مدت استفاده كرده و بتناوب نقاط مختلف پیرامون لوله را خال جوش بگذارید. برای مثال برای جوشكاری لوله های كمتر از 16 اینچ (قطر) طول هر مرحله (پاس) جوش نباید بیش از 2 اینچ باشد.

در مورد لوله های با قطر 6 اینچ یا بیشتر، حداكثر طول هر پاس می تواند تا 3 اینچ نیز باشد.

آماده سازی كار برای انجام جوشكاری

آماده سازی فلز جهت جوشكاری به هر یك از دو شیوه: جوشكاری با قوس الكتریكی در پناه گاز خنثی با الكترود تنگستن (TIG)، یا سیم جوش (MIG) با هم شباهتهای زیادی دارند. در عمل برای جوشكاری قطعات با ضخامت 32/3 اینچ و بیشتر بهتر است لبه كار را با زاویه 60 درجه پخ بزنیم هر چند كه بدون این پخ هم نتیجه جوشكاری بسیار جالب است.

برای جلوگیری از ورود اكسیژن و ناخالصی های دیگر بهتر است از یك زیر كاری مناسب استفاده كرد. در این حالت فلزات قطعات كار با كیفیت بهتری ذوب و در یكدیگر ممزوج می شوند. برای جوشكاری قطعاتی از جنس منیزیم، تیتانیم یا زیركونیم و غیره بهتر است از زیر كاری از جنس كربن (یا حتی فلزات دیگر) استفاده كرد.

در شروع كار، برای تمرین، بهتر است از جوشكاری قطعات ساده تر شروع كرده و بمرور تمرینات مشكل تری انتخاب شود تا كار آموز نحوه در دست گرفتن مشعل و كار كردن با آن را بخوبی فرا گیرد. پس از این مرحله كار آموز باید آنقدر تسلط پیدا كند كه قادر به جوشكاری انواع اتصالات بوده و در جای لازم از سیم جوش استفاده نماید.

در هر حالتی، نوع فلز مورد جوشكاری باید شناخته شده باشد. میزان جریان مورد نیاز برای فلزات مختلف نشان داده شده است.

جوش MIG را به صورت خودكار نیز می توان انجام داد. در این حالت مشعل یا قطعه كار مورد جوشكاری با سرعت مشخص حركت كرده و در صورت لزوم سیم جوش نیز بصورت خودكار به منطقه مذاب هدایت می شود.

نحوه انجام جوش MIG

پس از ایجاد قوس و شروع عملیات جوشكاری، حركت مشغل را در كوچكترین دایره ممكن ادامه دهید و سعی كنید كه در محل شروع جوشكاری یك حوضچه مذاب ایجاد نمائید. زاویه الكترودگیر با سطح كار باید بین 60 تا 80 درجه باشد البته در این حالت شیب مشعل از شیب آن در جوشكاری اكسی استیلن كمی بیشتر است و این بخاطر حفظ منطقه مذاب با گاز محافظ است.

در این جا نیز حركت حوضچه مذاب باید بهمان طریقی باشد كه در جوشكاری با اكسی استیلن (فصل هفتم) توضیح داده شد. بهرحال باید توجه داشت كه حركت مشغل از حركت حوضچه مذاب كمتر باشد.

در صورتیكه از سیم جوش استفاده می كنید، قوس الكتریكی را متوجه لبه پشتی حوضچه كرده و سیم جوش را از لبه جلوئی وارد حوضچه نمائید و سپس قوس الكتریكی را به آرامی به طرف جلو متوجه كرده و سعی كنید كه حوضچه را به ملایمت در امتداد خط جوش بحركت در آورید.

زاویه سیم جوش با سطح كار بسیار كم و در حدود 20 درجه است رای متوقف كردن جوشكاری، الكترود را به سرعت عقب كشیده و یا با استفاده از پدال كنترل از راه دور، جریان را كم كنید.

نكته ای كه یادآوری آن در این جا ضروری است این است كه همیشه تا كمی پساز متوقف شدن عملیات جوشكاری جریان ورود گاز را نبندید تا جریان مزبور، تنگستن را خنك كرده و از آن محافظت نماید. در غیر این صورت تنگستن به سرعت از بین خواهد رفت.

جریان گاز علاوه بر خاصیت مذكور این حسن را دارد كه حوضچه مذاب را نیز تا سرد شدن كامل، از ورود گازهای مزاحم در امان نگه می دارد.

از این جور مشعل ها می توان برای جوشكاری در وضعیت های افقی، تخت، عمودی و یا سربالا استفاده نمود. معمولاً اگر جوشكاری در وضعیت عمودی صورت بگیرد، حركت از بالا به پائین خواهد بود.

در مجموع اگر نكات زیر را در این طریقه جوشكاری رعایت نمائید .

1- الكترود تنگستن را همیشه پاكیزه و راست نگهداری كنید.

2- الكترود را همیشه در وضعیت مناسب نگهداری كنید.برای این منظور انتهای الكترود را همیشه پاكیزه و صاف و یكنواخت نگهدارید. انتهای الكترودهائی كه برای جریان متناوب بكار می روند همیشه باید حالت نیم كره داشته باشند. در مورد DCSP از الكترودی كه نوك تیز است استفاده كنید.

3- مطمئن شوید كه اندازه الكترود انتخابی صحیح است. اگر قطر الكترود انتخاب شده از حد مورد لزوم كوچكتر باشد، در انتهای الكترود نیمكره ای تشكیل می شود كه قطر آن از قطر الكترود بزرگتر است و امكان اینكه این نیمكره مذاب به سطح كار چكه كند بسیار زیاد می باشد. در صورتی كه قطر الكترود انتخابی خیلی كوچك باشد، امكان دارد كه ذوب شده و به داخل كلت مشعل برگشت نموده و در آن فرو بریزد.

اگر الكترود بیش از اندازه كلفت انتخاب شده باشد، قوس الكتریكی از یك گوشه به گوشه دیگر تغییر مكان می دهد.

4- اگر الكترود داغ را بلافاصله در هوای آزاد قرار دهیم، رنگ آن بر می گردد.

5- حتی الامكان سعی كنید كه طول كوتاهی از الكترود از الكتروگیر بیرون بماند حتی اگر انجام این عمل رویت منطقه مذاب را كمی دشوار كند.

6- قبل از جوشكاری از محكم بودن اتصالات گاز اطمینان حاصل كنید. سفت نبودن این اتصالات باعث می شود كه هوا وارد لوله گاز شده و به منطقه مذاب راه پیدا كند و باعث كاهش كیفیت جوش گردد، ضمناً در نتیجه شل بودن اتصالات، گاز گران قیمت مورد استفاده به هدر خواهد رفت.

7- باید توجه داشت كه سیم جوش فولادی مورد استفاده از نوع مس اندود نباشد زیرا در این صورت در موقع كار به اطراف ترشح كرده و به الكترود تنگستن نیز لطمه خواهد زد.

تجربه نشان داده كه استفاده از مشعل هائی كه با هوا خنك می شوند، برای مبتدی‌ها بهتر است. نصب این جور مشعل ها بسیار ساده است. در این حالت یا از بست های مخصوص اینكار استفاده كنید و یا كابل ها را مستقیماً به ترمینال های ماشین جوشكاری مربوط سازید.

الكترودگیرهائی كه با هوا خنك می شوند در اندازه های با ظرفیت بیش از 50 آمپر در دسترس هستند.

قبل از جوشكاری باید تمام سیم جوش ها و فلزهای مورد استفاده را كاملاً تمیز كرده و بلافاصله پس از تمیز كردن، عملیات جوشكاری را آغاز نمود.

روشهای جوشكاری آلومینیوم، منیزیم، فولاد ضد زنگ و تیتانیم در فصول بعدی عرضه خواهند شد.

اصول كار جوشكاری به روش GMAW (MIG)

یكی از روش هائی كه در جوشكاری با قوس الكتریكی در پناه گاز محافظ صورت می گیرد، استفاده از یك الكترود مصرف شدنی است كه ضمناً وظیفه فلز پر كننده (سیم جوش) را نیز بعهده دارد.

این عمل، جوشكاری با قوس الكتریكی در پناه گاز خنثی و به كمك سیم جوش یا فلز پر كننده بوده و اختصاراً با حروف (MIG) مشخص می شود. الكترود فلزی با همان سرعتی كه در نوك الكترودگیر ذوب شده و بر روی سطح كار ته نشین می شود، به داخل الكترودگیر هدایت می شود.

برای تغذیه سیم جوش به منطقه جوش، یك موتور الكتریكی با سرعت قابل كنترل، سیم جوش را از قرقره آن كشیده و به داخل الكترودگیر هدایت می كند.

معمولاً اینگونه الكترودها را به صورت كلاف یا حلقه به بازار عرضه می كنند. در این جا باید توجه داشت كه الكترودگیر چند وظیفه اصلی دارد. اولاً جریان لازم برای ایجاد قوس را تامین كرده ثانیاً سیم جوش را به محل قوس هدایت می كند و بالاخره در صورتیكه سیستم با آب خنك شود جریان آب خنك را در محل های لازم جاری می سازد.

عملكرد مشعل بوسیله مكانیسم خاصی كه در روی آن تعبیه شده و رله ها از آن فرمان می گیرند، كنترل می شود. این كنترل ها شامل: شدت جریان قوس، میزان عبور جریان، میزان عبور گاز محافظ و بالاخره مقدار سرعت تغذیه سیم جوش می‌باشد.

از این مكانیسم برای انواع سیستم های جوشكاری استفاده می شود كه عبارتند از:

1- جوش (MIG) كه خود بر دو نوع است.

A. اسپری یا نوع ذره پاشی

B. انتقال عمقی یا قطره ای

2- جوشكاری MIG با روانساز مغناطیسی.

3- جوشكاری با سیم جوشی كه هسته آن حاوی ماده روانساز است.