جوشکاری یکی از روش‌های اتصال قطعات فلزی به یکدیگر است که در صنایع مختلف کاربرد دارد. جوشکاری با استفاده از قوس الکتریکی و گاز محافظ از روش‌های متداول و موثر جوشکاری است که بر اساس نوع گاز محافظ و الکترود می‌تواند به دو دسته جوش آرگون و جوش معمولی تقسیم شود. در این مقاله قصد داریم تفاوت جوش آرگون با جوش معمولی را از نظر اصول، کاربرد، مزایا و معایب بررسی کنیم.
جوش آرگون چیست؟
جوش آرگون یا جوش تیگ (TIG) یا جوش GTAW (Gas Tungsten Arc Welding) یک روش جوشکاری است که در آن از یک الکترود تنگستنی غیر مصرفی و یک گاز خنثی مانند آرگون برای محافظت از حوضچه مذاب از اکسیداسیون استفاده می‌شود. در این روش، قوس الکتریکی بین الکترود و قطعه کار ایجاد می‌شود و باعث ذوب فلز پایه و فلز پرکننده (Filler Metal) می‌شود.
فلز پرکننده می‌تواند به صورت مفتولی یا قطعه‌ای جداگانه از الکترود به حوضچه مذاب اضافه شود یا از خود فلز پایه به عنوان فلز پرکننده استفاده شود. گاز آرگون با جریان مداوم از طریق مشعل جوش به سمت حوضچه مذاب رانده می‌شود و باعث می‌شود که مذاب از تماس با اکسیژن هوا و ایجاد اکسیدهای ناخواسته جلوگیری شود.
تفاوت جوش آرگون با جوش معمولی
جوش معمولی یا جوش قوس الکتریکی یا جوش SMAW (Shielded Metal Arc Welding) یک روش جوشکاری است که در آن از یک الکترود مصرفی با پوششی از مواد شیمیایی برای ایجاد قوس الکتریکی و محافظت از حوضچه مذاب استفاده می‌شود. در این روش، قوس الکتریکی بین نوک الکترود و قطعه کار برقرار می‌شود و باعث ذوب هر دو می‌شود.
الکترود هم به عنوان فلز پرکننده و هم به عنوان منبع گاز محافظ عمل می‌کند. پوشش الکترود با سوختن گازی را تولید می‌کند که از ورود اکسیژن هوا به حوضچه مذاب جلوگیری می‌کند. همچنین پوشش الکترود با ایجاد یک لایه سرباره‌ای روی سطح مذاب، آن را از خنک شدن سریع و ترک خوردن محافظت می‌کند.
تفاوت جوش آرگون با جوش معمولی را می‌توان از چند جنبه بررسی کرد:
نوع الکترود
در جوش آرگون از یک الکترود غیر مصرفی تنگستنی استفاده می‌شود که فقط برای برقراری قوس الکتریکی است و در طی فرآیند ذوب نمی‌شود. در جوش معمولی از یک الکترود مصرفی با پوشش شیمیایی استفاده می‌شود که هم به عنوان فلز پرکننده و هم به عنوان منبع گاز محافظ عمل می‌کند و در طی فرآیند ذوب می‌شود.
نوع گاز محافظ
در جوش آرگون از یک گاز خنثی مانند آرگون استفاده می‌شود که از طریق مشعل جوش به سمت حوضچه مذاب رانده می‌شود و باعث می‌شود که مذاب از اکسیداسیون جلوگیری شود. در جوش معمولی گاز محافظ از طریق سوختن پوشش الکترود تامین می‌شود و ممکن است شامل گازهای فعال مانند CO2 یا O2 باشد که باعث ایجاد اکسیدهای مفید برای بهبود خواص مکانیکی جوش می‌شوند.
کیفیت و ظاهر جوش
جوش آرگون یک جوش با کیفیت بالا و ظاهری صاف و زیبا است که بدون ایجاد جرقه، سرباره و دود است. جوش آرگون برای جوشکاری فلزات حساس مانند آلومینیوم، تیتانیوم، مس و فولاد ضد زنگ مناسب است.
مزایا و معایب در تفاوت جوش آرگون با جوش معمولی
جوش آرگون دارای مزایایی مانند کیفیت بالا، ظاهر زیبا، عدم ایجاد سرباره و دود، امکان جوشکاری فلزات حساس و ظریف، امکان کنترل دقیق پارامترهای جوشکاری و امکان جوشکاری در هر جهت است. اما همچنین دارای معایبی مانند هزینه بالا، نیاز به تجهیزات و مهارت خاص، حساسیت به آلودگی و اختلالات جوی، عدم امکان جوشکاری فلزات غیر قابل ذوب توسط قوس الکتریکی و عدم امکان جوشکاری در شرایط بیرونی است.
جوش معمولی دارای مزایایی مانند هزینه پایین، سادگی و ارزانی تجهیزات، امکان جوشکاری فلزات مختلف، امکان جوشکاری در شرایط بیرونی و امکان جوشکاری بدون نیاز به گاز محافظ است. اما همچنین دارای معایبی مانند کیفیت پایین، ظاهر نازیبا، ایجاد سرباره و دود، نیاز به تمیز کردن سرباره پس از جوشکاری، امکان ایجاد ترک و منفذ و تغییر شکل در جوش و عدم امکان کنترل دقیق پارامترهای جوشکاری است.
گران ترین فلزات دنیا که باید بشناسید!
دستگاه جوش آرگون و CO2 چگونه دستگاهی است؟
دستگاه جوش آرگون و CO2 یکی از چندین تفاوت جوش آرگون با جوش معمولی است.این دستگاه یک نوع دستگاه جوش قوس الکتریکی است که در آن از یک مخلوط گازی از آرگون و CO2 به عنوان گاز محافظ استفاده می‌شود. این دستگاه معمولا برای جوشکاری فلزات کربنی مانند فولادهای کربنی و فولادهای آلیاژی مناسب است. در این دستگاه، الکترود مصرفی به صورت یک سیم مفتولی است که از طریق یک مکانیزم پیچشی به سمت حوضچه مذاب حرکت می‌کند. قوس الکتریکی بین سیم الکترود و قطعه کار ایجاد می‌شود و باعث ذوب هر دو می‌شود.
گاز محافظ از طریق یک شلنگ به مشعل جوش متصل شده و به سمت حوضچه مذاب رانده می‌شود. گاز CO2 باعث افزایش جریان الکتریکی و ایجاد یک قوس پایدار و قوی می‌شود. همچنین گاز CO2 با واکنش با فلز پایه و فلز پرکننده، اکسیدهایی را تولید می‌کند که به عنوان یک عامل تمیز کننده عمل می‌کنند و باعث کاهش ناخالصی‌ها و بهبود خواص مکانیکی جوش می‌شوند.
جوش آرگون بدون گاز هم انجام می‌شود؟
جوش آرگون بدون گاز یا جوش فلوکس کور (Flux Cored) یک روش جوشکاری است که در آن از یک سیم الکترود مصرفی با هسته‌ای از مواد شیمیایی به نام فلوکس استفاده می‌شود. فلوکس با سوختن گازی را تولید می‌کند که به عنوان گاز محافظ عمل می‌کند و از اکسیداسیون حوضچه مذاب جلوگیری می‌کند. همچنین فلوکس با ایجاد یک لایه سرباره‌ای روی سطح مذاب، آن را از خنک شدن سریع و ترک خوردن محافظت می‌کند. جوش فلوکس کور برای جوشکاری فلزات کربنی و آلیاژی مناسب است و می‌تواند در شرایط بیرونی و بدون نیاز به گاز محافظ انجام شود.
نکات مهم در رابطه با تفاوت جوش آرگون با جوش معمولی
برای انجام جوش آرگون به صورت صحیح و با کیفیت، باید به چند نکته توجه کرد:
انتخاب الکترود مناسب:
برای جوش آرگون باید از یک الکترود تنگستنی با قطر و شکل مناسب برای نوع فلز پایه و فلز پرکننده استفاده کرد. الکترود تنگستنی می‌تواند دارای آلیاژهای مختلفی مانند توریم، لانتان، سریم و زیرکونیوم باشد که باعث افزایش راندمان و پایداری قوس الکتریکی می‌شوند. همچنین باید مراقب بود که نوک الکترود همیشه تیز و تمیز باشد و از آلودگی با فلز پایه و فلز پرکننده جلوگیری شود.
انتخاب گاز محافظ مناسب:
یکی از چندین تفاوت جوش آرگون با جوش معمولی گاز محافظ است. برای جوش آرگون باید از یک گاز خنثی مانند آرگون یا یک مخلوط گازی از آرگون و گازهای دیگر مانند هلیوم، هیدروژن، نیتروژن و اکسیژن استفاده کرد. نوع و درصد گاز محافظ باید بر اساس نوع فلز پایه و فلز پرکننده و شرایط جوشکاری انتخاب شود. گاز محافظ باید با جریان مناسب و بدون نشت از طریق مشعل جوش به سمت حوضچه مذاب رانده شود و از ورود هوا به حوضچه مذاب جلوگیری کند.
تنظیم پارامترهای جوشکاری:
برای جوش آرگون باید پارامترهای جوشکاری مانند جریان، ولتاژ، سرعت سیم، زاویه مشعل، فاصله مشعل و طول قوس را به صورت مناسب تنظیم کرد. این پارامترها باید بر اساس نوع و ضخامت فلز پایه و فلز پرکننده و نوع درز جوش انتخاب شوند. تنظیم نادرست پارامترهای جوشکاری می‌تواند باعث ایجاد عیوبی مانند ترک، منفذ، نفوذ ناکافی، انحراف و تغییر شکل در جوش شود.
جمع بندی تفاوت جوش آرگون با جوش معمولی
در این مقاله تفاوت جوش آرگون با جوش معمولی را از نظر اصول، کاربرد، مزایا و معایب بررسی کردیم. جوش آرگون یک روش جوشکاری با کیفیت بالا و ظاهری زیبا است که برای جوشکاری فلزات حساس و ظریف مناسب است. جوش معمولی یک روش جوشکاری ساده و ارزان است که برای جوشکاری نیاز به گاز محافظ ندارد اما ظاهر آن به زیبایی جوش آرگون نیست. اما بهرحال هر کدام از این روش ها، مزایا و معایب خاص خود را دارند که در این مقاله بررسی شد.
