هر آنچه باید درباره انواع گاز محافظ جوشکاری بدانید

گاز محافظ جوشکاری در کیفیت مناسب و ماندگاری جوش پس از اتمام عملیات، نقش بسزائی دارد. همچنین مهارت جوشکار، فلز پر کننده و تجهیزات اوپراتور نیز به صورت مستقیم در عملکرد جوش تأثیر دارند. با توجه به اینکه از چه نوع گازی برای جوشکاری استفاده شود، دود ناشی از جوش نیز متفاوت و خواص مکانیکی جوش نیز متغیر خواهد بود. داشتن اطلاعات لازم برای انتخاب گاز محافظ جوشکاری مناسب می تواند در عملکرد جوشکاری و دست یابی به کیفیت مطلوب کمک کند؛ در نتیجه از دوباره کاری و تجدید جوشکاری جلوگیزی خواهد شد. در این مقاله درباره گازهای محافظ جوشکاری و انتخاب آن ها توضیحاتی را برای شما ارائه داده ایم. در صورت تمایل به یادگیری مباحث جوشکاری و ورود به بازار کار این شغل، از شما دعوت می کنیم تا در دوره آموزش جوشکاری آموزشگاه فنی برق ثبت نام و شرکت نمایید. پس از اتمام دوره های تئوری و عملی این مرکز می توانید به عنوان یک نیروی کار ماهر، مشغول به کار شوید و به درآمد خوب برسید.

با گاز محافظ جوشکاری آشنا شوید

گازهای محافظ جوشکاری معمولاً گازهایی بی اثر (خنثی یا غیرفعال) و یا نیمه بی اثر (یا فعال) هستند. این گازها محل جوش را از وجود گازهای محیط مانند هیدروژن و نیتروژن محافظت می کنند تا مشکلاتی برای جوشکاری ایجاد نشوند. یکی از مهم ترین تأثیراتی که گاز جوشکاری دارد جلوگیری از ایجاد تخلل و ترک در محل جوش می باشد. در واقع این عمل را با انتقال صحیح فلز پر کننده از قوس به محل جوش انجام می دهد.

انواع گاز محافظ جوشکاری و ویژگی های آن ها

گازهای مختلف دی اکسید کربن، هلیوم، اکسیژن، آرگون، نیتروژن و هیدروژن در جوشکاری مورد استفاده قرار می گیرند که هر یک ویژگی های منحصر به فرد و خاصی در نتیجه نهایی کار خواهند داشت.

گازهای هلیوم و آرگون از گازهای بی اثر جوشکاری و گازهای اکسیژن، هیدروژن، نیتروژن و دی اکسید کربن از گازهای فعال هستند.

به یاد داشته باشید که استشمام این گازها می تواند خطرآفرین باشد، بنابراین توصیه می کنیم مقاله 12 نکته برای رعایت ایمنی در جوشکاری را مطالعه فرمایید.

گاز هلیوم

از گاز هلیوم برای جوشکاری فلزات غیر آهنی استفاده می شود. این گاز یک قوس داغ ایجاد می کند که سرعت جوشکاری را بالا برده و همچنین بهره وری کار را افزایش می دهد.

گاز هلیوم گران ترین گاز محافظ جوشکاری است که به دلیل سبک بودن آن، به سرعت جریان زیادی دارد. با این حال افزایش بهره وری و کیفیت جوش در زمان استفاده از هلیوم می توانند سبب شوند تا با وجود هزینه بالای آن، باز هم این گاز برای جوشکاری انتخاب شود.

گاز آرگون

استفاده از گاز آرگون 100% در زمان جوشکاری آلومینیوم، مینزیم یا تیتانیوم رایج است و به آن جوشکاری آرگون می گویند. علت استفاده از این گاز ایجاد قوس پایدار است که کیفیت و ظاهر ثابتی را ایجاد می کند. همچنین جوش لب به لب با استفاده از گاز محافظ آرگون به دلیل تولید سطح مقطع باریک امکانپذیر می باشد. یکی از مزایای استفاده از آرگون پاشش کم آن است که موجب می شود برای تمیز کردن جوش های اضافه زمان کمتری لازم باشد.

گاز اکسیژن

در صورتی که اکسیژن حتی به میزان کمی با گازهای دیگر جوشکاری ترکیب شود، استحکام و مقاومت زیادی را در قوس ایجاد می کند. اگر میزان گاز اکسیژن در ترکیب گازهای جوشکاری زیاد باشد، می تواند موجب شکنندگی شود.

اکسیژن موجب اکسیداسیون فلز جوش می شود، بنابراین در جوشکاری آلومینیوم، مس، منیزیم و یا فلزات دیگر نباید از اکسیژن استفاده کرد.

گاز هیدروژن؛ یک گاز محافظ جوشکاری

استفاده از گاز هیدروژن می تواند اثرات و عملکردی مشابه با گاز هلیوم داشته باشد؛ با این تفاوت که اثرات هیدروژن بسیار قوی تر از هلیوم خواهند بود. از گاز هیدروژن بیشتر به شکل مخلوط و ترکیبی استفاده می شود.

از اثراتی که این گاز در جوش ایجاد می کند می توان به افزایش سرعت جوش و همچنین عمق نفوذ اشاره کرد. در جوشکاری فولاد ضد زنگ که به اکسیژن حساس می باشند، می توان از هیدروژن استفاده کرد تا جوش تمیزتر و سطح مقطع بهتری را به دست آورد.

گاز نیتروژن

گاز محافظ نیتروژن موجب پایداری بیشتر قوس و همچنین افزایش نفوذ جوش در محل می شود. نیتروژن دمای زیادی ایجاد می کند که می تواند به پایداری جوش، استحکام قوس جوش و همچنین افزایش مقاومت تجهیزات جوشکاری کمک کند. استفاده از ترکیب نیتروژن با گازهای دیگر، مانع از دست رفتن نیتروژن از فلز خواهد شد. از ترکیب نیتروژن با سایر گازهای محافظ برای جوشکاری مس و فولادهای پر آلیاژ استفاده می شود.

گاز دی اکسید کربن

یکی از گازهای واکنش پذیر یا فعال، گاز CO₂ است. این گاز کم هزینه ترین و پرکاربردترین گاز نیمه بی اثر به شمار می رود. CO₂ تنها گازی است که می توان بدون اضافه کردن گاز بی اثر از آن استفاده کرد.

دی اکسید کربن 100% نفوذ عمیق و وسیعی در محل جوش دارد به همین دلیل برای جوشکاری مواد ضخیم بسیار ایده آل است.

از معایب گاز دی اکسید کربن به عنوان گاز محافظ جوشکاری می توان به این مورد اشاره کرد که پاشش زیاد و پایداری قوس آن کمتر خواهد بود. بنابراین، پس از اتمام عملیات جوشکاری باید محل را از خرابی ها و جوش های اضافه پاک کرد.

گاهی مخلوطی از دو یا سه گاز به عنوان گاز محافظ جوشکاری استفاده می شود:

ترکیب گاز دی اکسید کربن و آرگون

ترکیبی از 75 تا 95% آرگون و 5 تا 25% دی اکسید کربن یکی از گازهای مخلوط پرکاربرد است. این ترکیب گازی در زمان جوشکاری موادی مانند فولاد کربنی استفاده خواهد شد که به جوش های جذاب از لحاظ بصری و افزایش بهره وری عملیات جوشکاری منجر می شود.

اگر میزان آرگون در این مخلوط گازی بیشتر باشد، می تواند موجب ایجاد جوش هایی با شکل پذیری کمتر شود. این در حالی است که با افزایش میزان دی اکسید کربن در این ترکیب، شکل پذیری و مقاومت در برابر ترک خوردن را بهبود می دهد.

ترکیبی از آرگون و هلیوم به عنوان گاز محافظ جوشکاری کاربرد دارد

در بسیاری از موارد جوشکاری از 25 تا 75% هلیوم و 75 تا 25% گاز آرگون استفاده خواهد شد. با تنظیم این نسبت ها جوشکار می تواند میزان نفوذ جوش، سرعت حرکت و همچنین مشخصات جوش ها را تغییر دهد.

مخلوط گازهای آرگون، هلیوم و دی اکسید کربن

در زمان جوشکاری فولادهای ضد زنگ از مخلوط سه گاز هلیوم، CO₂ و آرگون استفاده می شود.

ترکیب آرگون و اکسیژن

در برخی موارد مخلوطی از اکسیژن در حد 9% یا کمتر و به تناسب آن آرگون به عنوان گاز جوشکاری مورد استفاده قرار می گیرد. زمانی که اکسیژن به آرگون اضافه شود، سیالیت جوش، نفوذ جوش و پایداری قوس بهبود می یابد. این ترکیب گازی بیشتر برای جوشکاری کربن و فولادهای کم آلیاژ و ضد زنگ کاربرد دارد.

استفاده از مخلوط هیدروژن، آرگون و دی اکسید کربن به عنوان گاز محافظ جوشکاری

اگر از ترکیب CO₂، آرگون و هیدروژن استفاده شود، موجب باریک تر شدن قوس و همچنین بالاتر رفتن دمای قوس خواهد شد. همین امر سبب می شود تا نفوذ جوش بهتر شود.

انتخاب گاز محافظ جوش مناسب

در زمان انتخاب نوع گاز جوشکاری باید علاوه بر اینکه به خواص جوشکاری مورد نظرتان توجه می فرمایید، بلکه به موارد مختلفی مانند هزینه و جنس ماده ای که قصد انجام جوشکاری روی آن را دارید نیز دقت کنید.

جمع بندی

در این مقاله به معرفی انواع گازهای فعال و غیرفعال محافظ جوشکاری پرداختیم و خواص هر کدام را ذکر کردیم. با توجه به کارایی هر یک و تأثیری که در نتیجه نهایی جوشکاری دارند، می توان از گاز محافظ جوشکاری متفاوتی استفاده کرد که در زمان انتخاب نوع آن باید به نکات ذکر شده دقت شود.