گاز محافظ چیست؟
گاز محافظ چیست؟ آیا نوع گاز محافظ و خلوص و فشار گاز در کیفیت جوشکاری تاثیر گذار می باشد یا خیر؟
Thank you for reading this post, don't forget to subscribe!همانطور از اسمش پیداست گاز محافظ وظیفه محافظت از حوضچه مذاب جوشکاری در فرایند جوشکاری را دارد و نوع گاز و خلوص و فشار گاز عوامل تاثیر گذار در فرایند جوشکاری هستند. آنچه که قابل ذکر است، نوع گاز محافظ با توجه به نوع فلز جوشکاری مورد نظر و نوع فرایند جوشکاری انتخاب شود.
مثال : در جوشکاری tig، که به جوشکاری آرگون یا جوشکاری آلومینیوم معروف می باشد با توجه به شرایط کار و نوع فلز می توان از انواع گاز خنثی و غیر خنثی به صورت تنها یا مخلوط دوتایی و سه تایی استفاده نمود. شایان به ذکر است در فرایند جوشکاری تیگ با توجه به نوع فلز دستگاه جوش تیگ یا همان دستگاه جوش آرگون ما نیز انوع مختلفی دارد که آن می پردازیم :
- دستگاه جوش Tig (آرگون) DC
- دستگاه جوش Tig با دستگاه جوش آرگون Ac/Dc
دستگاه جوش Dc Tig به جز آلومینیوم و منیزیم می تواند فلزهای دیگر را جوشکاری نماید. ولی دستگاه جوش آرگون Ac/Dc در حالت Ac آلومینیوم و منیزیم و در حالت Dc بقیه ی فلزات را جوشکاری نماید و اما اصل مطلب این است که چرا انتخاب نوع گاز محافظ از اهمیت بسیاری در فرایند جوشکاری هایی مثل جوشکاری تیگ یا میگ مگ برخوردار می باشد. باید یادآور شویم که در هنگام جوشکاری قطرات مذاب الکترو مصرفی برای انتقال به حوضچه جوش یا مذاب از محیط گاز عبور می کند و همچنین خود حوضچه جوش نیز تحت پوشش گاز محافظ است و احتمال تغییر ترکیب شیمیایی در اثر واکنش فلز _ گاز وجود دارد (البته در حالتی که گاز خنثی نیست).
در روش جوشکاری با گاز محافظ در ابتدا با استفاده از گاز آرگون و هلیم شروع می شود ولی در ادامه گازهای ازت، انیدریدکربنیک و مخلوطی از این گازها با گاز خنثی نیز مورد استفاده قرار ی گیرد. جالب است بدانید گاز محافظ روی نرخ ذوب و نوع انتقال قطرات فلز مذاب و عمق نفوذ تاثیر می گذارد و همانطور که اشاره شد انتخاب گاز محافظ بر اساس جنس قطعه انتخاب می شود و در بعضی مواقع جوشکار با توجه به جنبه های اقتصادی از گاز محافظ به صرفه استفاده می نماید. در نظر داشته باشید برای فلزات غیر آهنی گاز آرگون و یا مخلوطی از گازهای آرگون و هلیم مورد استفاده قرار می گیرد. در محیط گاز آرگون و با شدت جریان بالا قوس تمایل به ایجاد جوش انگشتی دارد. اما در محیط گاز محافظ هلیم گرده جوش مسطح تر است. در فلزات آهنی اضافه کردن 5 درصد اکسیژن در گاز محافظ به انتقال آرامتر محوری تر قطرات مذاب کمک می کند و حوضچه جوش روان تر و خاصیت خیس کنندگی بهتری ایجاد می کند و در نتیجه شکل باند جوش مسطح تر و صاف تر است. استفاده این مقدار اکسیژن در گاز محافظ وجود مواد اکسیژن دار را در الکترود ضروری می سازد.
در مواردی که جنس قطعه کار نسوز است باید از گازهای مخلوط نظیر Co2 که بر خلاف بازار که به اسم میگ (اسم اصلی گاز Co2 مگ می باشد) جا افتاده است، استفاده شود که علاوه بر به صرفه بودن مزیت های تکنیکی نیز دارد. بدین صورت مریت نرخ حرارت داده شده بالاتر ازت و خصوصیت انتقال مورد علاقه در گاز آرگون با هم فراهم می شود. گاز Co2 ممکن است با آرگون و اکسیژن مخلوط و در جوشکاری فولادهای معمولی و کم آلیاژی به کار می رود. می توان گفت تقریبا نصف سیلیسیم، منگنز و یا آلومینیوم موجود در سیم جوش صرف واکنش با FeO می شود تا با احیای آن از واکنش FeO +C==> Fe + Co که باعث خلل و فرج در جوش جلوگیری شود. محصول واکنش اکسیژن زدایی به صورت ذرات محبوس شده در داخل جوش باقی می ماند.
به طور کلی می توان گفت استفاده از گاز خنثی با خلوص نه چندان بالا نیاز به وجود مقداری عناصر اکسیژن زدا در سیم الکترود است. نسبت مخلوط گازهای محافظ در جوشکاری فولادها می تواند اهمیت تکنیکی به خواص مکانیکی جوش حاصل نیز تاثیر بسیاری دارد. اکسیژن جوش حاصل از اکسیژن موجود در سیم الکترود و ورقه قطعه کار واکنشهای اکسیداسیون و و اکسیژن زدایی در قطرات مذاب و حوضچه جوش می باشد که معمولا به ترکیب گاز محافظ و منطقه تحت پوشش هاله گاز می تواند بستگی داشته باشد. مقئاری از قوس برای گرم کردن گاز محافظ استفاده شود که به طور تقریبی چز حرارت های تلف شده می باشد و به گرمای ویژه و چگالی بستگی دارد. پس بنابراین می توان گفت نوع و ترکیب گاز محافظ بر روی حرارت موثر برای ذوب جوش و احتمالا بر روی سرعت سرد شدن جوش هم موثر می باشد.
توجه کردن به خلوص گاز نیز امری مهم می باشد. ناخالصی های با گاز محافظ همراه هستند، شامل اکسیژن، رطوبت و ازت می باشند. در برخی موارد افزودن گازهای اکسیژن و ازت به گاز به صورت دلخواه یا مطابق با نیاز صورت می گیرد. این در حالی است که در برخی موارد ناخالصی تلقی می شود و باید زدوده شوند. رطوبت که در نهایت موجب ایجاد هیدروژن می شود بسیار مهم است، مخصوصا در موردهایی که احتمال تردی هیدروژن وجود دارد. در موارد زیادی گاز محافظ آرگون یا هلیم را قبل از استفاده از محفظه های جاذب رطوبت عبور می دهند.
نکته : به فشار گاز محافظ باید توجه کنید که در حد بهینه ای باشد. فشار کم عمل محافظت را به مخاطره می اندازد و فشار زیاد نیز علاوه بر افزایش پاشش مذاب به بیرون، امکان دارد باعث ایجاد اغتشاش در دهانه نازل شود که در این حالت نیز محافظت به مخاطره می افتد. علاوه بر آن به علت مصرف بیش از حد گاز از نظر اقتصادی نیز مقرون به صرفه نمی باشد. قطر دهانه نازل نیز متغیر دیگری است که با توجه به فشار گاز محافظ، قطر سیم و موقعیت محلی که نازل باید حرکت کند تعیین می شود.
