تجهیزات جوشکاری آرگون | تجهیزات جوشکاری  TIG | نحوه عملکرد و مزایا

جوشکاری آرگون یا TIG (Tungsten Inert Gas) یکی از دقیق‌ترین و باکیفیت‌ترین روش‌های جوشکاری است که برای اتصال انواع فلزات به ویژه فلزات غیرآهنی کاربرد دارد. برای انجام این نوع جوشکاری به مجموعه‌ای از تجهیزات تخصصی نیاز است. در ادامه به بررسی مهم‌ ترین تجهیزات جوشکاری آرگون میپردازیم.

اجزای اصلی تجهیزات جوشکاری آرگون چیست؟

۱. دستگاه جوشکاری تیگ :

دستگاه جوشکاری تیگ یکی از تجهیزات اصلی در جوشکاری TIG می‌باشد. این دستگاه به دلیل استفاده از الکترود تنگستنی، برای جوشکاری قطعات نازک و دقیق و جوشکاری فلزات آهنی و غیرآهنی مانند فولاد، آلومینیوم، مس و تیتانیوم با کیفیت بالا بسیار مناسب است. در ادامه یکی از دستگاه جوش آرگون TIG را معرفی کرده ایم :

دستگاه جوش آرگون 200 آمپر پالسی وینر مدل 9510

دستگاه جوش آرگون مدل 9510 قابلیت جوشکاری پرقدرت فولاد، استنلس استیل و آلیاژهای نیکل، برنج، مس با ضخامت 5 الی 15 میلیمتر را فراهم میکند. و دارای تکنولوژی PWM و کنترل خروجی ثابت در هنگام جوشکاری می باشد. برای مشاهده قیمت دستگاه جوش آرگون 200 آمپر پالسی وینر مدل 9510 کلیک کنید.

۲. منبع تغذیه :

اولین و مهم‌ ترین ابزار مورد استفاده در جوشکاری آرگون، تهیه منبع تغذیه است. منبع تغذیه می تواند از هر دو نوع مولد برق جریان مستقیم یا DC و جریان متناوب یا AC استفاده کند. منبع‌ های تغذیه معمولا ترانسفورماتور یکسو ساز یا ژنراتورها هستند. ولتاژ و آمپر این منبع را می‌ توان بر اساس نوع فلز، ضخامت قطعه کار و نوع جوش تنظیم کرد.وظیفه اصلی منبع تغذیه تامین جریان الکتریکی مورد نیاز برای ایجاد قوس الکتریکی می باشد. همچنین منبع تغذیه باید در برابر نوسانات برق مقاوم باشد، تا از اختلال در فرآیند جوشکاری جلوگیری شود.

۳. کنترل پنل دستگاه جوشکاری TIG :

برای تنظیم پارامترهای جوشکاری مانند جریان، ولتاژ و زمان پیش گرم استفاده می‌شود.

۴. خروجی دستگاه جوشکاری :

برای اتصال به تورچ جوشکاری و ایجاد قوس الکتریکی به کار می‌رود.

۵. تورچ جوشکاری :

تورچ جوشکاری یکی از مهم ترین تجهیزات جوشکاری آرگون است که برای ایجاد حرارت و هدایت آن به محل اتصال دو قطعه فلزی , برش و گرم کردن فلزات استفاده می‌شود. این ابزار به طور کلی از یک دسته و یک نازل تشکیل شده است که از طریق آن شعله یا قوس الکتریکی به سمت قطعه کار هدایت می‌شود. تورچ‌های جوشکاری بر اساس نوع جوشکاری و کاربردشان به انواع مختلفی تقسیم می‌شوند که از جمله آن‌ها می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• تورچ جوشکاری اکسی استیلن: این نوع تورچ از ترکیب گاز اکسیژن و استیلن برای ایجاد شعله با دمای بسیار بالا استفاده می‌کند و برای جوشکاری فلزات با ضخامت کم مناسب است.
• تورچ جوشکاری MIG/MAG: این نوع تورچ از یک سیم فلزی مصرفی به عنوان الکترود استفاده می‌کند و با استفاده از گاز محافظ مانند دی اکسید کربن یا آرگون، قوس الکتریکی ایجاد می‌کند.
• تورچ جوشکاری TIG: این نوع تورچ از یک الکترود تنگستن غیر مصرفی استفاده می‌کند و با استفاده از گاز محافظ مانند آرگون، قوس الکتریکی ایجاد می‌کند.
• تورچ جوشکاری پلاسما: این نوع تورچ از یک جریان پلاسمای بسیار داغ برای برش و جوشکاری فلزات استفاده می‌کند.

اجزای اصلی تورچ جوشکاری چیست؟

1. دسته تورچ: این قسمت از تورچ برای نگه داشتن تورچ توسط جوشکار استفاده می‌شود و معمولاً عایق حرارتی است.
2. نازل تورچ: این قسمت از تورچ برای هدایت شعله یا قوس الکتریکی به سمت قطعه کار استفاده می‌شود.
3. کابل‌های اتصال: این کابل‌ها برای اتصال تورچ به منبع تغذیه و تامین جریان الکتریکی استفاده می‌شوند. کابل جوش و اتصالات باید از کیفیت بالایی برخوردار باشند تا از ایجاد اتصال کوتاه و اختلال در فرآیند جوشکاری جلوگیری شود.
4. قطعات داخلی: این قطعات شامل شیرها، کانال‌های عبور گاز و سایر قطعاتی است که برای کنترل جریان گاز و ایجاد شعله یا قوس الکتریکی استفاده می‌شود.

۶. سیلندر گاز محافظ :

سیلندر گاز محافظ در جوشکاری آرگون، نقش بسیار حیاتی در ایجاد یک جوش با کیفیت بالا ایفا می‌کند. این سیلندر حاوی گازی است که به طور معمول آرگون نامیده می‌شود و در حین فرآیند جوشکاری، به طور پیوسته بر روی محل جوش جریان می‌یابد.

چرا به گاز محافظ نیاز داریم؟

• جلوگیری از اکسیداسیون: هنگامی که فلزات در دمای بالا ذوب می‌شوند، بسیار مستعد اکسید شدن توسط اکسیژن موجود در هوا هستند. گاز محافظ با ایجاد یک لایه محافظتی از گاز بی‌اثر، از تماس فلز مذاب با اکسیژن جلوگیری می‌کند و از تشکیل اکسیدهای ناخواسته که باعث کاهش کیفیت جوش می‌شوند، ممانعت می‌کند.
• کاهش تخلخل: گازهای موجود در هوا مانند نیتروژن نیز می‌توانند در فلز مذاب حل شوند و حباب‌هایی ایجاد کنند که پس از سرد شدن جوش به صورت تخلخل ظاهر می‌شوند. گاز محافظ با ایجاد یک محیط خنثی، از ورود این گازها به حوضچه جوش جلوگیری کرده و از ایجاد تخلخل جلوگیری می‌کند.
• ثبات قوس: گاز محافظ به پایداری قوس الکتریکی کمک می‌کند و باعث می‌شود که جوشکار کنترل بهتری بر روی فرآیند جوشکاری داشته باشد.
• کاهش پاشش: در برخی از فرآیندهای جوشکاری، قطرات مذاب فلز از حوضچه جوش به اطراف پاشیده می‌شوند. گاز محافظ با ایجاد یک لایه محافظتی، از پاشش این قطرات جلوگیری می‌کند و باعث می‌شود که جوش تمیزتر و زیباتر شود.

نکات مهم در استفاده از سیلندر گاز محافظ :

• تنظیم صحیح جریان گاز: به طوریکه حوضچه جوش به طور کامل پوشش داده شود، و از هدر رفتن گاز نیز جلوگیری شود.
• تمیزی نازل تورچ تا از انسداد آن جلوگیری شود.
• اتصالات ایمن جهت جلوگیری از نشتی گاز
• رعایت نکات ایمنی

۷. رگلاتور :

رگلاتور به عنوان یک ابزار حیاتی در تجهیزات جوشکاری آرگون , برای تنظیم شدت خروجی گاز محافظ از مشعل و گاز خروجی از کپسول، است. این وسیله، فشار بالای گاز درون سیلندر را به فشار کاری مورد نیاز برای فرآیند جوشکاری کاهش داده و میزان جریان گاز را به صورت دقیق تنظیم می‌کند.

چرا به رگولاتور نیاز داریم؟

• کنترل دقیق فشار: فشار گاز محافظ تاثیر مستقیمی بر کیفیت جوش دارد. فشار کم منجر به نفوذ ناکافی گاز محافظ به حوضچه جوش و افزایش احتمال اکسید شدن می‌شود. از طرف دیگر، فشار زیاد نیز می‌تواند باعث تلاطم در حوضچه جوش و کاهش کیفیت جوش شود.
• ایمنی: رگولاتور به عنوان یک وسیله ایمنی عمل می‌کند و از افزایش ناگهانی فشار گاز جلوگیری می‌کند که می‌تواند بسیار خطرناک باشد.
• صرفه جویی در گاز

اجزای اصلی رگولاتور :

• بدنه: بدنه رگولاتور معمولاً از جنس برنج یا آلومینیوم ساخته می‌شود و وظیفه حفاظت از اجزای داخلی را بر عهده دارد.
• دیافراگم: دیافراگم یک عضو حساس در رگولاتور است که با تغییر فشار گاز، حرکت کرده و باعث تنظیم جریان گاز می‌شود.
• فنر: فنر نیروی لازم برای بازگشت دیافراگم به حالت اولیه را فراهم می‌کند.
• گیج فشار ورودی:  فشار گاز داخل سیلندر را نشان می‌دهد.
• گیج فشار خروجی:  فشار گاز خروجی از رگولاتور را نشان می‌دهد.
• شیر تنظیم فشار: با چرخاندن این شیر، می‌توان فشار خروجی گاز را تنظیم کرد.

مراحل کار رگولاتور :

1. اتصال به سیلندر: رگولاتور به شیر خروجی سیلندر گاز متصل می‌شود.
2. تنظیم فشار: با چرخاندن شیر تنظیم فشار، فشار خروجی گاز تنظیم می‌شود.
3. کنترل جریان: دیافراگم با توجه به اختلاف فشار بین ورودی و خروجی، حرکت کرده و جریان گاز را کنترل می‌کند.
4. نمایش فشار: گیج‌های فشار ورودی و خروجی، فشار گاز در هر دو نقطه را نشان می‌دهند.

۸. الکترود تنگستن :

الکترود تنگستن یک میله باریک و نوک‌تیز، از جنس تنگستن خالص یا آلیاژهای آن می باشد و نقش بسیار مهمی در ایجاد و حفظ قوس الکتریکی ایفا می‌کند.

ویژگی های الکترود تنگستن :

• نقطه ذوب بسیار بالا: این ویژگی باعث می‌شود که در برابر حرارت شدید قوس الکتریکی مقاومت کند و ذوب نشود.
• هدایت الکتریکی خوب: این ویژگی برای ایجاد و حفظ قوس الکتریکی ضروری است.
• قابلیت انتشار الکترون: سطح تنگستن به دلیل ساختار اتمی خاص خود، قابلیت انتشار الکترون بالایی دارد که به شروع و پایداری قوس کمک می‌کند.

انواع الکترود تنگستن :

الکترودهای تنگستن بر اساس نوع آلیاژی که به آن‌ها اضافه شده، رنگ و کاربردهای مختلفی دارند. برخی از رایج‌ترین انواع عبارتند از:

1. تنگستن خالص (WP): ارزان‌ترین نوع است و برای جوشکاری در جریان متناوب (AC) مناسب است.
2. تنگستن با 2% توریم (EW): شروع قوس را آسان‌تر می‌کند و برای جوشکاری در جریان مستقیم (DC) مناسب است.
3. تنگستن با 1.5% سریم (WC): پایداری قوس را بهبود می‌بخشد و برای جوشکاری در جریان مستقیم و متناوب مناسب است.
4. تنگستن با 2% لانتانیوم (WL): مشابه تنگستن سریم است و برای جوشکاری در جریان مستقیم مناسب است.
5. تنگستن با زیرکونیوم: برای جوشکاری آلومینیوم و آلیاژهای آن مناسب است.

عملکرد الکترود تنگستن در جوشکاری آرگون:

• ایجاد قوس: هنگامی که تورچ جوشکاری به قطعه کار نزدیک می‌شود، جریان الکتریکی بین الکترود تنگستن و قطعه کار برقرار شده و قوس الکتریکی ایجاد می‌شود.
• حفظ قوس: حرارت شدید قوس باعث تبخیر شدن فلز پایه و الکترود می‌شود. اما به دلیل نقطه ذوب بالای تنگستن، تنها نوک آن ذوب می‌شود و الکترود به تدریج کوتاه‌تر می‌شود.
• انتقال حرارت: حرارت تولید شده توسط قوس، فلز پایه را ذوب کرده و حوضچه جوش را تشکیل می‌دهد.
• حفاظت از حوضچه جوش: گاز محافظ آرگون، حوضچه جوش را از آلودگی و اکسیداسیون محافظت می‌کند.

نکات مهم در استفاده از الکترود تنگستن :

• انتخاب الکترود مناسب بسته به نوع فلز پایه، ضخامت قطعه کار و نوع جریان جوشکاری
• ساییدن نوک الکترود: قبل از شروع جوشکاری، نوک الکترود را به شکل تیز و مخروطی ساییده تا قوس به خوبی آغاز شود.
• تمیز نگه داشتن الکترود
• جلوگیری از ضربه و شکستگی الکترود

۹. شیلنگ و بست های گاز:

این دو قطعه به ظاهر ساده، ارتباط حیاتی بین منبع گاز و محل جوشکاری را برقرار کرده و در کیفیت جوشکاری تاثیر بسزایی دارند. شیلنگ گاز، لوله‌ای انعطاف‌پذیر است که برای هدایت گاز محافظ (معمولا آرگون) از سیلندر به مشعل جوشکاری استفاده می‌شود. این شیلنگ باید از موادی ساخته شده باشد که در برابر حرارت بالا، فشار زیاد و مواد شیمیایی مقاوم باشد. معمولاً از لاستیک تقویت شده با الیاف مصنوعی یا فلز برای ساخت شیلنگ‌های جوشکاری استفاده می‌شود.

ویژگی‌های مهم شیلنگ گاز:

• انعطاف‌پذیری: برای رسیدن به نقاط مختلف و ایجاد مانور بیشتر در حین جوشکاری.
• مقاومت در برابر حرارت و دمای بالا
• مقاومت در برابر فشار: برای تحمل فشار بالای گاز داخل سیلندر.
• مقاومت در برابر مواد شیمیایی برای جلوگیری از خوردگی و آسیب دیدن شیلنگ

انواع بست‌های گاز:

• بست‌های پیچی: این نوع بست‌ها با پیچاندن یک پیچ بر روی شیلنگ و سیلندر یا مشعل، اتصال را محکم می‌کنند.
• بست‌های سریع: این نوع بست‌ها به سرعت و بدون نیاز به ابزار خاصی قابل نصب و جدا شدن هستند.

10. سایر محصولات جوشکاری :

• عینک و کلاه ماسک جوشکاری: برای محافظت از چشم‌ها در برابر نور شدید قوس الکتریکی

• دستکش و لباس محافظ: برای جلوگیری از سوختگی و آسیب‌های پوستی
• تیغه تمیزکاری: برای تمیز کردن نوک الکترود تنگستن
• پایه کار: برای ثابت نگه داشتن قطعه کار در حین جوشکاری

برای مشاهده و مشاوره خرید سایر محصولات جوشکاری کلیک کنید.

مزایای جوشکاری آرگون :

حال که در مورد تمامی تجهیزات جوشکاری آرگون صحبت کردیم , بد نیست در مورد مزایای جوشکاری TIG نیز اشاره ای بکنیم :

• جوشکاری انواع فلزات به صورت تمیز و یک دست و کیفیت بالا
• پرکاربرد در صنایع مختلف از جمله خودرو سازی، کشتی سازی و …
• قابلیت جوشکاری به مدت طولانی
• مناسب برای اتصال های فلزات بسیار نازک و ظریف
• نیاز به پاکسازی کم
• انجام جوشکاری برای کارهای ظریف و هنری
• جوشکاری صفحات صاف
• امکان جوشکاری فلزات رنگین و ورق های نازک با دقت بسیار زیاد
• عدم ایجاد سرباره و دود و جرقه

کلام آخر

با تمام مطالب گفته شده میتوان اینطور نتیجه گرفت که انتخاب تجهیزات جوشکاری آرگون بستگی به نوع فلز، ضخامت قطعه کار، نوع جوش و شرایط محیطی دارد. برای انتخاب تجهیزات مناسب بهتر است با یک متخصص جوشکاری مشورت کنید.