جوشکاری اتمی هیدروژن نوعی از جوشکاری است که از دو الکترود غیر همسان فلزی استفاده می کند، این الکترودها در فضایی که هیدروژن وجود دارد ذوب می شود و قطعات به هم اتصال پیدا می کنند. در واقع جوشکاری اتمی هیدروژن یک فرایند جوشکاری قوس الکتریکی است که از یک قوس بین دو الکترود فلزی تنگستن در جو متشکل از اتم هیدروژن استفاده می کند. قوس الکتریکی تولید شده در این فرایند به طور مؤثر مولکول های هیدروژن را که بعداً با انتشار شدید گرما از نو ترکیب می شوند، تجزیه می کند. برای تبدیل و حفظ قوس، ترانسفورماتور با ولتاژ مدار باز 300 ولت لازم است. هزینه جوشکاری با این دستگاه جوش کمی بیشتر از فرآیند جوشکاری دیگر است. به دلیل گرمای زیاد تولید شده در جوشکاری اتمی هیدروژن، جوشکارها حتما باید از خطرات این نوع جوشکاری اطلاع داشته باشند.
تجهیزات جوشکاری اتمی هیدروژن
1- نگهدارنده الکترود که وسیله تنظیم قوس است. این دستگاه، جریان مناسب اتم هیدروژن را در اطراف الکترود کنترل می کند. از دو عضو حامل جریان لوله ای تشکیل شده که هیدروژن و جریان را هدایت می کنند.
2- دسته فیبر روی این دو لوله ساخته شده است. اتصالات گاز و برق از طریق این دسته انجام می شود. در انتهای دیگر دسته، دو گیره توپی برای نگه داشتن الکترودهای تنگستن تعبیه شده است. کابل برق به الکترودهای تنگستن وصل می شوند.
3- جریان اتم هیدروژن نیز به گیره های لوله ای متصل است. یک گیره ثابت است. گیره های متحرک نیز به دکمه شروع و توقف متصل می شوند که از طریق آن الکترود را جدا می کنند. گیره ها طوری تنظیم شده اند که الکترودها با زاویه ای در حدود 30 تا 40 درجه همگرا می شوند. گاز هیدروژن از سیلندر تأمین می شود. تنظیم کننده شبیه تنظیم کننده استیلن در شکل زیر است.
روش جوشکاری اتمی هیدروژن
به طور کلی، سیم پیچ اولیه از طریق سوئیچ فیوز شده به منبع تغذیه وصل می شود و سیم پیچ ثانویه از طریق یک کنتاکتور مغناطیسی به مدار جوشکاری وصل می شود که با شکسته شدن قوس باز می شود. بنابراین خطرات الکتریکی را از بین می برد.
الکترود باید مطابق با فرآیند جوشکاری و ماهیت تجهیزات باشد. در صورت کوتاه تر شدن الکترود به دلیل کندی مصرف آن باید مجدداً تنظیم شود. فشار هیدروژن باید مطابق قوس خوب شکل گرفته تنظیم شود. کف قوس پنکه ای شکل، بالای فلز آورده شده است تا ذوب شود. میله پرکننده باید از ترکیب مشابه فلز پایه برخوردار باشد. باید بسیار دقت کرد که میله های پرکننده با الکترودهای داغ تماس نداشته باشند. پس از اتمام جوشکاری قوس الکتریکی با فشار دادن دکمه توقف خاموش می شود و الکترودها از هم جدا می شوند.
جمع بندی
هیدروژن در حالت اتمی خود یک گاز کاهنده قوی است که از اکسیداسیون فلز جوشکاری و سوزاندن سریع الکترودها جلوگیری می کند. هر اکسیژن موجود در محیط اطراف با آب تشکیل دهنده هیدروژن ترکیب می شود که بلافاصله به بخار تبدیل می شود.
هیدروژن مولکولی است که گرمای زیادی تولید می کند. این فرآیند جوشکاری می تواند به صورت دستی یا خودکار انجام شود. جوشکاری اتمی هیدروژن یک فرآیند همجوشی است که در آن یک قوس بین دو الکترود تنگستن (غیرقابل مصرف) ایجاد می شود. جریانی از هیدروژن از طریق جوشکاری قوس الکتریکی بین دو الکترود تنگستن عبور می کند. انرژی قوس ایجاد شده توسط الکترودها با جذب مقدار زیادی گرما، مولکولهای هیدروژن را به حالت اتمی تقسیم می کند. اتم ها وقتی به مناطق کمی سردتر می رسند، از نو ترکیب می شوند. بدین ترتیب از گرمای آزاد شده برای جوشکاری فلز استفاده می شود. دمای هوا تقریبا 4000 درجه سانتی گراد است. مواد پرکننده همانند فرآیند جوشکاری گاز اضافه می شود. جوشکاری اتمی هیدروژن در جاهایی که جوشکاری سریع لازم است، مانند فولادهای ضد زنگ، در کلیه فلزات تجاری و سایر آلیاژهای خاص استفاده می شود.
منابع : slideshare – yourarticlelibrary