جوشکاری مس | جوشکاری مقاومتی، TIG و MIG مس | روش ها و چالش های آن | کاربردهای آن در صنعت برق، ساختمان و شیمیایی

جوشکاری مس و آلیاژهای آن به طور گسترده در ساخت و سازها بویژه در تجارت برق و لوله کشی مورد استفاده قرار می گیرد. مس رسانای عالی گرما و برق است و در برابر خوردگی و سایش مقاومت بالایی دارد. این دارایی های منحصر به فرد نیز چالش های بی نظیری را ارائه می دهد. کار با مس، به خصوص جوشکاری مس، به تکنیک های خاص خود نیاز دارد. از این رو، جوشکاری صحیح آن برای اطمینان از عملکرد مطلوب سیستم‌ها بسیار مهم است. قبل از کار با مس، لازم است اقدامات احتیاطی مناسب، شناسایی آلیاژها و ضخامت را کاملا یاد بگیرید که با خیال راحت بتوانید از آن استفاده کنید.

چالش های مهم در جوشکاری مس چیست؟

• هدایت حرارتی بالا: مس گرما را به سرعت منتقل می‌کند که می‌تواند باعث سرد شدن سریع حوضچه جوش و ایجاد عیوب شود.
• اکسیداسیون سریع: سطح مس به سرعت اکسید می‌شود که می‌تواند بر کیفیت جوش تأثیر بگذارد.
• انقباض بالا هنگام سرد شدن: این انقباض می‌تواند منجر به ایجاد ترک در جوش شود.

نکات ایمنی مناسب در زمان جوشکاری

1- از وسایل محافظ مناسب مانند دستکش، عینک ایمنی ، حتی در داخل کلاه ایمنی در زمان جوشکاری استفاده کنید. کلاه جوش احتمالاً مهمترین تجهیزات ایمنی است زیرا از هرگونه جرقه از چشم و پوست شما محافظت می کند. همچنین از اشعه ماوراء بنفش محافظت می کند و می تواند به بینایی شما آسیب برساند.

نکات مهم

• در برابر شعله باید از دستکش سنگین و مقاوم برای محافظت از بازوها و دستها از سوختگی و خراش استفاده شود. انتخاب موادی مانند چرم همچنین به محافظت در برابر شوک الکتریکی کمک خواهد کرد.
• فراموش نکنید که از پای خود با چکمه های چرمی و سنگین محافظت کنید. استفاده از محافظ متاتارس بر روی توری ها می تواند از مچ و کف پای شما در برابر افتادن اشیاء محافظت کند. عینک ایمنی نیز باید در هنگام کار استفاده شود.

ادامه نکات ایمنی مناسب در زمان جوشکاری

2- در یک منطقه با تهویه مناسب کار کنید. هنگام جوشکاری مس می تواند دودهای خطرناکی ایجاد شود. همیشه مطمئن باشید که تهویه کافی به خصوص در مناطق محدود وجود دارد. اگزوز را در نزدیکی قوس نگه دارید در حالی که مرتباً فیلتر را عوض می کنید تا حداقل میزان دودها حفظ شود. یک ماسک جوشکاری مصوب همیشه باید در مناطق محدود استفاده شود تا از ریه های شما در برابر دود محافظت کند.

3- از لمس کردن قطعات برق زنده خودداری کنید. شوک الکتریکی هر ساله افراد زیادی را می کشد. چکمه های عایق را حتما بپوشید و هرگز از دستکش سوراخ استفاده نکنید. ماشین آلات جوش همیشه باید به درستی زمین خورده و تجهیزات در هنگام استفاده از دستگاه خاموش شوند. برای محافظت بیشتر از خود ، همیشه قطعات تعمیر شده را به موقع تعویض و فقط در شرایط خشک همراه با لباس خشک جوشکاری کنید.

نکته 

به یاد داشته باشید: هیچ کس از داشتن تجهیزات آتش نشانی پشیمان نیست. داشتن یک کپسول آتش نشانی می تواند شما یا خانواده شما را از مرگ نجات دهد.

نکات مهم در انتخاب مس

1- استفاده از مس کثیف و فلزی که قبلاً نقاشی شده برای جوشکاری مس اشتباه است. هنگام جوشکاری ، فقط باید از فلز تمیز استفاده شود. موادی را که قبلا رنگ یا آبکاری شده اند ، جوش ندهید. این فلزات می توانند دود اضافی را آزاد کنند. اگر می دانید فلز با ماده خطرناکی در تماس بوده است ، جوشکاری نکنید مگر اینکه آنها به درستی تمیز شوند. مواد خطرناک می توانند تهدید کننده زندگی باشند و دود اضافی را آزاد می کنند. اگر باید یک مسی نقاشی یا آبکاری شده را جوش دهید ، از تهویه آن مراقبت کنید. از ماسک جوشکاری خود استفاده کرده و در یک فضای باز جوشکاری کنید.

2- هنگام جوشکاری مس ، سعی کنید از مس بدون اکسیژن یا P-deoxidized استفاده کنید. مس بدون اکسیژن با جلوگیری از اکسیداسیون ، مس را قادر به حفظ رنگ اصلی برنز پس از جوشکاری می کند. این آلیاژ به طور کلی کمتر از 0.02٪ اکسیژن دارد. مس اکسید شده بدون اکسیژن حاوی مقدار کمی اکسیژن است اما تمایل دارد تا 0.05٪ فسفر و 0.05٪ آرسنیک داشته باشد که می تواند دود را آزاد کند. مس بدون اکسیژن متداول ترین مس است و به راحتی قابل جوشکاری است.

3- از آلیاژ جلوگیری کنید. در حالی که آلیاژهای مس قابل جوشکاری هستند ، هر آلیاژ متفاوت از دیگری جوش می یابد. ناخالصی می تواند باعث ایجاد نسبیت های مختلف انبساط حرارتی ، هدایت حرارتی یا هدایت الکتریکی شود. آلیاژهای مس فقط باید توسط جوشکار باتجربه تر استفاده شوند.

مثال

به عنوان مثال ، آلیاژهای مس و روی را نگاه کنید. روی باعث کاهش جوشکاری در مس می شود. همچنین حاوی دمای جوش کم است و در نتیجه بخارات سمی تولید می شود که می توانند هنگام جوشکاری مس تولید شوند.

موارد مهم در زمان جوشکاری مس

1- از نسبت گاز مناسب استفاده کنید. نسبت گاز و دما را بسته به استفاده از TIG (گاز بی اثر تنگستن) یا MIG (گاز بی اثر فلزی) و ضخامت مس خود ، تنظیم کنید. به عنوان یک قاعده کلی انگشت شست ، مس زیر 2 میلی متر باید دارای گاز آرگون و حداکثر 160 A باشد. به کتابچه راهنمای آنلاین یا جوشکار نگاه کنید تا بهترین نسبت برای مس خود را تعیین کنید. اگر جوش به راحتی انجام نشده است ، سعی کنید از گاز 100٪ هلیوم استفاده کنید. از قدرت بالاتری نسبت به آرگون برخوردار است و این باعث می شود تا گرمای بیشتری به مس شما وارد شود.

2- مس را قبل از فرایند جوشکاری گرم کنید.  از آنجایی که مس از هدایت حرارتی بالایی برخوردار است ، گرمای زیاد و پیش گرم کردن در ضخامت های بالاتر از 0.01 “(2 میلی متر) لازم است. پیش گرم کردن همیشه به صورت درجه ای اندازه گیری می شود و می تواند در هر نقطه از 50 درجه فارنهایت تا 752 درجه فارنهایت (10 درجه سانتیگراد -400 درجه سانتیگراد) باشد.  برای گرم کردن ، کافی است مس خود را در کوره قرار دهید تا افزایش درجه حرارت مطلوب پیدا شود. پیش گرم کردن به فلز اجازه می دهد تا بعد از جوشکاری کندتر عمل کند تا تولید جوش ظریف تری انجام شود. این همچنین خطر ترک خوردگی را کاهش می دهد.

ادامه موارد مهم در زمان جوشکاری مس

3- برای بدست آوردن گودال, پس از روشن شدن دنده ایمنی و آماده رفتن ، قوس الکتریکی را شروع کنید. قوس را برای مدت زمان 2-3 ثانیه ثابت نگه دارید تا ظاهر شود.  هنگام جوشکاری با مس ، قوس باید تقریباً 70 درجه با مس باشد. این قوس بین الکترود جوشکاری و موادی که جوش می دهید ایجاد شده است.

4- پرکننده را به داخل گودال اضافه کنید. به محض ظاهر شدن گودال ، مقداری از پرکننده را از طریق قوس الکتریکی به آرامی بکشید تا فلزات با هم جوش داده شوند. پرکننده را به آرامی در داخل پودینگ بمالید زیرا قوس مس را با هم جوش می دهد. پرکننده با این دو مایع مخلوط می شود و به فلزات کمک می کند تا در یک جا جمع شوند. انتخاب شما از میله پرکننده بستگی به انواع جوشکاری که شما انجام می دهید دارد، با این وجود همیشه باید یک میله مسی یا آلیاژ مس باشد.

5- بگذارید مس خنک شود. خنک شدن بیش از حد سریع می تواند به معنای شکست و ترک خوردگی جوش در هنگام جوشکاری مس می باشد. خنک شدن آهسته و پیش گرم کردن مس کمک می کند. اجازه رسیدن مس به درجه حرارت بالاتر از قبل از جوشکاری مس ، جوش تازه را گرم نگه می دارد. در صورت جوشکاری در داخل خانه ، قابل قبول است که اگر گرمایش از قبل گرم شود ، هوا را خنک کند.

روش‌های رایج جوشکاری مس

جوشکاری مس به دلیل هدایت حرارتی بالای این فلز و اکسید شدن سریع سطح آن، نیازمند مهارت و دقت خاصی است. چندین روش برای جوشکاری مس وجود دارد که هر کدام برای کاربردهای خاصی مناسب هستند. در ادامه به بررسی رایج‌ترین روش‌ها می‌پردازیم:

1. جوشکاری قوس تنگستن – گاز (TIG):

این روش برای جوشکاری دقیق و با کیفیت بالا مناسب است. در این روش از یک الکترود تنگستنی غیر مصرفی و گاز محافظ استفاده می‌شود.

مزایا:

• کیفیت جوش بسیار بالا و دقیق
• امکان کنترل دقیق حرارت
• مناسب برای جوشکاری قطعات نازک و پیچیده

معایب:

• سرعت جوشکاری پایین‌تر نسبت به برخی روش‌های دیگر
• نیاز به مهارت بالای جوشکار

۲. جوشکاری قوس فلزی با گاز (MIG):

در این روش از یک سیم جوش مصرفی و گاز محافظ استفاده می‌شود. این روش برای جوشکاری سریع و اتوماتیک مناسب است.

مزایا:

• سرعت جوشکاری بالا
• مناسب برای جوشکاری قطعات با ضخامت متوسط

معایب:

• کیفیت جوش ممکن است به اندازه TIG نباشد
• نیاز به تنظیم دقیق پارامترهای جوشکاری

۳. جوشکاری با شعله:

این روش برای جوشکاری قطعات کوچک و نازک مناسب است.

مزایا:

• مناسب برای جوشکاری قطعات کوچک و نازک
• تجهیزات ساده و ارزان

معایب:

• کیفیت جوش پایین‌تر نسبت به روش‌های قوسی
• محدودیت در ضخامت قطعات قابل جوشکاری

۴. جوشکاری برنجی:

برای اتصال مس به فلزات دیگر مانند فولاد استفاده می‌شود.

معایب:

• نیاز به دمای بالا
• محدودیت در کاربرد

الزامات جوشکاری مس :

۱. آماده‌سازی سطح:

قبل از جوشکاری، سطح قطعات باید کاملا تمیز و عاری از هرگونه آلودگی باشد. محل جوش باید عاری از روغن، گریس، آلودگی، رنگ، زنگ‌زدگی و اکسیدها باشد. وجود این عوامل در محل جوش منجر به ایجاد عیوب جوش نظیر تخلخل، عدم ذوب مناسب و عدم نفوذ مذاب جوش می‌شوند. بدین منظور، میتوان از برس سیمی برنزی یا محلول های مناسب استفاده کرد. در هنگام جوشکاری مس نیز اکسیدهایی تشکیل می‌شوند که باید پس از هر پاس جوشکاری، حذف شوند.

۲. پیش گرم کردن:

قطعات ضخیم از مس نیاز به پیش گرم بیشتری دارند، زیرا سرعت انتقال حرارت از قطعه جوش مسی به محیط اطراف به دلیل قابلیت رسانایی حرارتی بالای مس، سریع است. این دما به ضخامت فلز بستگی دارد و می‌تواند بین ۵۰ درجه تا ۷۵۲ درجه فارنهایت باشد. حرارت اعمال شده باید به دقت کنترل شود تا از ایجاد عیوب جلوگیری شود. همچنین دمای پیش گرم تا پایان جوشکاری اتصال باید حفظ می‌شود. پس از شروع جوشکاری، حرارت مس پیش گرم شده، شروع به از بین رفتن می‌کند و این امر خطر ترک‌خوردگی را کاهش می‌دهد.

۳. تنظیم شعله جوشکاری:

بهترین کار در مرحله تنظیم شعله, استفاده از شعله خنثی است. شعله خنثی شعله‌ای است که به‌گونه‌ای تنظیم می‌شود که مقادیر یکسان استیلن و اکسیژن با سرعت یکسان مخلوط شوند.

۴. انتخاب ماده پرکننده مناسب:

انتخاب ماده پرکننده (فیلر متریال) مناسب یکی از مراحل حساس در جوشکاری مس و آلیاژهای آن است. ماده پرکننده مناسب امکان ایجاد یک جوش با استحکام بالاتر از فلز پایه را فراهم می‌سازد. انتخاب بهترین فیلر متریال برای جوشکاری مس به مقاومت فلز در برابر خوردگی، مقدار استحکام لازم برای اتصال، دمای سرویس و هزینه بستگی دارد.

۵. استفاده از سیم جوش مناسب:

سیم جوش باید با آلیاژ مس پایه یکسان باشد.

۶. انتخاب گاز محافظ مناسب :

گازی که برای محافظت از حوضچه جوش استفاده می‌شود باید با نوع جوشکاری, ضخامت قطعه کار و آلیاژ مس انتخاب شود. به‌ طورکلی، گاز محافظ مناسب برای جوشکاری مس، گازهای هلیوم و آرگون یا مخلوطی از هر دو آن‌هاست. گاز محافظی که امروزه به‌طور فزاینده‌ای برای جوشکاری مس مورداستفاده قرار می‌گیرد، گاز متشکل از ۱۰۰ درصد هلیوم است.

۷.سرد کردن آرام:

پس از اتمام جوشکاری، قطعه باید به آرامی سرد شود تا از ایجاد تنش و ترک جلوگیری شود.

کاربردهای جوشکاری مس :

• صنعت برق: برای اتصال کابل‌ها و اتصالات مسی
• صنعت تهویه مطبوع: برای ساخت لوله‌ها و اتصالات مسی
• صنعت ساخت و ساز: برای ساخت سقف‌ها و لوله‌های مسی
• صنعت خودروسازی: برای ساخت رادیاتورها و سایر قطعات مسی

دستگاههای مناسب برای جوشکاری مس :

دستگاه جوش اینورتر چند کاره 250 آمپر وینر مدل 5510

دستگاه جوش اینورتر چند کاره 250 آمپر وینر مدل 5510 دارای طراحی کاملا صنعتی است و امکان جوشکاری باکیفیت با الکترودهای 3/2 به صورت دائم (صد در صد) را فراهم میکند. همچنین همراه با اقلام کابل جوش , چکش گل زنی و ﻓﺮچه ﺳﯿمی ارائه میشود.

دستگاه جوش آرگون دیجیتالی 200 آمپر پالسی AC/DC وینر مدل 8850

دستگاه جوش آرگون دیجیتالی 200 آمپر پالسی AC/DC وینر مدل 8850 قابلیت جوشکاری تخصصی آلومینیوم و انواع فلز استیل، آهن، مس و چدن با الکترود و سیم فیلر را دارد و جوشکاری در حالت‌های مختلف Pluse TIG /DC TIG/MMA را امکان پذیر میسازد.همچنین دارای حفاظت خودکار در جریان بالا برای جلوگیری از کمبود ولتاژ و فرمول ساده تکنولوژی عالی با دوام، تعمیر و نگهداری راحت می باشد.

کلام وینر

جوشکاری مس و آلیاژهای آن یکی از فرآیندهای مهم در صنایع مختلف است. انتخاب بهترین روش از بین روش‌های موجود، به ضخامت قطعه کار، دمای سرویس، نوع آلیاژ مس و … بستگی دارد. برای قطعات نازک، جوشکاری مس TIG و برای قطعات ضخیم‌تر، جوشکاری MIG می‌تواند انتخاب بهتری باشد. تمامی محصولات وینر برای انطباق با نیاز و شغل شما طراحی شده اند. به همین دلیل وینر انواع دستگاه جوش سلولزی، دستگاه جوش آرگون و … را توسط نمایندگی های خود به فروش میرساند.

منابع: wikihow