جوشکاری co2 چیست؟ | مزایا و معیاب جوشکاری co2

بزرگترین مزیت این گاز همانطور که گفته شد ارزان قیمت بودن آن است(1/0 بهای آرگون) بر خلاف گازهای اتمی، دی اکسید کربن در محل قوس الکتریکی به اکسیژن و مونو اکسید کربن تجزیه می شود، هر چند گازهای مزبور بعد از خنک شدن به CO2 تبدیل می شوند. در این حالت گازها و سایر مواد موجود قبل از جامد شدن جوش از آن خارج می شوند. جریان بیشتری که در موقع استفاده از CO2 مصرف می شود (در حدود %25) باعث تلاطم بیشتر حوضچه مذاب شده و در نتیجه حباب های گازهای موجود در داخل جوش به سطح فلز صعود کرده و قبل از انجماد از آن خارج می شوند، در نتیجه تخلخل جسم کمتر خواهد بود. چون درموقع جوشکاری مقداری مونو اکسید کربن و حتی گازهای اُزُن تولید می شوند، کارگاه حتماً باید بخوبی تهویه شود، به هر حال باید از جمع شدن گازهای سمی در اطراف جوش جلوگیری کرد.

نکته: دراین جوش از جریان مستقیم با قطب معکوس استفاده می شود.

تجربه نشان داده که درصورتی که بتوانیم از ورود گازهای موجود در هوا یعنی اکسیژن و نیتروژن به منطقه جوش پیشگیری کنیم جوش از خواص شیمیایی و فیزیکی بهتری برخوردار خواهد بود.جوشکاری قوس الکتریکی با گاز محافظ CO2یک روش بسیار مفید و فراگیر است. این روش برای جوشکاری فلزات سخت و غیر سخت در تمامی ضخامت ها مورد استفاده قرار می گیرد و یک روش بسیار مناسب برای جوشکاری صفحات فلزی نازک و مقاطع نسبتاً ضخیم فلزات غیر سخت می باشد که در شرکت ایران خودرو بعد از جوش مقاومتی بالاترین میزان استفاده را در سالن های بدنه سازی به خود اختصاص داده است.

در این روش قوس الکتریکی و حوضچه مذاب کاملاً برای جوشکاری واضح و آشکار است. در جوشکاری با CO2 گاهی یک لایه نازک سرباره روی گرده جوش را می پوشاند که باید این لایه از روی سطح جوش برطرف شود.

مزایای جوش MAG

این فرایند طوری است که می تواند در مورد بیشتر فلزات مغناطیسی و غیر مغناطیسی مفید باشد.
دراین شیوه میزان جرقه کم می باشد.

سیم جوش به طور مستمر تغذیه می گردد، بنابراین زمان برای تعویض الکترود صرف نمی شود.
این شیوه به راحتی می تواند در تمام وضعیت ها استفاده شود.

حوضچه مذاب و قوس الکتریکی براحتی قابل مشاهده است.

سرباره حذف شده یا بسیار اندک است.

از الکترودی با قطر نسبتاً کم استفاده می شود، که باعث بالا رفتن چگالی جریان می شود.
درصد بالایی از سیم جوش در منطقه اتصال رسوب می کند.

نکاتی راجع به استفاده صحیح از سیم جوش CO2

اندازه شیار قرقره کشنده وایر فیدر دستگاه جوش باید با قطر سیم جوش مصرفی همخوانی داشته باشد.

نازل ورودی انتهای تورچ جوشکاری دقیقاً در مقابل شیار قرقره کشنده جوش قرار گرفته باشد. ضمناً نوک این نازل تیز باشد، زیرا باعث آسیب زدن به سیم جوش می گردد.

فنر هدایت کننده سیم جوش در دادن غلاف تورچ دارای مشخصات زیر باشد:

1- فنریت خود را در اثر گرم شدن از دست نداده باشد.

2- له شدگی نداشته باشد.

3- کوتاه نباشد.

فشار پیچ و فنر نگهدارنده قرقره های کشنده روی سیم جوش در حدی باشد که:

سیم جوش له نشود.

سیم جوش به هنگام کار متوقف نگردد

پیچ و فنر در (ریل هاب) که در مرکز قرقره سیم جوش قرار دارد، بیش از حد لازم سفت یا شل نباشد، چون سفت بودن آن به موتور وایر فیدر فشار وارد نموده و شل بودن آن باعث بیرون ریختن سیم از قرقره می شود.

نازل سیم جوش از نظر قطر داخل با سیم جوش مصرفی همخوانی داشته باشد. (گشاد یا تنگ نباشد) و همچنین رزوه آن با انبردست محکم شده باشد.

میزان ریزش گاز محافظ با قطر سیم جوش تنظیم گردد. (میزان گاز محافظ عبوری 10 برابر قطر سیم جوش باشد)

در صورت استفاده از گاز محافظ CO2 بعداز مانومتر کپسول، باید گرمکن گاز نصب گردد و همواره قبل از شروع عملیات جوشکاری از صحت کارکرد گرمکن اطمینان حاصل شود. فنر تورچ در مدت زمان لازم (بستگی به ساعت کارکرد دارد) تمیز و عاری از هر گونه آلودگی گردد، در غیر این صورت فنر دچار اشکال می گردد. (برای تمیز کردن فنر تورچ می توان فنر را به صورت حلقه در آورد و در داخل بنزین قرار داد و سپس با فشار باد آن را تمیز کرد).

آمپر و ولتاژ جوشکاری زمانی با هم همخوانی دارند که ریزترین و مداوم ترین صدای ریزش قطرات سیم جوش هنگام کار شنیده شود. بعد از تنظیم ولتاژ و آمپر باید خروجی کابل اتصال منفی روی دستگاه جوش نسبت به ضخامت قطعه میزان گرمای لازم انتقالی به قطعه، صحیح انتخاب گردد. در این صورت پاشش جرقه جوشکاری زیاد خواهد بود.

فاصله نوک نازل سیم جوش تا نوک شعله هنگام مصرف ازگاز CO2 به میزان mm2 و هنگام استفاده ازاین گاز با مخلوطی ازآرگون mm8 داخل تر باشد. به هنگام جوش کاری، زاویه این جوش نسبت به خط عمود برکار بیشتر از 25 درجه نباشد زیرا باعث خواهد شد:

-فاصله سیم آزاد زیاد شود.

-گاز محافظ به طور کامل روی حوضچه جوش نریزد.

جهت جلوگیری از چسبیدن جرقه ها به داخل شعله جوش و اطراف نازل سیم جوش در ابتدا و همچنین در فواصل بین کار و بعد از تمیز نمودن آثار جرقه ها از اسپری ضد جرقه استفاده گردد.

معایب جوش MAG

تا به حال تعدادی از قطعات و اتصالات فلزی مهم و ایمنی دربدنه خودرو در اثر ایجاد بعضی عیوب در فلز جوش یا منطقه مجاور آن شکسته شده و موجب خسارات مالی و جانی فراوانی شده‌اند. همانطور که می‌دانیم جوش ایده‌آل و خالی از نقص تقریباً غیر ممکن است و معمولاً جوش‌ها دارای معایبی هستند، مخصوصاً جوشکاری‌هایی که به صورت دستی انجام می‌شوند.

در جوش CO2 به دلیل این که تجهیزات و ادوات جوشکاری نسبت به جوش‌های دیگر بیشتر است لذا عیوب آن هم نسبت به جوش‌های دیگر بیشتر است که در حد ممکن باید از مواد مصرفی مناسب مانندگاز CO2 مرغوب و خالی از رطوبت، سیم جوش متناسب با زاویه جوشکاری  و قطعه‌کار عاری از کثیفی مانند چربی، زنگ زدگی، اکسیده بودن، رنگ و رطوبت استفاده کرد.

البته بعضی از پارامترها در اختیار کنترل ما نیست به عنوان مثال اگر بدنه در ایستگاه قبل با دقت و توجه کم مونتاژ شده باشد و ورق مورد نظر برای جوشکاری دارای فاصله هوایی باشد  جوشکار ناچار است به دلیل به وجود نیامدن توقف در خط هر طور که شده پروسه جوشکاری فلز روی بدنه و محل مورد نظر انجام دهد .

ورق هایی که گالوانیزه هستند در حین جوشکاری فلزروی از طریق پوشش گالوانیزه وارد مذاب می شود که :

باعث تردی و بالا بردن میزان حساسیت درمقابل ترک برداشتن می شود .

دراثر سوختن و بخار شدن ایجاد دود سفیدی می‌کند که مشکلات تنفسی و عدم رویت کامل عملیات جوشکاری را برای شخص جوشکار به وجود می‌آورد.

عیوب جوش CO2 در اثر عوامل مختلف و متفاوت اعم از اتصال، مناسب نبودن مواد مصرفی شامل فلز قطعه‌کار، گاز CO2، سیم جوش مصرفی و پارامترهای جوشکاری مانند ولتاژ، جریان سرعت تغذیه سیم، قطر، سرعت حرکت تورچ، نوع دستگاه و عدم مهارت جوشکار در نحوه انجام عملیات جوشکاری و نیز پیش‌گرم و یا پس‌گرم کردن می‌توان نام برد.

7 دلیل استفاده از CO2 در جوشکاری مگ فولادهای کربنی

دی اکسید کربن اغلب به عنوان گاز محافظ در جوشکاریقوس الکتریکی بر روی سیم جوش مصرفی | جوشکاری مگ | GMAW | MAG فولادهای کربنی مورد استفاده قرار می گیرد. استفاده از این گاز برای جوشکاری سایر فلزات، اکسیداسیون فلز جوش را افزایش داده و موجب آسیب دیدن خواص متالوژیکی آن می گردد. در ادامه دلایل اصلی استفاده از گاز دی اکسید کربن به عنوان گاز محافظ در فرایند جوشکاری مگ | MAG آورده شده است.

افزایش نفوذ

گاز محافظ دی اکسید کربن موجب بهبود نفوذ جوش می شود که این امر احتمال رخداد یکی از مرسوم ترین عیوب فرایند جوشکاری مگ | MAG یعنی نفوذ ناقص | Lack of Penetration – LOP را بطور قابل ملاحظه ای کاهش می دهد.

کاهش هزینه

مزیت دیگر این گاز هزینه پایین آن در مقایسه با سایر گازهای محافظ مورد استفاده در این فرایند از جمله آرگون و هلیم است، که این امر می تواند با کاهش هزینه جوشکاری، صرفه اقتصادی استفاده از فرایند جوشکاری مگ | MAG را هرچه بیشتر افزایش دهد.

اکسیداسیون

به دلیل دمای بالای قوس جوشکاری، دی اکسید کربن به منو اکسید کربن و اکسیژن تجزیه شده و به رخداد اندکی اکسیداسیون در فلز جوش منجر می شود. اما این امر می تواند به شکل موازی موجب ایجاد بهبود در برخی از خواص فلز جوش در فولادهای کربنی شود.

امکان ترکیب با سایر گازها

کاربرد گاز دی اکسید کربن در حالت انتقال پاششی (Spray Transfer Mode) موجب پاشش (Spatter) فراوان جوش می گردد. اما ترکیب گاز دی اکسید کربن با گاز آرگون به همراه ولتاژ جوشکاری پایین می تواند به قوس انتقال پاششی آرام بدون مشکل ترشح (Spatter) و ناپایداری قوس (Arc Instability) منجر گردد.

ممانعت از رخداد برخی عیوب جوش

گاز دی اکسید کربن به دلیل چگالی مناسب، محافظت خوبی از حوضچه مذاب فراهم می آورد، این امر در کنار دمای قوس بالاتر باعث جلوگیری از رخداد برخی از مرسوم ترین عیوب جوش مانند سوختگی کنار جوش (undercut) و شکل دهی مناسب خط جوش (good Profile Weld Bead) می شود.

ایمنی

ایمنی از دیگر موارد مهم در انتخاب گاز محافظ می باشد. گاز دی اکسید کربن در مقایسه با برخی دیگر از گازهای محافظ، خطرات کمتری به همراه دارد. هرچند به دلیل تولید گاز منو اکسید کربن و به منظور افزایش سطح ایمنی جوشکار، به ویژه هنگامی که جوشکاری در محیط بسته صورت می گیرد، استفاده از تهویه مناسب توصیه می گردد.

بهبود چقرمگی

در یک فرایند جوشکاری، ترکیب مناسب گاز محافظ و مواد پرکننده (Filler Metal) از اهمیت ویژه ای جهت ایجاد چقرمگی مطلوب فلز جوش برخوردار است. دی اکسید کربن در ترکیب مناسب با سایر گازها می تواند به بهبود چقرمگی مجموعه جوشکاری شده (Weldment) منجر گردد.