گازهای محافظ

گازهای محافظ

اسلاید 1: Gas Shielding

اسلاید 2: کاربرد گازهای محافظدر فرآیند GTAW و GMAW و بعضی موارد FCAW برای محافظت از حوضچه جوش استفاده می کنند. (جایگزین روکش الکترود یا پودر جوشکاری)جلوگیری از ورود هوا و گازهای موجود در آن به حوضچه جوشخنک نگه داشتن کناره های جوش و جلوگیری از گسترش محدوده ی HAZ و حرارت ورودی (Heat input) جلوگیری پاشش جرقه های جوش با آرام کردن حوضچه مذاب تأثیر بر تنظیم ولتاژ و آمپراژ جوشکمک به شروع قوس الکتریکی (Arc staring)تنظیم طول قوس، شدت قوس و نفوذ قوس، و کمک به پایداری قوس الکتریکی.جلوگیری از انحراف قوس و سوختگی لبه ورق.

اسلاید 3: مزایای آرگون «Argon» سنگین تر از هوا بوده و به همین دلیل نیاز فشار گاز کمتری دارد (ولی در حالت جوشکاری سقفی نیاز به فشار بیشتری است)گازی است آرام که فعالیت حوضچه ی مذاب را به حداقل می رساند.برای بدست آوردن شدت جریان و طول قوس مناسب، به مقدار ولتاژ کمتری نیاز است، این مزیت به ویژه در جوشکاری های دستی ورق نازک کاربرد دارد.قدرت پاک کنندگی و شکنندگی قوس را در مواجهه با اکسیدها در جوشکاری AC ، آلومینوم و منیزیم افزایش می دهد.شروع قوس بسیار آسان تری نسبت به هلیم دارد.نسبت هلیم ارزان تر است و 10 برابر نسبت به هلیم سنگین تر است.

اسلاید 4: معایب آرگوندر وضعیت بالاسری به دلیل سنگینی گاز نیاز به فشار بیشتری می باشد.نفوذ جوش نسبت به سایر گازها (هلیم- دی اکسید کربن) کمتر است.استفاده از آرگون با جریان DCEP می تواند سوختگی لبه جوش (Under cut) را در سراسر طول جوش فراهم آورد.

اسلاید 5: هلیومعرض جوش در هلیم پهن تر و عمیق تر می باشد.سبک تر از آرگون است. فشار استفاده دو تا سه برابر آرگون بود و اغلب در وضعیت سربالا و سقفی کاربرد پیدا می کند.هلیوم از گازهای طبیعی بدست می آید ولی آرگون از طریق مایع کردن هوا بدست می آید.مقدار پاشش و جرقه در هنگام استفاده از هلیم به مراتب بیشتر از آرگون است.کاربرد هلیم برای جوشکاری فلزات ضخیم و نیز فلزات و آلیاژهایی که از انتقال حرارت بالاتری برخوردارند (مانند مس، آلومینیوم و منیزیم و آلیاژهای آنها) توصیه می گردد.

اسلاید 6: مخلوط گازهای آرگون و هلیوممخلوطی از آرگون و هلیم، ترکیبی از پایداری قوسی ناشی از وجود آرگون و افزایش حرارت ورودی و نفوذ ناشی از هلیوم را در فلز جوش به نمایش می گذارد، که با افزایش نسبت به هر یک، خلوص مشابه آن تقویت می گردد.یک ترکیب عمومی و معمول در بازار ترکیب 80 درصد آرگون با 20 درصد هلیوم است که به طور معمول در جوشکاری GTAW ، فولادهای زنگ نزن و غیرآهنی کاربرد دارد.ترکیب 20 درصد آرگون با 80 درصد هلیوم، نفوذ جوش فوق العاده بالاتر نسبت به حالت قبل و حوضچه ای متلاطم و ناپایدارتر ایجاد می کند.به طور کلی مخلوط آرگون و هلیم برای جوشکاری TIG اتوماتیک استفاده می شود.

اسلاید 7: مخلوط گازهای آرگون – هیدروژن در مواردی که جوشکاری TIG به روش اتوماتیک بیشتر استفاده می شود.جوش را پهن تر، یکنواخت تر، شکل ظاهری مناسب تر و سرعت جوشکاری را بالاتر می برد.برای جوشکاری فولادهای کربنی و آلیاژی مناسب نیست.کاربردهای مهم در جوشکاری TIG برای فولاد زنگ نزن بالای ضخامت 5/1 سانتی متر (به ویژه آستنیتی)، آلیاژهای مس – نیکل، نیکل مس و سایر آلیاژهای پایه نیکل به روش TIG مناسب است.حداکثر درصد هیدروژن 15 درصد و آرگون 85 درصد است. در ایران 5 درصد هیدروژن و 95 درصد آرگون تولید می شود.

اسلاید 8: مخلوط گازهای آرگون – اکسیژنترکیبی از 1 تا 5 درصد اکسیژن به آرگون که فقط در فرآیند MIG استفاده می شود.نفوذ جوش را به شدت افزایش می دهد.برای جوشکاری مس و آلیاژهای آن استفاده می شود.

اسلاید 9: گاز دی اکسید کربنتنها گاز فعالی است که امکان استفاده آن به عنوان گاز محافظ به تنهایی یا ترکیب با سایر گازها برای جوشکاری فلزات و آلیاژهای به ویژه فولاد استفاده می شود.دی اکسید کربن خالص در فرآیند MAG برای جوشکاری فولادها کاربرد دارد.هزینه آن نسبت به آرگون پایین تر است.سرعت جوشکاری بالا، نفوذ فوق العاده به همراه حوضچه داغ و بزرگ می باشد.تا حدودی در جوش ایجاد اکسایش می کند.مهم ترین عیب دی اکسید کربن، ایجاد جرقه و قوس نامنظم است، که با کم کردن طول قوس تا حدودی از این جرقه های جلوگیری کرد.در تولید لیزر برای جوشکاری و برشکاری، از این گاز به عنوان مولد لیزر استفاده می شود.از مخلوط آرگون و دی اکسید کربن نیز برای جوشکاری نفوذ مناسب استفاده می کند ولی هرگز نباید در جوشکاری فلزات غیرآهنی استفاده نمود.

اسلاید 10: نکات اساسی:مخازن حتماً قبل از پر شدن مجدد کاملاً خالی و پاکسازی شود. گاز به خودی خود کمترین مشکلات را در جوش ایجاد می کنند.شلینگ ها، شیرها و اتصالات باید از نشتی احتمالی، به طور کامل بازرسی شوند.در مورد آرگون نباید خلوص کمتر از 95/99 درصد باشد.اگر درصد خلوص هلیم کمتر از 8/99 باشد، باید اطمینان داشت که دارای آب است. در نتیجه وجود هیدروژن و اکسیژن باعث عیوب در جوش می شود.

اسلاید 11: شدت جریان گاز (Gas Flow)تنظیم شدت جریان گاز یکی از مهم ترین عوامل در سلامت جوش و اقتصادی بودن فرآیند جوشکاری با گاز محافظ است.با افزایش بیش از حد نیاز شدت جریان گاز نه تنها هزینه ها بالا می رود، بلکه سبب بروز آسیب هایی مانند سوختگی لبه و کناره جوش، پایداری قوس الکتریکی و سرد شدن حوضچه جوش می شود.در جوشکاری با گاز هلیوم معمولاً کمتر از 3lit/min و برای گاز آرگون کمتر از 2lit/min در نظر گرفته می شود. این مقدار ممکن است تا دو برابر شود.مقدار فوت مکعب در ساعت تقریباً 2.12 برابر lit/min است. lit/minفوت مکعب در ساعت12.124.236.41531.8

اسلاید 12: تعیین شدت جریان گاز به عوامل زیر بستگی داردنوع گاز محافظفاصله نازل خروجی گاز از سطح قطعه کارطراحی اتصال و اندازه حوضچه جوشسایز نازل گاز و شکل نازلمقدار جریان مصرفی(آمپر)شدت وزش باد زاویه تورچ با سطح قطعه کارطول قوسسرعت جوشکاریوضعیت جوشکارینوع آلیاژ فلز پایه