ساعت کاری: 09:00 صبح تا 16:00 بعد از ظهر
مرکز تخصصی آموزش جوشکاری و بازرسی جوش فنی و حرفه ای
مرکز کرج : بلوار تربیت مربی مرکز ITC دپارتمان جوشکاری و متالوژی
جوشکاری تیگ (TIG) برای مبتدیان همواره با چالش و ترس همراه بوده ما در این مطلب شما را با نکات آموزشی فوق العاده ای برای آماتورها آشنا خواهیم کرد.در ضمن فراموش نکنید درست است که این نکات ناب و طلایی است اما برای آموزش جوشکاری از صفر تا صد آرگون (تیگ) در دوره های آموزشی ما شرکت نمایید.
جوشکاری تیگ (GTAW) یکی از روشهای پرکاربرد در جوشکاری است که به شما امکان میدهد فلزات مختلف را جوش دهید. بزرگترین چالش در جوشکاری تیگ این است که در مقایسه با سایر روشهای جوشکاری، به مهارت و تکنیک بیشتری نیاز دارد.
این شرایط باعث میشود که یادگیری جوشکاری تیگ برای مبتدیان دشوار باشد و همین موضوع اغلب موجب ناامیدی آنها میشود.در حین جوشکاری تیگ باید به نکات زیادی توجه کنید و آگاهی از تکنیکها و ترفندهای مختلف میتواند بسیار کمککننده باشد.
در ادامه، ۱۸ نکته کاربردی در جوشکاری تیگ را برای مبتدیان آموزش میدهیم تا یادگیری این روش جوشکاری برایتان آسانتر شود.
فهرست مطلب
Toggleجوشکاری تیگ نسبت به آلودگی قطعه کار بسیار حساس است. پیش از شروع جوشکاری، همیشه باید زمان کافی برای پاک کردن هرگونه خاک، گرد و غبار، روغن، چربی یا سایر آلودگیها از سطح فلز اختصاص دهید.برخی از مواد، علاوه بر تمیزکاری سطحی با مواد حلال، به آمادهسازی بیشتری نیاز دارند.
به طور خاص، برای فولاد ساده (میلد استیل) باید پوسته روی قطغه کار را از بین ببرید و در مورد آلومینیوم، لایه اکسید باید با برس سیمی از جنس فولاد ضد زنگ پاک شود.
اگر قطعه کار را به درستی تمیز نکنید، جوشهای شما آلوده شده و عیوبی مانند تخلخل در آنها ایجاد خواهد شد.حتی اگر ظاهر جوش خوب به نظر برسد، ممکن است عیوب جدی در زیر سطح جوش وجود داشته باشد که باعث ناکارآمدی جوش میشود.
جوشکاری آرگون (TIG) یک روش پیشرفته جوشکاری است که برای کاربردهای مختلف فلزات مورد استفاده قرار میگیرد. انتخاب الکترود تنگستن مناسب برای جوشکاری آرگون، یکی از مهمترین مراحل در این فرآیند است. در این مقاله، به بررسی انواع مختلف الکترود تنگستن و مزایا و معایب آنها خواهیم پرداخت.
الکترودهای تنگستن خالص 99.5% تنگستن را در بر دارند و میتوانید آنها را از طرف انتهای سبز رنگ شده شناسایی کنید. این نوع الکترود برای جوشکاری آلومینیوم و آلیاژهای مغنزیم مناسب هستند.
مزایا:
- پایداری خوب قوس در جوشکاری AC
- راحتی استفاده برای مبتدیان
- کمهزینهتر نسبت به سایر انواع
- کنترل بهتر در استفاده از جریانهای کمتر
معایب:
- ظرفیت کم برای حمل جریان
- مناسب نیستند برای جوشکاری DC
الکترودهای تنگستن توریم دار شامل 1% یا 2% اکسید توریم هستند و میتوانید آنها را از طرف انتهای قرمز (2%) یا زرد (1%) رنگ شده شناسایی کنید. این الکترودها پرکاربردترین نوع الکترود در صنعت جوشکاری هستند و برای جوشکاری فولاد، فولاد ضد زنگ، نیکل، تیتانیوم و گاهی آلومینیوم مورد استفاده قرار میگیرند.
مزایا:
- ظرفیت حمل جریان بالا
- پایداری خوب قوس
- قابلیت استفاده در جوشکاری AC یا DC
- عمر کاربردی بیشتر
معایب:
- دارای مواد رادیواکتیو که میتواند خطرهای سلامتی در زمان پردازش داشته باشد
الکترودهای تنگستن سیریم شامل اکسید سیریم به عنوان عنصر ترکیبی هستند و میتوانید آنها را از طرف انتهای خاکستری رنگ شده شناسایی کنید. این الکترودها منسوب و برای جوشکاری فولاد ساده، فولاد ضد زنگ، نیکل و تیتانیوم مورد استفاده قرار میگیرند.
مزایا:
- شروع و پایداری خوب قوس
- مقاومت عالی در برابر آلودگی جوش
- قابلیت استفاده در جوشکاری AC یا DC
- عمر کاربردی بیشتر نسبت به تنگستن خالص
معایب:
- ظرفیت کمتر حمل جریان نسبت به تنگستن توریات
- ممکن است در جریانهای بالا کروی شوند
الکترودهای تنگستن لانتانیوم شامل اکسید لانتانیم هستند و میتوانید آنها را از طرف انتهای طلایی رنگ شده شناسایی کنید. این الکترودها یک جایگزین ایمنتر برای الکترودهای توریات هستند، زیرا شامل مواد رادیواکتیو نیستند. از این الکترودها برای جوشکاری فولاد کربنی، فولاد ضد زنگ، تیتانیوم، نیکل، مس، آلومینیوم و مغنزیم استفاده میشود.
مزایا:
- پایداری خوب قوس
- عمر کاربردی بیشتر
- مقاومت خوب در برابر آلودگی جوش
- قابلیت استفاده در جوشکاری AC و DC
معایب:
- ظرفیت کمتر حمل جریان نسبت به تنگستن توریات
- هزینه اولیه بیشتر
الکترودهای تنگستن زیرکونات شامل اکسید زیرکونیم هستند و انتهای آنها سفید رنگ شده است. این الکترودها برای جوشکاری تیگ آلومینیوم و آلیاژهای مغنزیم مناسبترین هستند.
مزایا:
- مقاومت عالی در برابر آلودگی جوش
- پایداری خوب قوس
- قابلیت استفاده در جوشکاری AC
معایب:
- مناسب نیستند برای کاربردهای جریان کم
- مناسب نیستند برای جوشکاری DC
برای جوشکاری تیگ، شکل نوک الکترود تنگستن تأثیر مستقیمی بر کیفیت جوش دارد. بهتر است پروفیلهای مختلف را آزمایش کنید تا تأثیر هر کدام را بر روی جوش مشاهده کنید.
برای مثال، تنگستن با زاویه ۱۵ درجه، نفوذ کمتر و گرده جوش پهنتری ایجاد میکند که برای جوشکاری قطعات نازکتر بسیار مناسب است.
با افزایش زاویه نوک الکترود، عرض گرده جوش باریکتر و میزان نفوذ بیشتر میشود.
برای جوشکاری آلومینیوم، معمولاً از نوک گرد (توپی) شده استفاده میشود، اما برخی دستگاههای مدرن به شما امکان استفاده از نوک تیز را نیز میدهند.
اگر دستگاه شما قابلیت تنظیم تعادل AC برای کاهش سمت DCEP را داشته باشد، میتوانید از این روش استفاده کنید.
به طور کلی، برای مبتدیان در جوشکاری تیگ، توصیه میشود زاویه نوک الکترود را بین ۳۰ تا ۶۰ درجه نگه دارید که برای اکثر کارها مناسب است.
با افزایش تجربه و مهارت در جوشکاری تیگ، متوجه خواهید شد که تغییر شکل نوک الکترود میتواند نتایج بهتری به همراه داشته باشد.
برای جوشکاری تیگ، از یک نخ فلزی نازک برای اضافه کردن فلز جوش به گودال جوش استفاده میکنید. انتخاب ترکیب صحیح فلز پرکننده برای یک جوش موفقیتآمیز بسیار مهم است.
انواع فیلر پرکننده و کاربردی جوشکاری تیگ بسته به فلزهای پایهای که جوش میکنید متفاوت هستند.
خوشبختانه، تولیدکنندگان فلزات پرکننده جداولی ارائه میدهند تا شما بتوانید فلز پرکننده مناسب برای فلزات پایهای خود را انتخاب کنید.
در جوشکاری تیگ، شما باید از هر دو دست استفاده کنید. یک دست برای نگه داشتن تورچ و دست دیگر برای وارد کردن سیم جوش به حوضچه مذاب استفاده میشود.در نتیجه، هماهنگ کردن این حرکات برای ایجاد یک گرده جوش خوب کار سادهای نیست.
لرزش دستها در جوش نهایی به صورت لبههای نامنظم نمایان میشود و سرعت نامتعادل حرکت باعث ایجاد اندازههای متفاوت در جوش میشود.
برای داشتن جوشهای یکنواخت و کاهش خستگی، راحت بودن در حین جوشکاری تیگ بسیار مهم است.
در اینجا چند نکته برای حفظ راحتی در حین جوشکاری تیگ برای مبتدیان ارائه میشود:
- دستها و مچ خود را روی سطحی تکیه دهید که از گرمای جوش داغ نمیشود
- در حالت نشسته جوشکاری کنید
- از خم شدن بیش از حد خودداری کنید و همیشه وضعیت صحیح بدن را حفظ کنید
- اجازه دهید نازل سرامیکی با فلز تماس داشته باشد و همراه با جوش حرکت کند تا مجبور نباشید آن را در هوا نگه دارید. همیشه مراقب باشید که الکترود تنگستن با حوضچه مذاب تماس پیدا نکند
- برای جوشکاری لوله از تکنیک حرکت نازل استفاده کنید
- از لنز گاز استفاده کنید، زیرا با جریان لامینار گاز، کنترل حوضچه مذاب را آسانتر میکند
یکی از مزایای جوشکاری تیگ این است که میتوانید از یک نوار نازک از همان فلزی که جوش میکنید به عنوان فلز پرکننده استفاده کنید.
همچنین، باید قطر صحیح فلز پرکننده را انتخاب کنید. یک قاعده کلی این است که نخی را انتخاب کنید که قطر آن کمتر از ضخامت صفحهای باشد که جوشکاری می کنید.
در جوشکاری تیگ، باید از کمترین آمپر ممکن استفاده کنید. ورود حرارت بیش از حد میتواند برای برخی مواد مشکلات جدی ایجاد کند.
چند نمونه قابل توجه عبارتند از:
- استیل ضد زنگزدگی: حرارت زیاد میتواند کروم را از مواد اخراج کند و این باعث کاهش مقاومت ضد زنگزدگی میشود.
- آلومینیوم: حرارت زیاد میتواند باعث جدا شدن ریشه جوهر جوش از ماده پایه شود.
- مواد با ضخامت کم: حرارت بیش از حد باعث تحریف بیش از حد در مواد نازک میشود.
- جوشهای بسیار گرم: جوشهایی که بسیار گرم هستند به سرعت بیشتری اکسید شوند.
هر زمان که با تیگ جوشکاری میکنید، باید کمترین آمپر ممکن را انتخاب کنید تا بتوانید یک حوضچه جوش خوب و یک جوش پایدار ایجاد کنید.
جوشکاری تیگ نیاز به محافظ گاز خارجی دارد تا جوشها را از جو حفاظت کند. شما از میزانسنج گاز روی فشارگیر گاز برای کنترل نرخ جریان گاز روی حوضچه جوش استفاده میکنید.
- جریان گاز کم: جریان گاز کم مشکلی است زیرا محافظت کافی را فراهم نمیکند.
- جریان گاز زیاد: جریان گاز زیاد میتواند توربولانس در حوضچه جوش ایجاد کند.
هر دو طرفه این محدودهها باعث میشوند جوش به آلودگی آسیب ببیند، بنابراین برای جوشکاری بهینه، باید تعادل صحیح را پیدا کنید.
یک قاعده کلی این است که میزانسنج گاز خود را بین 20 و 35 فوت مکعب در ساعت تنظیم کنید و سپس به صورت تجربی میزان آن را تنظیم کنید.
یکی از اشتباهات رایج که بسیاری از جوشکاران تیگ مرتکب میشوند این است که سیم جوش را مستقیماً در کمان جوش ذوب میکنند. این کار صحیح نیست.
برای افزودن فلز جوش به حوضچه مذاب، انتهای سیم جوش را به حوضچه مذاب وارد کنید .
اگر از کمان جوش برای ذوب سیم جوش استفاده کنید، خطر برخورد آن با تنگستن و آلوده شدن آن وجود دارد. در این صورت، باید تنگستن خود را مجدداً تیز کنید.
زاویه تورچ برای جوشکاری تیگ بسیار مهم است، زیرا این روش برای هدایت حرارت استفاده میشود.
اگر زاویه تورچ بسیار کم یا زیاد باشد، تورچ حرارت را به گونهای هدایت نخواهد کرد که نتیجه مورد نظر شما را بدهد.
زاویه واقعی تورچ بستگی به شرایط مختلف دارد، اما برخی زوایای پیشنهادی وجود دارد که میتوانید از آنها شروع کنید.
برای جوهرهای فلش (butt joints)، میخواهید تورچ خود را 90 درجه نسبت به صفحه قرار دهید.
زاویه حرکت تورچ حدود 15 درجه است، به طوری که لولهای که گاز محافظ را منتشر میکند، در جهت حرکت شما نشانهگذاری شده باشد. باید زوایا را بر اساس ضخامت ماده مورد استفاده تنظیم کنید.
جوشهای فیلت (fillet welds) از زاویهای که 45 درجه نسبت به کنج قطعه استفاده میکنند. این زاویه میتواند فلزات هر دو طرف لبه را به طور یکسان ذوب کند و به شما حوضچه مساوی برای جوش ارائه دهد.
گاهی اوقات، شما این زاویه را برای ذوب یک طرف لبه بیشتر از طرف دیگر تنظیم میکنید. این روش به ویژه وقتی یک طرف لبه نسبت به طرف دیگر نازکتر است، رایج است.
اینها فقط زوایای پیشنهادی هستند که برای شروع کار به شما کمک میکنند. هر چه تجربه بیشتری در جوشکاری تیگ پیدا کنید، میتوانید زاویه تورچ خود را برای تناسب به شرایط مختلف بیشتر تنظیم کنید.
در جوشکاری تیگ، هر لرزش و تکان دستها در جوش نهایی نمایان میشود. دلیل این امر این است که جوشکاری تیگ سیالترین حوضچه مذاب را ایجاد میکند.
این ویژگی باعث متمایز شدن جوشکاری تیگ از سایر روشهای جوشکاری قوسی میشود. ثابت نگه داشتن دستها یکی از چالشبرانگیزترین جنبههای جوشکاری تیگ برای مبتدیان است که تنها با تمرین و ایجاد حافظه عضلانی میتوان به آن دست یافت.
چند نکته برای کمک به حرکت روان تورچ:
- در وضعیت راحت قرار بگیرید
- قبل از جوشکاری یک “تمرین خشک” انجام دهید. پیشنهاد میکنم بدون روشن کردن قوس، تورچ را در امتداد خط جوش حرکت دهید تا ببینید آیا مانعی وجود دارد یا نقطهای هست که حرکت روان تورچ را دشوار میکند
- اگر دستهای خود را روی قطعه کار تکیه میدهید، این کار را به آرامی انجام دهید تا بتوانید همراه با جوش حرکت کنید
- از تغییرات ناگهانی در سرعت حرکت یا زاویه خودداری کنید. تمام حرکات باید تدریجی و نرم باشد
کلید اصلی برای داشتن جوشی با اندازه یکنواخت، حفظ سرعت حرکت مناسب است. اگر سرعت حرکت شما متغیر باشد، اندازه جوش نیز متغیر خواهد بود.
مقدار حرارت وارد به فلز اصلی نیز با تغییر سرعت حرکت متفاوت میشود، که این امر باعث تحریف نامنظم میشود.
حفظ سرعت حرکت پیچیده است زیرا دید شما نزدیکتر به ناحیه جوش است. در جوشکاری تیگ، معمولاً شما نسبت به جوشکاری میگ یا قطعهای بسیار نزدیکتر به قوس جوش خواهید بود.
این ویژگی دلیل آن است که در جوشکاری میگ یا قطعهای، تعیین سرعت حرکت سادهتر است؛ زیرا میتوانید نقاط مرجعی خارج از ناحیه جوش مشاهده کنید.
یک راه برای مبارزه با این مشکل، تمرکز بر عرض حوضچه مذاب به جای سرعت حرکت تورچ است.
به طور کلی، به طوری که سرعت حرکت خود را تنظیم کنید تا عرض حوضچه مذاب ثابت بماند، سرعت حرکت شما طولانیمدت یکنواخت خواهد بود.
نگه داشتن نوک تنگستن به صورت تمیز و تیز برای داشتن جوشهای تیگ با کیفیت ضروری است. مشکل اینجاست که آلوده شدن اتفاقی نوک تنگستن با سیم جوش، حوضچه مذاب یا فلز پایه به راحتی رخ میدهد.
یکی از پیامدهای فوری این آلودگی، کاهش پایداری قوس است. همچنین احتمال زیادی وجود دارد که برخی از آلودگیها از طریق قوس وارد حوضچه مذاب شوند.
همچنین ممکن است نوک تنگستن بشکند و درون جوش باقی بماند که این مشکل معمولاً زمانی رخ میدهد که از آمپر بیش از حد استفاده میشود.
بهترین راه برای جلوگیری از آلودگی نوک تنگستن، حفظ طول قوس ثابت و جلوگیری از تماس تنگستن با سیم جوش است.
انجام این کار در جوشکاری تیگ بسیار ظریف است، زیرا این نوع جوشکاری سیالترین حوضچه مذاب را ایجاد میکند.
شما باید تنگستن را تا حد ممکن به حوضچه مذاب نزدیک نگه دارید (البته بدون تماس) تا این سیال بودن را تا حد امکان کاهش دهید.
نکته مهم دیگر این است که هرگز بدون گاز محافظ، قوس را شروع نکنید. تنگستن درست مثل فلز پایه و حوضچه مذاب به گاز محافظ نیاز دارد.
اگر تنگستن بدون محافظت گاز گرم شود، اکسیداسیون باعث آلودگی سطح آن خواهد شد.
هنگام استفاده از روش شروع خراشی (scratch start)، احتمال آلودگی تنگستن بسیار بیشتر است، بنابراین در صورت امکان همیشه از شروع فرکانس بالا (high-frequency start) استفاده کنید.
در نهایت، نوک تنگستن ممکن است آلوده شود یا تیزی خود را از دست بدهد. در این صورت، نوک تنگستن را باید مجدداً به شکل مناسب ببرید.
وقتی از جوشکاری تیگ استفاده میکنم، هر زمان که آلودگی ای دیدم یا تغییر در پایداری قوس مشاهده کردم، نوک تنگستن را مجدداً تیز میکنم.
شما نباید در مورد تیز کردن مجدد نوک تنگستن تردید داشته باشید. اگر هنگام جوشکاری تیگ مشکلی مشاهده کردید، نوک تنگستن را روی ماشین بریدن صفحهای (bench grinder) تمیز کنید.
اغلب متوجه میشوید که مشکل خود به خود حل میشود. انجام ندادن این کار میتواند باعث بروز مشکلات جدی شود.
وقتی آمپر جوشکاری را افزایش میدهید، باید سرعت حرکت خود را نیز افزایش دهید تا از افزایش حرارت مواجه شوید.
شما فقط میخواهید مقدار کافی حرارت را به مفصل جوش وارد کنید تا فلز پایه را ذوب کرده و حوضچه مذاب شکل بدهید.
هر حرارت بیشتری میتواند به ریزش از مفصل جوش یا ایجاد تحریف بیش از حد انجام شود.
ضخامت (میلیمتر) | فیلت | لب به لب | لبه (آمپر) | تنگستن (میلیمتر) | پرکننده (میلیمتر) | جریان (لیتر/دقیقه) |
---|---|---|---|---|---|---|
0.8 | 30 | 25 | 20 | 1.6 | 1 | 6 |
1.0 | 35 | 30 | 25 | 1.6 | 1 | 6 |
1.2 | 45 | 35 | 30 | 1.6 | 1 | 6 |
1.5 | 55 | 45 | 40 | 1.6 | 1 | 6 |
2.0 | 75 | 60 | 55 | 1.6 | 1 | 6 |
3.0 | 110 | 90 | 80 | 1.6 | 1.6 | 7 |
4.0 | 140 | 120 | 105 | 1.6 | 1.6 | 7 |
5.0 | 170 | 150 | 130 | 2.4 | 1.6 | 8 |
6.0 | 200 | 180 | 155 | 2.4 | 1.6 | 8 |
چابکی دستها در جوشکاری تیگ بسیار مهم است، اما دستکشهای معمولی جوشکاری سنگین و ضخیم هستند.دستکشهای معمولی جوشکاری از حرارت و شعله محافظت میکنند، که در جوشکاری تیگ کمتر ضروری هستند.
تلاش کنید از دستکشهای طراحی شده برای جوشکاری تیگ یا دستکشهای چرمی نازکتر از دستکشهای معمولی استفاده کنید. این دستکشها به شما چابکی دستی را میدهند که جوشکاری تیگ نیاز دارد.
هرگز از دستکشهایی که از مواد غیر چرمی ساخته شدهاند، مانند رubber یا پلاستیک، استفاده نکنید. این دستکشها وقتی گرم میشوند ذوب میکنند.
لنز گازها در جوشکاری فلزاتی که به اکسیداسیون میپردازند، مانند فولاد ضد زنگزدگی، مفید هستند.
یک لنز گاز چند لایه از صفحات شبکهای دارد که گاز محافظ از آنها عبور میکند. نتیجه این، جریان گاز محافظی محکمتر و پیشبینیپذیرتر در اطراف تنگستن و روی حوضچه مذاب است.
این جریان لایهای گاز موجب ایجاد جوشهای با کیفیت بالاتر و زیباتر میشود نسبت به آنها که با استفاده از کلت معمولی انجام شدهاند.
با این حال، اگر از لنز گاز استفاده نکنید، همچنان جوشهای صدای خوبی خواهید داشت، اما جوشهای انجام شده با استفاده از لنز گاز از هر جنبهای برتر خواهند بود.
وقتی به انتهای جوش میرسید، نباید به طور ناگهانی قوس را متوقف کنید. به جای آن، به طور آرام از دامنه پد فوت بیرون بیایید تا حوضچه مذاب بتواند متصلد شود.
با انجام این کار، حوضچه به طور کنترلشده سرد میشود و احتمال آسیب حرارتی به جوش، که میتواند شکستهای گودالی (crater cracks) ایجاد کند، کاهش مییابد.
چون جوشکاری تیگ نیاز به چابکی دستی و حافظه عضلانی زیادی دارد، تنها راه برای بهبود کار، تمرین مداوم است. تمرین مداوم همیشه کلید موفقیت خواهد بود.
من معمولاً مجموعهای از قطعات فلزی خرد را در دسترس دارم تا بتوانم با ضخامتهای مختلف تمرین کنم. همچنین، قبل از جوشکاری چیزی که قبلاً جوش نکردهام، معمولاً یک جوش آزمایشی انجام میدهم.
این 18 نکته و تکنیک برای بهبود مهارتهای جوشکاری تیگ یا برای شروع سفر جوشکاری تیگ شما طراحی شدهاند.
جوشکاری تیگ یک فرآیند چالشبرانگیز است، اما با استفاده از این نکات، خودتان را برای موفقیت آمادهتر خواهید کرد و به سرعتتر خواهید توانست از اشتباهات خود اصلاح کنید.