جوش آرگون یا جوشکاری تیگ (tig) چیست؟

زمانی که از جوشکاری صحبت می کنیم یک طیف گسترده را شامل می شود که در مشاغل و صنایع مختلف مورد استفاده قرار می گیرد. جوشکاری روشی است که با استفاده از آن می توانیم انواع مختلف فلزات را به یکدیگر متصل کنیم. جوشکاری به دو روش ذوبی و غیر ذوبی (حالت جامد) انجام می گیرد. جوش ذوبی دارای گستردگی بیشتری به نسبت جوشکاری حالت جامد است که یکی از انواع آن جوش آرگون است.

جوشکاری آرگون در واقع یک نوع پرکاربرد در جوشکاری ذوبی است که با کمک گاز محافظ انجام می شود. در انجام دادن فرایند های جوشکاری تیگ، مهارت و تخصص می تواند یک امر مهم باشد. همانطور که اشاره کردیم جوشکاری با آرگون یک حالت از جوش ذوبی است که با نام جوشکاری TIG نیز شناخته می شود. قصد ما در این مقاله این است که به صورت کامل و مفصل جوش آرگون چیست را معرفی کنیم. ضمن معرفی و توضیح دقیق درباره جوشکاری تنگستن، به تمام موارد و نکاتی که در زمان انجام دادن این روش از جوشکاری نیاز است؛ اشاره می کنیم.

جوش آرگون (جوشکاری TIG) چیست؟

جوش آرگون یا تیگ (TIG) یکی از روش های متداول در جوشکاری ذوبی است که با کمک گرمای ناشی از قوس الکتریکی انجام می شود. در این حالت از جوشکاری بر خلاف دیگر روش های جوش ذوبی، الکترود مصرف نمی شود؛ بلکه از الکترود های تنگستن یا همان مصرف نشدنی استفاده می شود. جوشکاری GTAW به گونه ای است که برای نگه داشتن الکترود تنگستن از تورچ جوشکاری استفاده می شود.

در این روش نوک الکترود را به قطعه کار نزدیک می کنیم و گرما و حرارت به قطعه کار منتقل می شود و شرایط ذوب کردن را فراهم می کند. در زمان ایجاد قوس از لایه گاز محافظ استفاده می شود. بهترین گازی که مورد استفاده قرار می گیرد گاز آرگون است و دلیل نام گذاری به جوشکاری آرگون نیز به خاطر استفاده از این نوع گاز است.

در بین صنعتکاران ایرانی این نوع جوش با نام جوش آلومینیوم شناخته می شود. نام های تجارتی هلی آرک یا هلی ولد به دلیل معروفیت نام این سازندگان در خصوص ماشین های جوش تیگ باعث شده بعضا این نوع جوشکاری با نام سازندگان هم شناخته شود. نام جدید این فرایند G.T.A.W و نام آلمانی آن TIG می باشد. همانطور که از نام این فرایند پیداست گاز محافظ آرگون می باشد که ترکیب این گاز با هلیم بیشتر کاربرد دارد. علت استفاده از هلیم این است که هلیم باعث افزایش توان قوس می شود و به همین دلیل سرعت جوشکاری را می توان بالا برد و همینطور باعث خروج بهتر گازها از محدوده جوش می شود.

تاریخچه جوشکاری تیگ (TIG)

جوشکاری تیگ نیز مانند دیگر روش های جوشکاری دارای یک تاریخچه است. اگر بخواهیم در خصوص تاریخچه جوش آرگون صحبت کنیم، باید شروع این روش را برای دهه ۴۰ میلادی بدانیم؛ که در آن دوره شخصی به نام “راسل مردیت” آن را ابداع کرد. این ابداع به این دلیل شکل گرفت که روش های مناسبی برای جوشکاری آلومینیوم وجود نداشت.

این ابداع به قدری چشمگیر بود که خیلی زود در صنایع دیگر نیز استفاده شد. در همین سالها حق ثبت این روش از جوشکاری توسط شرکت LINDE از اتحادیه کاربید خریداری شد. در طول سال های بعد شرکت ها و موسسه های تولیدی بسیاری از این روش برای ساخت مشعل ها و ساخت و ساز قطعات هواپیما و … استفاده کردند. جوشکاری تیگ در طول قرن بیستم رشد قابل توجهی داشت و در این زمینه ابداعات مهمی صورت گرفت. در قرن ۲۱ یکی از روش های اصلی و مهم برای ساخت صنایع، جوشکاری آرگون است و امروزه در بزرگترین صنایع از این روش استفاده می شود.

چرا در جوشکاری از گاز آرگون استفاده می شود؟

گاز آرگون یک گاز نجیب و بی اثر است که به راحتی جایگزین نیتروژن می شود. دلیل استفاده از این گاز به این خاطر است که در مواردی که امکان استفاده از آهن وجود ندارد از آرگون استفاده کنیم. این استفاده باعث می شود تا هدایت حرارت پایینی صورت گیرد و از اکسایش نیز ممانعت می کند. استفاده از این گاز در جوشکاری برای زمان هایی است که در دما های بالا نیاز به عدم واکنش پذیری داریم از این گاز استفاده می کنیم.

کاربرد جوش آرگون یا تیگ

همانطور که گفتیم جوش آرگون یکی از روش ها و حالت های جوشکاری ذوبی است که از آن در صنایع و مشاغل مختلف استفاده می شود. با کمک این روش از جوشکاری می توانیم انواع فلزات را در آلیاژ ها و ضخامت های مختلف جوش دهیم. در جوشکاری با آرگون به مهارت و تخصص نیز نیاز می باشد. با توجه به اینکه جوشکاری تیگ دارای گستردگی بسیار است و در صنایع مختلف کاربرد دارد در ادامه کاربرد های جوش ارگون را به صورت تیتر وار بیان می کنیم.

• صنایع کشتی سازی
• جوشکاری صفحات نازک کمتر از ۱ میلی متر
• ساخت و تعمیر دوچرخه
• صنایع هوا و فضا
• صنایع خودرو سازی
• صنایع پتروشیمی
• صنایع نظامی
• جوشکاری انواع فلزات رنگین از جمله آلومینیوم، نیکل، مس، برنج و…
• جوشکاری پاس ریشه در لوله ها و مخازن

انواع فلزات در جوش آرگون

جوش آرگون یک روش در جوشکاری ذوبی است که با کمک آن می توانیم انواع مختلف فلزات کربنی و آلیاژی را به یکدیگر جوش دهیم. با توجه به اینکه فلزات از آلیاژ های مختلفی ساخته می شوند و جوشکاری کردن هر کدام متفاوت است؛ با کمک جوش ارگون می توانیم اکثر فلزات را جوش دهیم. برخی از این فلزات شامل موارد زیر است:

• فلز آلومنیوم در ضخامت های مختلف
• فولاد کربی
• استیل
• چدن
• مس
• و…

مزایای جوشکاری آرگون

در این قسمت می خواهیم درباره مزیت های استفاده از این روش جوشکاری صحبت کنیم. جوش آرگون یک روش پیشرفته و خاص است و با استفاده از آن می توان جوشکاری های متنوع و مختلفی را انجام داد. این امر نشان دهنده این است که جوشکاری GTAW از مزیت های بسیاری برخوردار است. به همین منظور در زیر به مزیت های جوش TIG اشاره و آنها را بیان می کنیم.

• جوشکاری تمیز و یک دست
• پرکاربرد در صنایع مختلف از جمله خودرو سازی، کشتی سازی و …
• قابلیت جوشکاری به مدت طولانی
• جوشکاری رسوبی با کیفیت بالا
• جوشکاری انواع فلزات با دقت و کیفیت بالا
• مناسب برای اتصال های فلزات بسیار نازک و ظریف
• نیاز به پاکسازی کم
• انجام جوشکاری برای کارهای ظریف و هنری
• جوشکاری صفحات صاف
• امکان جوشکاری فلزات رنگین و ورق های نازک با دقت بسیار زیاد
• بعلت اینکه تزریق فلز پرکننده از خارج قوس صورت می گیرد؛ اغتشاش در جریان قوس پدید نمی آید و در نتیجه کیفیت فلز جوش بالاتر است.
• به دلیل عدم وجود سرباره و دود و جرقه، منطقه قوس و حوضچه مذاب به وضوح قابل رویت است.

معایب جوش آرگون

جوش ارگون علاوه بر اینکه از مزایا و ویژگی های مثبت بسیاری برخوردار است؛ دارای برخی معایب نیز می باشد. اما این معایب به اندازه ای نیست که بخواهد مزایای این روش از جوشکاری ذوبی را تحت تاثیر قرار دهد. در ادامه برای شناخت برخی از این معایب به مهم ترین آنها اشاره می کنیم.

• گرما زدگی در اثر کار کردن به مدت طولانی
• ایجاد تهوع و خستگی ناشی از گرما زدگی
• ایجاد گاز های سمی و آسیب زا
• وجود اشعه های مادون قرمز

انواع الکترودها در جوش آرگون (TIG)

یکی از مواردی که می خواهیم در این قسمت درباره آن صحبت کنیم مربوط می شود به انواع الکترود ها در جوش آرگون که دارای گستردگی و تنوع بالا است. با توجه به اینکه جوشکاری تیگ در موارد بسیاری مورد استفاده قرار می گیرد از طیف بالایی از الکترود ها نیز برخوردار است که هر کدام دارای مشخصه ها و ویژگی هایی هستند. برای شناخت هرچه بهتر از انواع الکترود ها در جوشکاری ارگون به معرفی آنها می پردازیم.

• الکترود تنگستن خالص (سبز رنگ) برای جوش آلومینیوم استفاده می شود و حین جوشکاری پت پت می کند.
• الکترود تنگستن توریم دار که دو نوع دارد. الف-۱% توریوم دار که قرمز رنگ است ب-۲% توریم دار که زرد رنگ می باشد.
• الکترود تنگستن زیرکونیم دار که علامت مشخصه آن رنگ سفید است.
• الکترود تنگستن لانتان دار که مشکی رنگ است.
• الکترود تنگستن سزیم دار که طلایی رنگ است.

در جوشکاری آرگون گاز خنثی، هوا را از ناحیه جوشکاری بیرون رانده و از اکسیده شدن الکترود جوشکاری جلوگیری می کند. الکترود یا سیم جوش (Filler metal) به عنوان فلز پرکننده فقط برای ایجاد قوس در این نوع جوشکاری به کار برده می شود و خود الکترود در جوش مصرف نمی شود.

لوازم، تجهیزات و ابزار های جوشکاری آرگون

جوشکاری GTAW یکی از روش هایی است که برای انجام دادن آن نیاز به لوازم و ابزار های مختلفی است تا فرایند جوش به شکلی مناسب و مطلوب انجام گیرد. هدف ما در این مقاله این است که همه چیز درباره جوشکاری آرگون را بیان کنیم. یکی از موارد مهم در این رابطه تجهیزات جوش آرگون است که در زیر این لوازم و تجهیزات را معرفی می کنیم.

• منبع تغذیه (Power Source)
• شیلنگ و بست های گاز
• رگولاتورها (فلومتر و مانومتر)
• مشعل مخصوص یا  (Torch)
• کابل های اتصال
• الکترود تنگستن
• دستگاه جوش آرگون

مراحل و روش استفاده از جوشکاری آرگون (TIG)

در این قسمت می خواهیم درباره روش جوشکاری TIG صحبت کنیم و بگوییم که چگونه جوش آرگون را انجام دهیم. در ابتدا باید تمام لوازم و شرایط را برای یک جوشکاری خوب آماده کنیم و مراحل زیر را انجام دهیم.

1. تورچ یا همان مشعل را آماده می کنیم. باید در نظر داشته باشیم که الکترود را به درستی درون تورچ جوشکاری قرار دهیم و از الکترود های مخصوص با فلزی که قصد جوشکاری آن را داریم استفاده نماییم.
2. پس از اینکه تورچ را آماده کردیم میزان حرارت و آمپر خروجی را تنظیم می کنیم. تنظیمات آمپر باید متناسب با نوع فلز انتخاب شود. به طور مثال یکی از نکات در خصوص جوش فلز آلومنیوم این است که باید ابتدا دستگاه را روی جریان متناوب AC قرار دهیم. برای جوش آلومینیوم مهم است که فرکانس بالا و مداوم باشد.
3. پس از انجام دادن این مراحل نوبت آن است که میزان جریان گاز را برای جوشکاری تنظیم کنید. اگر شما می خواهید در جوشکاری از ترکیب گازهایی مانند آرگون و هلیوم استفاده نمایید بهتر است که قسمت در پوش را بردارید. زمانی که می خواهید بدنه سوپاپ را تغیر دهید باید با سرعت بالا آن را باز و بسته کنید. پس از انجام این کارها قسمت تنظیم کننده را ببندید و مهره جوش را به آن بچسبانید. در زمان بستن تنظیم کننده دهانه را محکم نمایید و از این کار مطمئن شوید که دستگیره بر خلاف عقربه های ساعت خاموش است.
4. در قسمت بعدی شما باید شلنگ گاز و مانومتر را روی دستگاه قرار دهید. زمانی که این کارها را انجام دادید می توانید شیر استوانه ای را روشن کنید. نکته مهم در زمان روشن کردن شیر استوانه این است که آن را به آرامی و با حرکات کوچک انجام دهید.
5. در انتها باید قسمت های اتصالی را بررسی کنید و مطمئن شوید که هیچ گونه نشتی وجود ندارد.