جوشکاری حرفه‌ای، تنها به دستگاه قوی وابسته نیست؛ نوع گاز استفاده‌شده هم نقش تعیین‌کننده‌ای دارد. بسیاری از افراد نمی‌دانند چطور Argon gas را انتخاب و ترکیب کنند تا نتیجه‌ای بی‌نقص داشته باشند. در ادامه، همه اطلاعات لازم درباره چگونگی استفاده از گاز آرگون در جوشکاری را در اختیار شما قرار می‌دهیم. پیشنهاد میکنیم ادامه مقاله را از دست ندهید و نظرات خود را با بازرگانی ابراهیمی در میان بگذارید.
چگونگی استفاده از گاز آرگون در جوشکاری و تأثیر آن بر کیفیت نهایی اتصال فلزات
Argon gas به‌عنوان یکی از گازهای بی‌اثر (Inert Gas) نقشی کلیدی در ایجاد جو پایدار در اطراف حوضچه مذاب ایفا می‌کند. این گاز با ساختار شیمیایی غیرفعال، اجازه نمی‌دهد اکسیژن یا نیتروژن وارد ناحیه جوش شود. همین موضوع باعث می‌شود فلز جوش‌خورده دچار تخلخل، اکسیدشدگی یا ترک نشود.
استفاده از Argon gas در جوشکاری، به‌ویژه در روش‌های TIG (Gas Tungsten Arc Welding) و MIG (Gas Metal Arc Welding)، باعث افزایش پایداری قوس، نفوذ یکنواخت و سطح نهایی تمیز می‌شود. این ویژگی‌ها در صنایع هوافضا، خودروسازی و تجهیزات حساس بسیار مهم هستند. همچنین برای فلزاتی مثل آلومینیوم و تیتانیوم که به‌سرعت با اکسیژن واکنش نشان می‌دهند، محافظت آرگون از حوضچه جوش، کاملاً ضروری است.
تحلیل مزایای فنی استفاده از آرگون در فرآیندهای TIG و MIG
Argon gas در فرایندهای جوشکاری TIG و MIG باعث ایجاد شرایط ایمن و پایدار برای ذوب فلز می‌شود. در روش TIG، الکترود 1230f غیرمصرفی تنگستن در کنار پوشش آرگون، دقت بالایی در کنترل حرارت ایجاد می‌کند. این دقت برای اتصال‌های نازک یا ظریف بسیار کاربردی است.
در جوشکاری MIG، Argon gas یا ترکیب‌های آن با دی‌اکسید کربن، سبب قوس پایدار، کمترین پاشش و ظاهر تمیز جوش می‌شود. این شرایط برای خطوط تولید صنعتی که به سرعت و یکنواختی بالا نیاز دارند، اهمیت زیادی دارد.
مقایسه عملکرد آرگون با دیگر گازهای محافظ در جوشکاری صنعتی
مثلاً در مقایسه با CO₂، آرگون قوس ملایم‌تری ایجاد می‌کند و پاشش کمتری دارد. در مقابل، CO₂ به‌دلیل خاصیت واکنشی خود، نفوذ بیشتری در جوش فراهم می‌کند ولی ظاهر نهایی زبرتری دارد.
هلیوم با رسانایی حرارتی بالا، قوس را داغ‌تر می‌کند و برای فلزات ضخیم‌تر مفید است. اما کنترل آن به‌سادگی آرگون نیست. همچنین، ترکیب آرگون با مقدار کمی هیدروژن در جوشکاری فولاد ضدزنگ می‌تواند نفوذ بهتری فراهم کند، اما باید حتماً میزان هیدروژن کمتر از ۵ درصد باشد تا از ایجاد تخلخل جلوگیری شود.
ترکیب آرگون با سایر گازها در جوشکاری؛ کدام ترکیب عملکرد بهتری دارد؟
چگونگی استفاده از گاز آرگون در جوشکاری زمانی مؤثرتر می‌شود که با دیگر گازها مانند هلیوم، دی‌اکسید کربن یا هیدروژن ترکیب شود. این ترکیب‌ها برای فلزات خاص یا شرایط محیطی متفاوت، نتایج متنوعی به همراه دارند. در ادامه به برخی از ترکیب های آرگون با سایر گازها در جوشکاری اشاره میکنیم:
- ترکیب آرگون با ۲۵٪ هلیوم برای آلومینیوم‌های ضخیم کاربرد دارد.
- نسبت ۵۰-۵۰ آرگون و هلیوم نفوذ بیشتری در فلزات رسانا ایجاد می‌کند.
- ترکیب ۸۰٪ آرگون و ۲۰٪ CO₂ مناسب جوشکاری فولاد کم‌کربن است.
- آرگون با ۲ تا ۵ درصد هیدروژن برای استیل ضدزنگ استفاده می‌شود.
- در جوشکاری آلیاژهای نیکل، ترکیب آرگون با هلیوم عملکرد بهتری دارد.
نقش ترکیب آرگون و هلیوم در جوشکاری آلومینیوم و فلزات رسانا
آرگون به تنهایی برای آلومینیوم کاربرد دارد، اما اضافه‌کردن هلیوم به ترکیب باعث انتقال بهتر حرارت می‌شود. این موضوع در جوشکاری صفحات ضخیم آلومینیوم یا فلزات دارای رسانش بالا، مانند مس و آلیاژهای نیکل، کارایی را افزایش می‌دهد.
به‌طور معمول، ترکیب ۷۵٪ آرگون و ۲۵٪ هلیوم در این موارد استفاده می‌شود. برای شرایط خاص‌تر، نسبت ۵۰٪ به ۵۰٪ نیز عملکرد قابل توجهی دارد. از طرفی چون هلیوم گران‌تر از آرگون است، استفاده از آن باید با دقت اقتصادی بررسی شود.
بررسی کاربرد آرگون و دی‌اکسید کربن در جوشکاری فولادهای نازک
در بسیاری از پروژه‌های صنعتی، ترکیب آرگون و CO₂ یکی از گزینه‌های محبوب برای جوشکاری ورق‌های نازک فولادی است. چگونگی استفاده از گاز آرگون در جوشکاری این نوع فولادها، نقش مستقیمی در کاهش سوختگی لبه‌ها و جلوگیری از سوراخ شدن سطح دارد.
معمولاً ترکیب ۸۰٪ آرگون و ۲۰٪ دی‌اکسید کربن بهترین عملکرد را در این زمینه دارد. این ترکیب باعث می‌شود هم ظاهر سیم جوش زیر پودری آما تمیز باشد و هم عمق نفوذ کافی حاصل شود. علاوه‌براین، میزان پاشش کاهش می‌یابد که به کاهش نیاز به تمیزکاری بعد از جوش کمک می‌کند.
الزامات ایمنی و نکات بهداشتی در هنگام کار با Argon gas و ترکیب‌های آن
استفاده از Argon gas در جوشکاری اگرچه ایمن تلقی می‌شود، اما در شرایط خاص می‌تواند خطراتی را ایجاد کند. آرگون بی‌بو، بی‌رنگ و سنگین‌تر از هوا است. به همین دلیل، در فضاهای بسته می‌تواند جایگزین اکسیژن شود و خطر خفگی را افزایش دهد.
برای ایمنی کامل، باید تهویه مناسب در محل جوشکاری فراهم شود. استفاده از تجهیزات حفاظتی مانند ریه‌پوش (RPE) و سیستم‌های مکنده گاز از اقدامات ضروری هستند. به‌ویژه در ترکیب‌هایی که گازهای فعال مانند CO₂ یا هیدروژن وجود دارند، رعایت این الزامات بیشتر اهمیت پیدا می‌کند.
خطرات ناشی از تمرکز بالای گاز آرگون در فضاهای بسته
چون آرگون سنگین‌تر از هوا است، در کف کارگاه یا محیط بسته تجمع می‌کند. این گاز باعث کاهش اکسیژن و افزایش احتمال خفگی می‌شود. یکی از مشکلات اصلی آن است که نشانه‌ای مانند بو یا رنگ ندارد.
در شرایطی که نشتی آرگون اتفاق بیفتد، تنها نشانه ممکن کاهش تنفس و سپس از دست دادن هوشیاری است. به همین دلیل توصیه می‌شود همیشه سیستم‌های هشداردهنده و تهویه در محل نصب شوند. استفاده از ماسک مناسب در شرایط اضطراری نیز ضروری است.
تنظیم دقیق دبی گاز و فشار در زمان جوشکاری با گاز آرگون
در چگونگی استفاده از گاز آرگون در جوشکاری، اگر میزان گاز کم باشد، قوس پایدار نمی‌ماند و اگر زیاد باشد، مصرف بیهوده و آشفتگی در شعله به‌وجود می‌آید. بنابراین، استفاده از رگلاتور دقیق و فلومتر توصیه می‌شود. در ادامه به برخی موارد تنظیم دقیق دبی گاز به شرح زیر است:
- استفاده از فلومتر برای نمایش میزان جریان گاز با دقت بالا
- استفاده از رگلاتور فشارسنج برای تنظیم فشار اولیه خروجی
- بررسی منظم نشتی گاز با آب صابون یا سنسورهای دقیق
- تنظیم دبی گاز براساس نوع جوش و قطر نازل
- چگونگی استفاده از گاز آرگون در جوشکاری
جمع بندی
چگونگی استفاده از گاز آرگون در جوشکاری به‌صورت مستقیم با کیفیت نهایی جوش مرتبط است. انتخاب نوع گاز، روش ترکیب و نحوه استفاده، نقش کلیدی در کنترل دمای قوس و جلوگیری از اکسید شدن دارد. در این مقاله مطالعه کردیم که چگونه می‌توان با ترکیب آرگون با گازهای کمکی مانند هلیوم، هیدروژن و دی‌اکسید کربن به نتایج بهتری رسید.
مثال‌هایی از کاربرد این ترکیب‌ها برای فلزات خاص ارائه شد تا درک بهتری از انتخاب‌ها داشته باشیم. اگر به فکر بهینه‌سازی عملکرد جوشکاری خود هستید، بازدید از مقالات آموزشی دیگر در وبلاگ بازرگانی ابراهیمی را از دست ندهید.
سوالات متداول
1.آیا می‌توان از گاز آرگون برای جوشکاری همه فلزات استفاده کرد؟
خیر، آرگون برای فلزاتی مثل آلومینیوم، تیتانیوم و فولاد ضدزنگ مناسب است، اما برای فولاد نرم بهتر است ترکیب‌های دیگری هم به کار رود.
2.در چه مواردی ترکیب آرگون با هلیوم توصیه می‌شود؟
برای فلزات ضخیم یا رسانای بالا مثل آلومینیوم و مس، ترکیب با هلیوم باعث افزایش حرارت و نفوذ بهتر جوش می‌شود.
3.آیا استفاده طولانی از آرگون در فضای بسته خطرناک است؟
بله، آرگون سنگین‌تر از هواست و ممکن است اکسیژن را جابه‌جا کند. برای جلوگیری از خفگی، تهویه مناسب کاملاً ضروری است.
