جوشکاران حرفه ای جوشکاری با قوس آرگون را موثرترین و مطمئن ترین راه برای اتصال محصولات فلزی مختلف می دانند. این نوع اتصال قطعات نه تنها در شرکت های صنعتی، بلکه در شرایط کارگاه خانگی نیز رواج دارد، زیرا امکان جوشکاری فلزات با خواص مکانیکی و فیزیکی متفاوت را فراهم می کند.
اتصال آرگون-قوس ذوب فلز با استفاده از الکترودهای تنگستن است. بنابراین، قبل از شروع جوشکاری، باید انواع و علامت گذاری الکترودهای تنگستن برای جوشکاری را با دقت مطالعه کنید.
ویژگی ها
از نظر ساختاری، الکترودهای تنگستن به شکل میله های فلزی نازک از ذرات فشرده این فلز ساخته می شوند. استفاده از ذرات کوچک فشرده که قبلاً تحت عملیات حرارتی بالا قرار گرفته اند، به جای قطعات فلز جامد، بر اساس نسوز بالای این ماده است.
چنین میله هایی در ظاهر تقریباً با فلز ریخته گری تفاوتی ندارند. برای تثبیت قوس، تشکیل گاز را کاهش دهید، کاهش دهیداسیدیته فلز، یک پوشش ویژه روی الکترودهای تنگستن برای جوشکاری قوس آرگون اعمال می‌شود که آلیاژ فلز را نیز بهبود می‌بخشد.
البته استفاده از جوش آرگون برای مصارف خانگی یک فناوری گران قیمت محسوب می شود، اما شرکت های صنعتی به طور گسترده ای از آن برای کار با سازه های فلزی پیچیده از مواد مختلف استفاده می کنند. به دلیل عدم وجود رسوبات اضافی از پوشش، جوشکاری با الکترود تنگستن در محیط گاز محافظ کیفیت بالاتری نسبت به سایر انواع جوشکاری دارد.
ترکیب الکترود
اکثر میله های تنگستن از 97 درصد فلز خالص و همچنین مواد افزودنی مختلفی تشکیل شده اند که به طور موثر فرآیند جوشکاری را فعال می کنند. مقدار افزودنی ها می تواند از 1.5٪ تا 3٪ باشد.
مواد افزودنی اصلی عبارتند از:
- اکسید زیرکونیوم؛
- اکسید سریم؛
- اکسید لانتانیم؛
- اکسید توریم؛
- اکسید ایتریم.
به دلیل این ترکیب، الکترودهای تنگستن برای جوش آرگون با مقاومت بالا (حدود 3000 درجه سانتیگراد) و نقطه جوش بالا (تقریباً 5800 درجه سانتیگراد) مشخص می شوند. این خصوصیات حاکی از مصرف بسیار کم مواد در طول فرآیند جوشکاری است. در هر متر درز جوش فقط یک صدم مواد مصرف می شود. نکته اصلی این است که سطح الکترودها حاوی هیچ گونه اثری از آلودگی و اجزای خارجی و همچنین روان کننده های تکنولوژیکی، پوسته ها و ترک ها نباشد. پس از خرید، سطح میله ها به صورت چشمی بررسی می شود.
علامت گذاری محصولات تنگستن
انتخاب نوارها بر اساسمقصد به همان اندازه در هر کشوری از جهان امکان پذیر است، زیرا علامت گذاری الکترودهای تنگستن مطابق با استانداردهای بین المللی تعیین می شود. و این به این معنی است که نوشته روی بدنه و رنگ نوک آن نشان دهنده ترکیب شیمیایی و نوع محصول انتخابی است.
حرف اول W نشان می دهد که این یک الکترود تنگستن است. ویژگی های محصول به شکل خالص آن چندان بالا نیست، بنابراین برای بهبود آنها اجزای آلیاژی اضافه می شود.
نام حروف اجزای آلیاژی اضافی به شرح زیر نشان داده شده است:
- WP - نشان می دهد که میله از تنگستن خالص ساخته شده است؛
- C - جزء اکسید سریم اضافه شد؛
- Y - میله حاوی دی اکسید ایتریم است؛
- T - الکترود حاوی دی اکسید توریم است؛
- L - اکسید لانتانیم در نوار وجود دارد؛
- Z - نشان دهنده وجود اکسید زیرکونیوم است.
بعد از حروف، کتیبه های دیجیتالی وجود دارد. اولی نشان دهنده درصد افزودنی های آلیاژی است. گروه دوم اعداد طول میله را بر حسب میلی متر نشان می دهد. متداول ترین طول 175 میلی متر است، اما تولید کنندگان الکترودهایی با طول های 50، 75 و 100 میلی متر نیز تولید می کنند.
تعیین الکترودها بر اساس رنگ
انتخاب یک مارک خاص از الکترود تنگستن بر اساس رنگ بسیار ساده است. کتیبه های الفبایی و دیجیتالی وجود ناخالصی ها و ترکیب شیمیایی الکترودها را نشان می دهد که با خواندن علامت های روی فلز به راحتی قابل تشخیص است.
برای به دست آوردن اتصال باکیفیت و قابل اعتماد از فلزات مختلف، لازم است نه تنها حالت جوشکاری، بلکه به درستی انتخاب شود.به طور مستقیم به الکترود تنگستن. بنابراین، در میان این انواع مواد مصرفی جوشکاری، به راحتی می توان با رنگ نوک آن پیمایش کرد.
رنگ سبز (WP)
این مدل از الکترودها دارای بالاترین محتوای تنگستن خالص هستند، نسبت ناخالصی در اینجا فقط 0.5٪ است. چنین الکترودهایی برای جوشکاری آلومینیوم و همچنین منیزیم خالص و آلیاژهای آن استفاده می شود. بهترین نتیجه مفصل زمانی حاصل می شود که مفصل با آرگون یا هلیوم محافظت شود.
پایداری قوس بالا با استفاده از جریان فرکانس متغیر، ترجیحاً با استفاده از یک نوسان ساز فرکانس بالا با جریان سینوسی به دست می آید. یکی از ویژگی های چنین الکترودهایی شکل کروی نوک آن است، زیرا بار حرارتی آن محدود است.
قرمز (WT20)
این مدل از الکترودها حاوی اکسید توریم است که متعلق به عناصر رادیواکتیو سطح پایین است و نه تنها بر محیط زیست، بلکه بر سلامتی افراد نیز تأثیر زیادی می گذارد. استفاده موقت از این الکترودها خطر زیادی برای سلامتی ایجاد نمی کند، اما استفاده دائمی و طولانی مدت می تواند به سلامت جوشکار آسیب برساند. نیاز اصلی ایمنی هنگام جوشکاری با الکترود با توریم، تهویه مناسب اتاق و استفاده از تجهیزات حفاظتی قابل اعتماد است.
الکترودهای تنگستن حاوی توریم محصولات جهانی در نظر گرفته می شوند، زیرا آنها به خوبی عمل می کنند.در هر دو AC و DC. اما هنگام جوشکاری با جریان مستقیم، بسیار فراتر از شاخص های کیفی میله های بدون مواد افزودنی است که منجر به کاربرد گسترده آن می شود.
قابلیت اطمینان اتصال عالی هنگام جوشکاری نیکل، مس، تیتانیوم، سیلیکون برنز، مولیبدن و تانتالوم به دست می آید.
سفید (WZ8)
این الکترودها حاوی اکسید زیرکونیوم به عنوان یک افزودنی هستند که بیش از 0.8٪ نیست. چنین میله هایی نسبت به سایر مارک های الکترود تنگستن قادر به تحمل بار جریان بیشتری هستند. بهتر است با آنها بر روی جریان متناوب کار کنید.
چنین میله هایی پایداری قوس جوش را افزایش می دهند. هنگام استفاده از آنها، حوضچه جوش کاملاً آلوده نیست، که به تشکیل یک درز با کیفیت بالا و بدون نقص های مختلف کمک می کند. آنها هنگام اتصال قطعات ساخته شده از منیزیم، نیکل، آلومینیوم، برنز و همچنین آلیاژهای آنها ویژگی های با کیفیت بالایی دارند.
خاکستری (WC20)
این الکترودها حاوی حدود ۲ درصد اکسید سریم هستند که یک فلز خاکی کمیاب غیر رادیواکتیو بسیار رایج است. خاصیت اصلی آن تأثیر مثبت بر انتشار میله جوشکاری است که به همین دلیل راه اندازی اولیه ساده شده و حد جریان عملیاتی افزایش می یابد.
جوشکاران حرفه ای الکترودهای خاکستری را کاملاً جهانی می دانند، زیرا آنها بر روی جریان با هر قطبی کار می کنند، در حالی که به شما امکان می دهند تقریباً تمام آلیاژهای فلزی را به هم وصل کنید.
هنگامی که با حداقل جریان کار می کند، فراهم می کندپایداری عالی قوس جوشکاری، که به شما امکان می دهد ورق های فولادی نازک و همچنین قطعات لوله را با تقریباً هر قطری متصل کنید. اما عملکرد چنین الکترودهایی در جریان بالا نامطلوب است، زیرا اکسید سریم می تواند در انتهای داغ میله متمرکز شود.
آبی تیره (WY20)
جوش سازه های پیچیده و بحرانی ساخته شده از آلیاژهای مس، تیتانیوم، فولادهای کم کربن اغلب با الکترودهایی با افزودنی آلیاژی دی اکسید ایتریم (حدود ۲ درصد) انجام می شود. به لطف یک افزودنی اضافی، این میله ها با مقاومت بالایی در برابر نقطه کاتد مشخص می شوند، بنابراین قوس در هر مقدار جریان پایدار است.
جوشکاران حرفه ای WY20 را بادوام ترین الکترود تنگستن غیر مصرفی می دانند.
آبی و طلایی (WL20 & WL15)
این الکترودها حاوی اکسید لانتانیم به عنوان یک افزودنی هستند. WL20 حاوی حدود 2٪ لانتانیم و آبی رنگ است، در حالی که WL15 حاوی حدود 1.5٪ افزودنی است و دارای علامت طلایی است.
این مارک‌های میله‌ها بادوام‌ترین میله‌ها در نظر گرفته می‌شوند، زیرا سطح پایینی از آلودگی حوضچه جوش را دارند. با توجه به این کیفیت، تیز کردن این نوع الکترودهای تنگستن بسیار طولانی است.
پتانسیل بالای لانتانیم دارای اشتعال ساده قوس و تمایل کم به سوختن از طریق فلز است. به کمک چنین محصولاتی اتصال برنز، مس، آلومینیوم و همچنین فولادهای پر آلیاژ ایجاد می شود.
ویژگی های تیز کردنالکترود
بر خلاف الکترودهای نوع مصرفی که در هر زمان آماده استفاده هستند، الکترودهای تنگستن غیر مصرفی باید تیز شوند. شکل نوک این محصول تعیین کننده فشار قوس روی سطح فلزات در حال جوش و همچنین توزیع کارآمد انرژی است.
قوانین تیز کردن میله ها به مارک الکترود و همچنین به شرایط استفاده از جوشکاری قوس آرگون بستگی دارد.
شکل تیز کردن میله های مارک های مختلف به صورت زیر انجام می شود:
- الکترودهای WT یک برآمدگی جزئی تشکیل می دهند؛
- نوک الکترودهای WP و WL به شکل یک کره (توپ) ساخته شده است؛
- میله‌های WY، WC و WZ به شکل مخروطی ساخته شده‌اند.
طول تیز کردن با ضرب قطر میله در عدد 2.5 محاسبه می شود، بنابراین، اگر قطر الکترود 3 میلی متر است، باید آن را به طول 7.5 میلی متر تیز کنید. فرآیند تیز کردن را می توان با استفاده از آسیاب یا آسیاب انجام داد. اما بهتر است میله را در چاک مته برقی ببندید و با سرعت کم تیز کنید.
همچنین زاویه تیز کردن اهمیت زیادی دارد. این پارامتر به جریان جوشکاری اعمال شده بستگی دارد:
- هنگام کار در جریان های بالا، زاویه تیز کردن 60-120 درجه است؛
- در مقادیر متوسط جریان، زاویه 20-30 درجه است؛
- در حداقل جریان - 10-20 درجه.
زاویه تیز کردن صحیح بر پایداری قوس در طول فرآیند جوشکاری تأثیر می گذارد.
اشتباهات انجام شده در طول این عمل می تواند منجر به پدیده های منفی زیر شود:
- شکل ناهموار می تواند قوس جوش را از جهت مورد نیاز منحرف کند؛
- نقض عرض تیز کردن منجر به گرم شدن ناکافی درز می شود؛
- ناپایداری سوزش قوس به دلیل خراش های عمیق و شیارهای روی نوک رخ می دهد؛
- عمق نفوذ کوچک و سایش زیاد میله باعث ایجاد زوایای تیز کردن بیش از حد تیز یا مبهم می شود.
اگر حداقل یک علامت مشابه ظاهر شد، توقف فرآیند جوشکاری و اصلاح نقص تیز کردن ضروری است.
به یاد داشته باشید که انتخاب صحیح الکترودهای تنگستن بهره وری کار را بسیار افزایش می دهد و کیفیت اتصال سازه های فلزی را بهبود می بخشد. هنگام انجام کار جوشکاری قوانین ایمنی را به شدت رعایت کنید، زیرا سلامت جوشکار به این بستگی دارد.
