جوشکاری آرگون
جوشکاری به‌عنوان یکی از مهم‌ترین فرآیندهای اتصال فلزات در صنایع مختلف، اهمیت ویژه‌ای دارد و به دلیل قابلیت‌های خاص هر روش، از تکنیک‌های متفاوتی برای انواع فلزات و شرایط کاری مختلف استفاده می‌شود. یکی از پرکاربردترین روش‌ها در این زمینه، جوشکاری TIG یا جوشکاری آرگون است که با استفاده از گاز خنثی و الکترود تنگستن به‌عنوان منبع قوس، اتصالات دقیق و تمیز ایجاد می‌کند. در جوشکاری TIG، علاوه بر استفاده از الکترود تنگستن، از سیم جوش استیل به‌عنوان فلز پرکننده نیز استفاده می‌شود که می‌تواند به‌طور دستی یا خودکار به داخل حوضچه مذاب وارد شود.
محصول پیشنهادی: میلگرد استیل
جوشکاری TIG (Tungsten Inert Gas)
جوشکاری TIG (Tungsten Inert Gas) که در ایران بیشتر به‌عنوان جوش آرگون شناخته می‌شود، به دلیل ویژگی‌های خاص خود، به‌ویژه در صنایع حساس مانند پتروشیمی، نیروگاه‌ها، هوافضا، و دریانوردی کاربرد فراوانی دارد. این نوع جوشکاری از آن جهت که قوس الکتریکی و حوضچه مذاب به‌صورت کامل قابل مشاهده است، دقت و کنترل بسیار بالایی را در حین عملیات فراهم می‌کند. برای مثال، در جوشکاری قطعات حساس مانند آلومینیوم، که نیاز به دقت بالای جوشکاری دارند، جوشکاری TIG انتخابی عالی است.
فرایند جوشکاری TIG
فرایند جوشکاری TIG با استفاده از سیم جوش استیل برای پرکردن فاصله بین دو قطعه مورد استفاده قرار می‌گیرد و موجب ایجاد اتصال محکم و یکپارچه می‌شود. مشابه به روش جوشکاری MIG/MAG، سیم جوش در این فرآیند نیز وارد حوضچه مذاب می‌شود، اما تفاوت آن با MIG در استفاده از الکترود تنگستن و گاز محافظ است که باعث می‌شود جوشکاری با کیفیت‌تر و با ظاهری تمیزتر انجام شود.
این فرآیند به‌ویژه برای جوشکاری فلزات نازک مانند آلومینیوم و استیل ضدزنگ بسیار مناسب است، چرا که امکان ایجاد جوش‌های دقیق و ظریف را فراهم می‌کند. از دیگر ویژگی‌های جوشکاری TIG می‌توان به عدم ایجاد جرقه و دود زیاد اشاره کرد که این ویژگی باعث می‌شود در محیط‌هایی که نیاز به تمیزی و دقت بالاست، به‌ویژه در صنایع هوافضا و نظامی، این روش انتخاب اول باشد.
در مجموع، جوشکاری TIG به‌دلیل دقت بالا، کیفیت عالی و قابلیت استفاده در طیف وسیعی از فلزات، همچنان یکی از برترین روش‌های جوشکاری در صنایع مختلف است و روند تکامل آن همچنان در حال ادامه است.
مطالعه بیشتر: جوشکاری چیست؟
تاریخچه جوشکاری آرگون (TIG)
آرگون، گازی بی‌بو و بی‌رنگ است که از واژه یونانی “αργον” به معنای “تنبل” گرفته شده است، اشاره به خصوصیت این گاز به عنوان یک عنصر شیمیایی بی‌اثر و غیر واکنش‌پذیر. اولین فرضیه درباره وجود این گاز توسط هنری کاوندیش در سال ۱۷۸۵ مطرح شد، اما کشف قطعی آن در سال ۱۸۹۴ توسط لرد رالی و ویلیام رمزی، فیزیکدان و شیمیست انگلیسی و اسکاتلندی، به وقوع پیوست. آرگون در جو زمین به میزان ۰.۹۴ درصد وجود دارد و معمولاً از طریق تقطیر جز به جز هوای مایع استخراج می‌شود.
این گاز به دلیل خصوصیات خاص خود، به‌ویژه بی‌اثر بودنش، در صنایع مختلفی همچون جوشکاری، برش کاری و تولید لامپ‌های الکتریکی کاربرد فراوانی دارد. به‌ویژه در جوشکاری، گاز آرگون به عنوان گاز محافظ عمل کرده و از تماس قوس الکتریکی با جو جلوگیری می‌کند، که موجب کاهش احتمال آسیب به مواد حساس می‌شود. آرگون همچنین در ترکیب با هلیم برای فرآیندهای خاص جوشکاری و تولید کریستال‌های نیمه‌هادی مانند ژرمانیوم و سیلیسیوم استفاده می‌شود.
تاریخچه جوشکاری TIG به دهه ۱۹۳۰ برمی‌گردد، زمانی که پس از مشکلاتی که در جوشکاری با الکترودهای روپوش‌دار به‌وجود آمد، ایده استفاده از گاز خنثی (آرگون) برای محافظت از قوس و حوضچه مذاب مطرح شد. این ابداع باعث شد تا جوشکاری با گاز محافظ، سرعت بیشتری پیدا کرده و از آسیب‌های احتمالی ناشی از تماس قوس با محیط اتمسفری جلوگیری کند.
موارد استفاده جوشکاری آرگون:
جوشکاری آرگون یکی از روش‌های حیاتی و پرکاربرد در صنایع مختلف است، به‌ویژه در مواردی که نیاز به اتصال دقیق و تمیز مواد حساس وجود دارد. این روش به دلیل ویژگی‌های خاص خود، مانند استفاده از گاز آرگون به عنوان محافظ، برای جوشکاری لوله‌های تحت فشار، صفحات نازک و قطعات بسیار ظریف ایده‌آل است. به‌ویژه در مواد غیرآهنی مانند آلومینیوم و مس، که جوشکاری آن‌ها به دقت بالایی نیاز دارد، جوش آرگون جایگاه ویژه‌ای دارد.
در جوشکاری آرگون، فرآیند به‌طور خاصی انجام می‌شود که نیازمند تخصص و تجربه عمیق است. تنها جوشکاران ماهر و آموزش‌دیده می‌توانند با این روش به‌طور موثر کار کنند، زیرا کنترل قوس و دمای حوضچه جوش در این روش از اهمیت بالایی برخوردار است. در واقع، این نوع جوشکاری به دلیل دقت و تمیزی که در فرآیند تولید اتصال فراهم می‌آورد، در صنایعی مانند پتروشیمی، دریایی و حتی در ساخت تجهیزات نظامی و فضایی کاربرد فراوانی دارد. در این صنایع، جوشکاری آرگون به‌عنوان ابزاری حیاتی برای ایجاد اتصالات قوی و باکیفیت در شرایط حساس شناخته می‌شود.
مطالعه بیشتر: نقطه ذوب استیل چیست؟
انواع الکترودها در جوشکاری آرگون:
در جوشکاری آرگون، انتخاب نوع الکترود اهمیت زیادی دارد چرا که هر یک از آن‌ها برای کاربرد خاصی طراحی شده‌اند. این الکترودها از مواد مختلف ساخته می‌شوند که ویژگی‌های متفاوتی دارند و به همین دلیل برای جوشکاری انواع فلزات و در شرایط مختلف استفاده می‌شوند.
- الکترود تنگستن خالص (سبز رنگ): این الکترود برای جوشکاری آلومینیوم مناسب است. در حین جوشکاری، ممکن است این الکترود پت پت کند، که به معنای تولید ذرات ریز است که در برخی موارد می‌تواند روی کیفیت جوش تاثیر بگذارد.
- الکترود تنگستن توریم‌دار: این نوع الکترود در دو نوع مختلف موجود است:
- 1% توریوم دار (قرمز رنگ): برای جوشکاری مواد مختلف استفاده می‌شود و خواص الکتریکی خوبی را در شرایط مختلف فراهم می‌آورد.
- 2% توریوم دار (زرد رنگ): این نوع الکترود برای جوشکاری‌های دقیق‌تر و در شرایطی که نیاز به پایداری بیشتری از قوس جوش باشد، کاربرد دارد.
- الکترود تنگستن زیرکونیم‌دار (سفید رنگ): این الکترود برای جوشکاری‌هایی که نیاز به مقاومت بیشتری در برابر آلودگی دارند، مانند جوشکاری فلزات حساس، مناسب است. رنگ سفید آن نشان‌دهنده ترکیب زیرکونیوم است که خواص ویژه‌ای به الکترود می‌دهد.
- الکترود تنگستن لانتان‌دار (مشکی رنگ): این نوع الکترود به دلیل ترکیب لانتانیوم، دوام و پایداری بالایی در شرایط جوشکاری ارائه می‌دهد. لانتان به بهبود پایداری قوس کمک کرده و باعث کاهش احتمال ایجاد لکه و تلفات حرارتی می‌شود.
- الکترود تنگستن سزیم‌دار (طلایی رنگ): این نوع الکترود برای شرایط خاص جوشکاری که نیاز به کنترل دقیق‌تر قوس و پایداری بیشتر باشد، مناسب است. رنگ طلایی آن ویژگی خاصی دارد که به‌ویژه در جوشکاری‌های با کیفیت بالا استفاده می‌شود.
در مجموع، انتخاب نوع الکترود تنگستن بستگی به نوع فلز، شرایط جوشکاری و کیفیت مورد نظر دارد و تأثیر زیادی بر روی نتیجه نهایی جوش دارد.
محصول پیشنهادی: مفتول استیل
مزیت های جوشکاری آرگون:
جوشکاری آرگون با ویژگی‌های خاص خود، مزایای بسیاری دارد که این روش را برای کاربردهای متنوع و حساس مناسب می‌کند. در ادامه، به برخی از این مزایا اشاره می‌کنیم:
- کیفیت بالای فلز جوش: در این روش، فلز پرکننده از خارج قوس وارد می‌شود، که باعث عدم ایجاد اغتشاش در جریان قوس می‌شود و نتیجه آن کیفیت بالاتر فلز جوش است.
- عدم وجود سرباره، دود و جرقه: یکی از مزایای مهم جوشکاری آرگون این است که به دلیل عدم تولید سرباره و جرقه، منطقه قوس و حوضچه مذاب به‌وضوح قابل مشاهده است. این امر به جوشکار اجازه می‌دهد تا جوشکاری دقیق‌تر و تمیزتری انجام دهد.
- دقت بالا در جوشکاری فلزات رنگین و ورق‌های نازک: جوشکاری آرگون به دلیل دقت و ظرافت بالا، امکان جوشکاری فلزات رنگین و ورق‌های نازک را به‌ویژه در کارهای حساس فراهم می‌کند.
- بهره‌وری بالا: سرعت جوشکاری آرگون نسبت به بسیاری از روش‌های سنتی بالاتر است. این ویژگی باعث می‌شود که این روش در تولید انبوه و صنایع مختلف مانند خودروسازی، جذاب باشد.
- نیاز به کمترین پاکسازی: از آنجایی که در جوشکاری آرگون دود و جرقه‌ای تولید نمی‌شود، نیاز به تمیزکاری بعد از جوشکاری بسیار کمتر است.
توانایی جوشکاری در تمامی وضعیت‌ها: این فرآیند به‌راحتی می‌تواند در تمام وضعیت‌ها، از جمله جوشکاری عمودی یا زیر آب، استفاده شود، که این ویژگی آن را برای پروژه‌های خاص ایده‌آل می‌سازد. - جوشکاری طولانی‌مدت و بدون وقفه: جوشکاری آرگون قادر است جوش‌های طولانی‌مدت را بدون وقفه انجام دهد و این امر برای کارهای صنعتی و حساس بسیار مهم است.
اتصال انواع فلزات با ضخامت‌های مختلف: یکی از مزایای دیگر این است که جوشکاری آرگون قادر است فلزات مختلف را در ضخامت‌های مختلف جوش دهد، از فلزات نازک گرفته تا فلزات ضخیم‌تر. - جوشکاری با پاشش حداقلی: در جوشکاری آرگون، پاشش مواد مذاب به حداقل می‌رسد، که باعث ایجاد جوش‌های تمیزتر و دقیق‌تر می‌شود.
- کاربرد در جوشکاری‌های ظریف و زینتی: به‌دلیل دقت و تمیزی بالای جوش، این روش برای جوشکاری‌های ظریف و زینتی که نیاز به ظرافت دارند، بسیار مناسب است.
- کنترل الکترونیکی سریع‌تر و بهتر: جوشکاری آرگون به‌دلیل استفاده از کنترل‌های الکترونیکی پیشرفته، نسبت به روش‌های سنتی دقت بالاتری دارد و سرعت کار نیز افزایش می‌یابد.
- جوشکاری فلزات نرم: این روش برای جوشکاری فلزات نرم‌تر مانند آلومینیوم که نیاز به دقت و کیفیت بالاتری دارند، بسیار مناسب است و به همین دلیل در صنایع مختلف، به‌ویژه خودروسازی، کاربرد فراوانی دارد.
به‌طور کلی، جوشکاری آرگون به‌دلیل مزایای فوق، یکی از برترین روش‌های جوشکاری در صنایع مدرن و پیشرفته است.
مطالعه بیشتر: کاربرد سیم استیل در صنعت
معایب جوشکاری آرگون (TIG)
جوشکاری آرگون (TIG) با وجود مزایای زیادی که در صنایع مختلف دارد، می‌تواند به طور جدی بر سلامت جسمانی جوشکاران تأثیر بگذارد. این تأثیرات، از مشکلات کوتاه‌مدت گرفته تا آسیب‌های طولانی‌مدت به بدن، می‌توانند در اثر تماس مداوم با شرایط مختلف ناشی از جوشکاری به وجود آیند. در اینجا به تفصیل به برخی از مهم‌ترین عوارض جوشکاری آرگون پرداخته شده است:
1. عوارض طولانی‌مدت جوشکاری آرگون
جوشکاری آرگون، به ویژه در مواقعی که فلزات خطرناک مانند کادمیوم، نیکل، بریلیوم، کروم و آرسنیک در فرآیند جوشکاری دخیل هستند، می‌تواند مشکلات جدی برای سیستم‌های مختلف بدن به وجود آورد. برخی از این مشکلات عبارتند از:
- مشکلات ریوی: مواجهه مداوم با دود ناشی از جوشکاری ممکن است به مشکلات ریوی مزمن همچون برونشیت، آسم، التهاب ریه‌ها و کاهش حجم ریه‌ها منجر شود.
اختلالات قلبی و پوستی: جوشکاری ممکن است به بیماری‌های قلبی و پوستی نیز منجر شود. علائم پوستی شامل حساسیت به دما، خشکی پوست و حتی آسیب به بافت‌ها می‌تواند باشد. - کاهش شنوایی: در معرض صداهای بلند بودن می‌تواند به آسیب‌های شنوایی دائمی منجر شود.
- مشکلات گوارشی: التهاب مزمن معده و روده، زخم معده و مشکلاتی چون مشکلات کلیوی نیز از عوارض جانبی شایع در جوشکاری‌های طولانی‌مدت است.
2. عوارض ناشی از گرما در جوشکاری آرگون
- سوختگی: دمای بالا در فرایند جوشکاری و تولید مذاب می‌تواند منجر به سوختگی‌های سطحی یا عمقی شود. این سوختگی‌ها ممکن است ناشی از تماس با مذاب، جرقه‌های پرتاب شده یا الکترود داغ باشد.
- گرمازدگی: ماندن طولانی‌مدت در شرایط گرم می‌تواند باعث گرمازدگی شود. این حالت می‌تواند با علائمی چون خستگی، سرگیجه، تهوع، درد شکم و تحریک‌پذیری همراه باشد.
مطالعه بیشتر: 10 روش جوشکاری استیل
3. نور و اشعه‌های مادون قرمز و ماورای بنفش
- آسیب به چشم‌ها: نور شدید ناشی از جوشکاری می‌تواند به شبکیه چشم آسیب برساند و اشعه مادون قرمز به قرنیه صدمه وارد کرده و موجب آب مروارید شود. اشعه ماورای بنفش هم می‌تواند باعث برق‌زدگی چشم‌ها شود. در این حالت، علائمی چون درد شدید چشم، ریزش اشک، تاری دید و سردرد بروز می‌کند.
- سوختگی پوست: اشعه ماورای بنفش می‌تواند منجر به سوختگی مشابه آفتاب سوختگی شده و خطر ابتلا به سرطان پوست را افزایش دهد.
4. صدا و آسیب‌های شنوایی
جوشکاری در محیط‌های پر سر و صدا می‌تواند تأثیرات منفی زیادی بر شنوایی داشته باشد. صدای بلند ناشی از تجهیزات جوشکاری می‌تواند باعث کاهش شنوایی و ایجاد استرس و فشار عصبی شود. این فشارها می‌تواند منجر به بیماری‌های قلبی و بالا رفتن فشار خون شود. در محیط‌های با صداهای بالای ۸۵ دسی‌بل استفاده از گوشی‌های محافظ ضروری است.
5. ناراحتی‌های عضلانی و استخوانی
کار در وضعیت‌های بدنی نامناسب و استفاده از ابزارهای سنگین می‌تواند منجر به مشکلات عضلانی و استخوانی شود. جوشکاران ممکن است دچار کمردرد، شانه درد، درد زانو، التهاب عضلات و مفاصل شوند. برخی از عواملی که می‌توانند این مشکلات را تشدید کنند عبارتند از:
- کار کردن در وضعیت‌های ثابت برای مدت طولانی
- بلند کردن اجسام سنگین به روش نامناسب
- لرزش ناشی از تجهیزات جوشکاری
- پیشگیری از آسیب‌های عضلانی و استخوانی شامل موارد زیر است:
- استفاده از تکنیک‌های صحیح برای بلند کردن اجسام
- تغییر وضعیت بدن به طور مکرر
- تنظیم ارتفاع مناسب برای کار
- استفاده از مکان‌های مناسب برای استراحت پاها در طول ایستادن طولانی
- استفاده از تجهیزات مناسب برای کاهش لرزش
6. عوارض جبران‌ناپذیر جوشکاری آرگون (TIG)
در برخی موارد، عوارض جوشکاری آرگون می‌توانند جبران‌ناپذیر باشند. برای مثال، آسیب‌های دائمی به شنوایی، چشم‌ها (خصوصاً در اثر اشعه ماورای بنفش و مادون قرمز)، و مشکلات قلبی و ریوی می‌تواند تأثیرات ماندگاری داشته باشد. حتی در صورت رعایت موارد ایمنی، جوشکاری طولانی‌مدت در محیط‌های پرخطر می‌تواند به مشکلات جدی و غیرقابل برگشت منجر شود.
مطالعه بیشتر: نکات انتخاب سیم جوش استیل
راهکارهای ایمنی برای کاهش آسیب‌ها
برای جلوگیری از این عوارض، جوشکاران باید از وسایل حفاظتی مناسب استفاده کنند:
- ماسک‌های جوشکاری با فیلتر مناسب
- گوشی‌های محافظ شنوایی
- لباس‌های محافظ از جنس مقاوم به حرارت
- عینک‌های حفاظتی ضد اشعه UV و IR
- استفاده از سیستم‌های تهویه مناسب برای کاهش دود و گازها
با رعایت این تدابیر ایمنی، می‌توان بسیاری از عوارض ناشی از جوشکاری آرگون را کاهش داد و سلامت جوشکار را در بلندمدت حفظ کرد.
جمع بندی
مجموعه استیل مارکت به عنوان تولید کننده تخصصی محصولات استنلس استیل ، انواع محصولات استنلس استیل مانند میلگرد استیل، میلگرد استیل 316، میلگرد استیل 304، مفتول استیل، توری استیل، سیم جوش استیل ، شلنک پکیج استیل را با بهترین قیمت در فروشگاه خود عرضه کرده است. جهت خرید محصولات استنلس استیل کافی است با شماره 09122139868 تماس گرفته و انواع محصولات استنلس استیل را با بهترین قیمت از سراسر کشور خریداری کنید.