جوشکاری TIG تیگ (Tungsten Inert Gas)
جوشکاری TIG مخفف Tungsten Inert Gas است .
در بین صنعتکاران ایرانی این جوش بانام جوش آلومینیوم شناخته می شود.نامهای تجارتی هلی آرک یا هلی ولد نیز به دلیل معروفیت نام این سازندگان در خصوص ماشینهای جوش تیگ باعث شده بعضا این نوع جوشکاری با نام سازندگان هم شناخته شود. نام جدید این فرایند G.T.A.W ( Gas Tungsten Arc Welding ) نیز مشهور میباشد ودرکشورهای آلمانی زبان ، بجای کلمه تنگستن از کلمه ولفرام Wolfram استفاده میشود و لذا جوش را WIG می نامند .همانطور که از نام این فرایند پیداست گاز محافظ آرگون میباشد 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 میتوان بالا برد و همینطور باعث خروج بهتر گازها از محدوده جوش میشود.
در جوش آرگون یا تیگ (TIG) برای ایجاد قوس جوشکاری از الکترود تنگستن استفاده می شود که این الکترود برخلاف دیگر فرایندهای جوشکاری حین عملیات جوشکاری مصرف نمی شود.
حین جوشکاری گاز خنثی هوا را از ناحیه جوشکاری بیرون رانده و از اکسیده شدن الکترود جلوگیریمی کند.در جوشکاری تیگ الکترود فقط برای ایجاد قوس بکار برده می شود و خود الکترود در جوش مصرف نمی شود در حالیکه در جوش قوس فلزی الکترود در جوش مصرف می شود. در این نوع جوشکاری از سیم جوش(Filler metal)بعنوان فلز پرکننده استفاده می شود.و سیم جوش شبیه جوشکاری با اشعه اکسی استیلن(MIG/MAG)در جوش تغذیه می شود.
جوشکاری TIG مخفف Tungsten Inert Gas است .
در بین صنعتکاران ایرانی این جوش بانام جوش آلومینیوم شناخته می شود.نامهای تجارتی هلی آرک یا هلی ولد نیز به دلیل معروفیت نام این سازندگان در خصوص ماشینهای جوش تیگ باعث شده بعضا این نوع جوشکاری با نام سازندگان هم شناخته شود. نام جدید این فرایند G.T.A.W ( Gas Tungsten Arc Welding ) نیز مشهور میباشد ودرکشورهای آلمانی زبان ، بجای کلمه تنگستن از کلمه ولفرام Wolfram استفاده میشود و لذا جوش را WIG می نامند .همانطور که از نام این فرایند پیداست گاز محافظ آرگون میباشد 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 میتوان بالا برد و همینطور باعث خروج بهتر گازها از محدوده جوش میشود.
در جوش آرگون یا تیگ (TIG) برای ایجاد قوس جوشکاری از الکترود تنگستن استفاده می شود که این الکترود برخلاف دیگر فرایندهای جوشکاری حین عملیات جوشکاری مصرف نمی شود.
حین جوشکاری گاز خنثی هوا را از ناحیه جوشکاری بیرون رانده و از اکسیده شدن الکترود جلوگیریمی کند.در جوشکاری تیگ الکترود فقط برای ایجاد قوس بکار برده می شود و خود الکترود در جوش مصرف نمی شود در حالیکه در جوش قوس فلزی الکترود در جوش مصرف می شود. در این نوع جوشکاری از سیم جوش(Filler metal)بعنوان فلز پرکننده استفاده می شود.و سیم جوش شبیه جوشکاری با اشعه اکسی استیلن(MIG/MAG)در جوش تغذیه می شود.
در این روش جوشکاری یک قطب جریان ، به قطعه کار وصل گردیده و قطب دیگر جریان به یک الکترود مصرف نشدنی که همان تنگستن است ، متصل میباشد . تنگستن یا ولفرام یک فلز سخت با دمای ذوب حدود 3800 درجه سانتیگراد میباشد . لذا الکترود تنگستن بسیار دیر ذوب میگردد .
قوس الکتریکی مابین الکترود تنگستن و قطعه کار برقرار میشود و فضای قوس و الکترود سرخ شده و حوضچه مذاب فلز پایه ، بوسیله Inert Gas یا گاز خنثی در مقابل عوامل اتمسفریک خصوصا ترکیب با اکسیژن محافظت میشوند . چرا که گاز خنثی با هیچیک از عناصر میل ترکیبی ندارد و به محض جاری شدن ، اکسیژن و هوای موجود در منطقه جوش را به کنار می راند . چون این گاز از اطراف الکترود تنگستن و از داخل تورچ عبور میکند ، تا حدی نیز در خنک کردن تنگستن و تورچ موثر است .
گاز خنثی اکثرا آرگون است ولی گازهای هلیوم و نیتروژن نیز در بعضی موارد بسته به نوع کار مورد مصرف قرار میگیرند . در صورت نیاز به فلز پرکننده و یا Filer metal میتوان سیم یاWire Soildفلزی را توسط دست و یا ماشین به حوضچه مذاب هدایت کرد بدون اینکه جریان برق از سیم عبور کند . در صورتیکهSolid Wire در طولهای کوتاه و مستقیم ، مثلا یک متری بریده شود به آن Filer Rod گفته میشودکه معمولا در جوشکاریهای Manualیا دستی با سیستم TIG یا اکسی استیلن استفاده گردیده و یا بعنوان مغزی کاربرد دارد .
این روش جوشکاری به شکل دستی ، ماشینی و یا اتوماتیک قابل اجرا است .
کاربرد این جوش عموما در جوشکاری موارد زیر است:
1- فلزات رنگین از قبیل آلومینیوم…نیکل…مس و برنج(مس و روی) است.
2- جوشکاری پاس ریشه در لوله ها و مخازن
3- ورقهای نازک(زیر1mm)
روش TIG :
در اين روش گرماي موردنياز جهت توليد مذاب در منطقه جوش بوسيله الكترود مصرف نشدنی از جنس تنگستن ايجاد شده و يك گاز خنثي كه معمولاً آرگـون يا هليـوم مي‌باشد جهت حفاظت منطقه مذاب در محل دميده مي‌شود. همچنين فلز پركننده موردنياز در منطقه جوش همزمان با ایجاد قوس الکتریکی بايستي به اين منطقه وارد گردد تا قطعات موردنظر به يكديگر متصل گردند.
مزایای TIG :
1- بعلت اینکه تزریق فلز پرکننده از خارج قوس صورت میگیرد.اغتشاش در جریان قوس پدید نمی آید.در نتیجه کیفیت فلز جوش بالاتر است.
2- بدلیل عدم وجود سرباره و دود و جرقه ,منطقه قوس و حوضچه مذاب بوضوح قابل رویت است.
3- امکان جوشکاری فلزات رنگین و ورقهای نازک با دقت بسیار زیاد.
برخي از مزاياي دیگر:
1- كيفيت جوشكاري بسیار خوب در مورد جوشکاری بيشتر فلزات و آلياژها
2- قابليت استفاده در قطعات با ضخامت های مختلف
3- عدم پاشش مذاب در منطقه جوش و جلوگيري از پهن‌شدگي منطقه جوش
4- قابليت استفاده در تمام موقعيت‌هايي كه جوشكاري در آنها لازم باشد
5- بی نيازی يا نياز بسيار كم به تميزكاري پس از اتمام عملیات جوشكاري
نوع قطبیت مناسب در جوشکاری جوش آرگون TIG :
جریان DCEN برای جوشکاری چدن-مس-برنج-تیتانیوم-انواع فولادها
جریان ACبرای جوشکاری آلومینیوم و منیزیوم و ترکیبات آن
تجهیزات مورد نیاز در جوشکاری TIG
منبع قدرت (Power Source):
در فرایند جوشکاری TIG میتوان از هر دو نوع مولد جریان برق : مستقیم (DC) و متناوب (AC) بهره جست.
منابع قدرت عمدتا ترانسفورماتور - رکتیفایر و یا ژنراتور هستند .
سیلندر گاز محافظ : کپسول فلزی حاوی گاز محافظ است . فشار گاز داخل کپسول در هنگام پر بودن حدود ۱۵۰ تا ۲۰۰ bar میباشد.
رگولاتور و فلو متر:
برای کاستن از فشار خروجی گاز از کپسول و تنظیم شدت خروجی گاز محافظ از تورچ مورد استفاده قرار میگیرد.معمولا بین ۳ تا ۷ bar فشار خروجی از تورچ ، جوشکاری انجام می‌پذیرد .
شیلنگ و بستهای گاز:
برای هدایت گاز محافظ از سیلندر به تورچ مورد استفاده قرار میگیرد.
تورچ جوشکاری :
تورچ جوشکاری در واقع جریان برق را که از رکتیفایر بوسیله کابل می‌آید را به الکترود تنگستن و گاز محافظ را به محدوده قوس و حوضچه مذاب هدایت میکند.تورچها عموما بوسیله آب و یا بوسیله هوا خنک میشوند. تورچهایی که کاربرد آنها در شدت جریانهای کم (زیر ۲۰۰ آمپر) و کوتاه مدت است ، بوسیله هوا و جریان گاز محافظ خنک میشوند.ولی تورچهایی که درجریانهای بالا و بلند مدت مورد استفاده قرار میگیرد ، سیستم خنک کننده آنها گردش آب میباشد زیرا به علت گرمای بسیار زیاد که در جوشکاری با آمپراژ بالا پدید می‌آید ، گاز محافظ به تنهایی قادر به خنک کردن تورچ نیست .
کابلهای اتصال
الکترود تنگستن:
الکترودهای تنگستن که در فرایندTIG به کار می‌روند ، در گروه الکترودهای ذوب نشدنی قرار دارند و طبق استاندارد AWS A۵٫۱۲،ترکیب شیمیایی آنها به صورت زیر است :
EWP: الکترود تنگستن خالص
EWTH : الکترود تنگستن - توریم (حاوی ۱ تا ۲ درصد اکسید توریم یا توریا )
EWZR : الکترود تنگستن - زیر کونیم (حاوی ۰٫۱۵ تا ۰٫۴ درصد اکسید زیرکونیوم یا زیرکونیا)
EWLA-۱: الکترود تنگستن - لانتانیوم (حاوی ۱ درصد اکسید لانتیوم یا لانتیا)
EWCE-۲: الکترود تنگستن - سریم (حاوی ۲ درصد اکسید سریم یا سریا)
الکترودهای تنگستن معمولا در قطرهای ۰٫۲۵ تا ۶٫۳۵ میلیمتر و طول ۷۶ تا ۶۱۰ میلیمتر ساخته میشوند.الکترودهای تنگستن خالص نسبت به سایر الکترودها ارزانتر بوده ، ظرفیت حمل الکتریسیته کمتری می‌دارند ، عمر آنها کوتاهتر بوده و فقط قابل استفاده با جریان ACباشند.از این الکترودها در مواردی که حساسیت کار کمتر است استفاده میشود.اگر از الکترود تنگستن خالص در شدت جریانهای بالااستفاده شود امکان تحلیل رفتن تدریجی آن وجود دارد . الکترودهای تنگستن توریم دار ، ظرفیت حمل الکتریسیته بالاتری دارند و عمر آنها طولانی میباشد . شروع قوس با این الکترودها راحتتر بوده و ثبات قوس بیشتری ایجاد می‌کنند ( چون خروج الکترونهاراحتتر صورت میگیرد ). از این الکترودها غالبا در جریان DC استفاده میشود. الکترودهای زیر کونیوم دار بهترین نوع الکترود برای جوشکاری آلومینیوم و منیزیم هستند.این الکترودها تقریبا مزایای هر دو الکترود قبلی را دارا هستند . زمانی که از این الکترودها در جریان AC استفاده میشود ،پایداری قوس الکترودهای EWP در جریان AC ، به همراه ظرفیت حمل جریان و شروع قوس خوب در الکترودهای EWTH مشترکا فراهم می‌آید .
الکترودهای تنگستن با رنگهای یک سر آنها طبق طبقه بندی زیر شناخته میشوند :
سبز : تنگستن خالص …………………….AWS Classification: EWP
نارنجی : تنگستن با ۲ درصد سریم………..AWS Classification: EWCE-۲
سیاه : تنگستن با ۱ درصد لانتانیوم …….AWS Classification: EWLA-۱
زرد : تنگستن با ۱ درصد توریم …………AWS Classification: EWTH-۱
قرمز : تنگستن با ۲ درصد توریم ………..AWS Classification: EWTH-۲
قهوه‌ای : تنگستن با ۱ درصد زیر کونیوم…AWS Classification: EWZR-۱
خاکستری : غیر از عناصر بالا…………….. AWS Classification: EWG
در جوشکاری TIG انتخاب صحیح قطر الکترود ، بستگی کامل به شدت جریان و نوع جریان(AC or DC) خواهد داشت.
چند نکته در مورد مزایای تنگستن:
1- افزایش عمر الکترود
2- سهولت در خروج الکترونها در جریان DC
3- ثبات و پایداری قوس را بیشتر می کند
4- شروع قوس راحت تر است.
سیم جوش (Filer Metal):
اکثر فلزات و آلیاژها را میتوان با روش TIG جوشکاری نمود بنابراین
انتخاب سیم جوش یکی از عمده ترین مسائل میباشد .در زیر سیم جوشهای مختلف در فرایند TIG مطابق با استاندارد AWS طبقه بندی شده‌اند. برای هر گروه در AWS به طور کافی درباره طریقه کاربرد ،ترکیب شیمیایی ، نوع جریان و مقدار آن ، قطر سیم جوش و غیره داده شده‌است . طول سیم جوشها معمولا ۶۱ سانتی متر یا ۹۱ سانتی متر است و برای دستگاههای نیمه اتوماتیک و اتوماتیک به صورت کلافی موجود میباشد.
طبقه بندی انواع سیم جوش مطابق استانداردAWS در فرایند TIG :
سیم جوش و الکترود مس و آلیاژهای مس …………… AWS Specification Number: A۵٫۷
برای فولادهای کرمی و کرم نیکلی مقاوم به خوردگی .. AWS Spesification Number: A۵٫۹
سیم جوشهای مخصوص آلومینیوم و آلیاژ آلومینیوم……AWS Specification Number: A۵٫۱۰
سیم جوشهایی که برای عملیات سطحی به کار می‌روند.. AWS Specification Number: A۵٫۱۳
سیم جوشهای مخصوص نیکل و آلیاژهای نیکل………….AWS Specification Number: A۵٫۱۴
سیم جوشهای مخصوص تیتانیوم و آلیاژهای تیتانیوم…..AWS Specification Number: A۵٫۱۶
سیم جوش برای فولادهای کربنی ……………… AWS Specification Number: A۵٫۱۸
سیم جوشهای مخصوص آلیاژهای منیزیم ………………AWS Specification Number: A۵٫۱۹
سیم جوشهای مخصوص آلیاژهای زیرکونیم ……………AWS Specification Number: A۵٫۲۴
انواع الکترودها در TIG :
1- الکترود تنگستن خالص (سبز رنگ)برای جوش آلومینیوم استفاده می شود و حین جوشکاری پت پت می کند.
2- الکترود تنگستن توریم دار که دو نوع دارد الف-1% توریوم دار که قرمز رنگ است ب-2% توریم دار که زرد رنگ می باشد.
3- الکترود تنگستن زیرکونیم دار که علامت مشخصه آن رنگ سفید است.
4- الکترود تنگستن لانتان دار که مشکی رنگ است.
5- الکترود تنگستن سزیم دار که طلایی رنگ است.
این دو نوع آخر جدیدا در بازار آمده اند.
عیوب متداول در جوشکاری TIG
ناخالصی تنگستن (Tungestan Inclusion):
زمانی که از تکنیکهای نا مناسب جوشکاری استفاده شود احتمال حبس ذرات تنگستن در فلز جوش وجود دارد. علل اصلی بوجود آمدن این عیب عبارتند از:
تماس نوک الکترود تنگستن با حوضچه مذاب .
تماس سیم جوش با الکترود تنگستن داغ .
عبور شدت جریان بیش از اندازه از الکترود تنگستن .
آلوده شدن نوک الکترود از طریق جرقه‌های ساتع شده از حوضچه مذاب .
زیاد بودن طول موثر الکترود (فاصله نوک الکترود تا کولت) که موجب داغ شدن بیش از حد الکترود میشود.
ناکافی بودن دبی گاز محافظ یا وزش باد در محیط جوشکاری و در نتیجه اکسید شدن نوک الکترود .
نامر غوب بودن الکترود تنگستن .
استفاده از گاز محافظ نامناسب مانند آرگون + CO2
عیوب ناشی از محافظت نامناسب گاز
عیوبی که در اثر محافظت ناقص گاز بوجود می‌آید عبارتند از : ناخالصی تنگستن - خلل وفرج(Porocity) -فیلمهای اکسیدی در نتیجه ذوب ناقص و حبس ناخالصیهای اکسیدی . کلیه عیوب فوق موجب کاهش خواص مکانیکی از جمله کاهش استحکام کششی و مقاومت به ضربه میشوند . برخی از علل بوجود آمدن Porocity در جوش عبارتند از :
کم بودن دبی گاز محافظ .
زیاد بودن بیش از اندازه گاز محافظ ، در نتیجه جریان گاز از حالت آرام یا لمینار به متلاطم یا توربولانس
تبدیل میشود .
وزش باد در محیط جوشکاری و اختلال در محافظت گاز .
کوچک بودن دهانه شعله پوش.(قطر شعله پوش باید حداقل 1.5 برابر پهنای سطح جوش باشد .)
زیاد بودن طول قوس یا زیاد بودن فاصله شعله پوش تا حوضچه مذاب .
قوس الکتریکی مابین الکترود تنگستن و قطعه کار برقرار میشود و فضای قوس و الکترود سرخ شده و حوضچه مذاب فلز پایه ، بوسیله Inert Gas یا گاز خنثی در مقابل عوامل اتمسفریک خصوصا ترکیب با اکسیژن محافظت میشوند . چرا که گاز خنثی با هیچیک از عناصر میل ترکیبی ندارد و به محض جاری شدن ، اکسیژن و هوای موجود در منطقه جوش را به کنار می راند . چون این گاز از اطراف الکترود تنگستن و از داخل تورچ عبور میکند ، تا حدی نیز در خنک کردن تنگستن و تورچ موثر است .
گاز خنثی اکثرا آرگون است ولی گازهای هلیوم و نیتروژن نیز در بعضی موارد بسته به نوع کار مورد مصرف قرار میگیرند . در صورت نیاز به فلز پرکننده و یا Filer metal میتوان سیم یاWire Soildفلزی را توسط دست و یا ماشین به حوضچه مذاب هدایت کرد بدون اینکه جریان برق از سیم عبور کند . در صورتیکهSolid Wire در طولهای کوتاه و مستقیم ، مثلا یک متری بریده شود به آن Filer Rod گفته میشودکه معمولا در جوشکاریهای Manualیا دستی با سیستم TIG یا اکسی استیلن استفاده گردیده و یا بعنوان مغزی کاربرد دارد .
این روش جوشکاری به شکل دستی ، ماشینی و یا اتوماتیک قابل اجرا است .
کاربرد این جوش عموما در جوشکاری موارد زیر است:
1- فلزات رنگین از قبیل آلومینیوم…نیکل…مس و برنج(مس و روی) است.
2- جوشکاری پاس ریشه در لوله ها و مخازن
3- ورقهای نازک(زیر1mm)
روش TIG :
در اين روش گرماي موردنياز جهت توليد مذاب در منطقه جوش بوسيله الكترود مصرف نشدنی از جنس تنگستن ايجاد شده و يك گاز خنثي كه معمولاً آرگـون يا هليـوم مي‌باشد جهت حفاظت منطقه مذاب در محل دميده مي‌شود. همچنين فلز پركننده موردنياز در منطقه جوش همزمان با ایجاد قوس الکتریکی بايستي به اين منطقه وارد گردد تا قطعات موردنظر به يكديگر متصل گردند.
مزایای TIG :
1- بعلت اینکه تزریق فلز پرکننده از خارج قوس صورت میگیرد.اغتشاش در جریان قوس پدید نمی آید.در نتیجه کیفیت فلز جوش بالاتر است.
2- بدلیل عدم وجود سرباره و دود و جرقه ,منطقه قوس و حوضچه مذاب بوضوح قابل رویت است.
3- امکان جوشکاری فلزات رنگین و ورقهای نازک با دقت بسیار زیاد.
برخي از مزاياي دیگر:
1- كيفيت جوشكاري بسیار خوب در مورد جوشکاری بيشتر فلزات و آلياژها
2- قابليت استفاده در قطعات با ضخامت های مختلف
3- عدم پاشش مذاب در منطقه جوش و جلوگيري از پهن‌شدگي منطقه جوش
4- قابليت استفاده در تمام موقعيت‌هايي كه جوشكاري در آنها لازم باشد
5- بی نيازی يا نياز بسيار كم به تميزكاري پس از اتمام عملیات جوشكاري
نوع قطبیت مناسب در جوشکاری جوش آرگون TIG :
جریان DCEN برای جوشکاری چدن-مس-برنج-تیتانیوم-انواع فولادها
جریان ACبرای جوشکاری آلومینیوم و منیزیوم و ترکیبات آن
تجهیزات مورد نیاز در جوشکاری TIG
منبع قدرت (Power Source):
در فرایند جوشکاری TIG میتوان از هر دو نوع مولد جریان برق : مستقیم (DC) و متناوب (AC) بهره جست.
منابع قدرت عمدتا ترانسفورماتور - رکتیفایر و یا ژنراتور هستند .
سیلندر گاز محافظ : کپسول فلزی حاوی گاز محافظ است . فشار گاز داخل کپسول در هنگام پر بودن حدود ۱۵۰ تا ۲۰۰ bar میباشد.
رگولاتور و فلو متر:
برای کاستن از فشار خروجی گاز از کپسول و تنظیم شدت خروجی گاز محافظ از تورچ مورد استفاده قرار میگیرد.معمولا بین ۳ تا ۷ bar فشار خروجی از تورچ ، جوشکاری انجام می‌پذیرد .
شیلنگ و بستهای گاز:
برای هدایت گاز محافظ از سیلندر به تورچ مورد استفاده قرار میگیرد.
تورچ جوشکاری :
تورچ جوشکاری در واقع جریان برق را که از رکتیفایر بوسیله کابل می‌آید را به الکترود تنگستن و گاز محافظ را به محدوده قوس و حوضچه مذاب هدایت میکند.تورچها عموما بوسیله آب و یا بوسیله هوا خنک میشوند. تورچهایی که کاربرد آنها در شدت جریانهای کم (زیر ۲۰۰ آمپر) و کوتاه مدت است ، بوسیله هوا و جریان گاز محافظ خنک میشوند.ولی تورچهایی که درجریانهای بالا و بلند مدت مورد استفاده قرار میگیرد ، سیستم خنک کننده آنها گردش آب میباشد زیرا به علت گرمای بسیار زیاد که در جوشکاری با آمپراژ بالا پدید می‌آید ، گاز محافظ به تنهایی قادر به خنک کردن تورچ نیست .
کابلهای اتصال
الکترود تنگستن:
الکترودهای تنگستن که در فرایندTIG به کار می‌روند ، در گروه الکترودهای ذوب نشدنی قرار دارند و طبق استاندارد AWS A۵٫۱۲،ترکیب شیمیایی آنها به صورت زیر است :
EWP: الکترود تنگستن خالص
EWTH : الکترود تنگستن - توریم (حاوی ۱ تا ۲ درصد اکسید توریم یا توریا )
EWZR : الکترود تنگستن - زیر کونیم (حاوی ۰٫۱۵ تا ۰٫۴ درصد اکسید زیرکونیوم یا زیرکونیا)
EWLA-۱: الکترود تنگستن - لانتانیوم (حاوی ۱ درصد اکسید لانتیوم یا لانتیا)
EWCE-۲: الکترود تنگستن - سریم (حاوی ۲ درصد اکسید سریم یا سریا)
الکترودهای تنگستن معمولا در قطرهای ۰٫۲۵ تا ۶٫۳۵ میلیمتر و طول ۷۶ تا ۶۱۰ میلیمتر ساخته میشوند.الکترودهای تنگستن خالص نسبت به سایر الکترودها ارزانتر بوده ، ظرفیت حمل الکتریسیته کمتری می‌دارند ، عمر آنها کوتاهتر بوده و فقط قابل استفاده با جریان ACباشند.از این الکترودها در مواردی که حساسیت کار کمتر است استفاده میشود.اگر از الکترود تنگستن خالص در شدت جریانهای بالااستفاده شود امکان تحلیل رفتن تدریجی آن وجود دارد . الکترودهای تنگستن توریم دار ، ظرفیت حمل الکتریسیته بالاتری دارند و عمر آنها طولانی میباشد . شروع قوس با این الکترودها راحتتر بوده و ثبات قوس بیشتری ایجاد می‌کنند ( چون خروج الکترونهاراحتتر صورت میگیرد ). از این الکترودها غالبا در جریان DC استفاده میشود. الکترودهای زیر کونیوم دار بهترین نوع الکترود برای جوشکاری آلومینیوم و منیزیم هستند.این الکترودها تقریبا مزایای هر دو الکترود قبلی را دارا هستند . زمانی که از این الکترودها در جریان AC استفاده میشود ،پایداری قوس الکترودهای EWP در جریان AC ، به همراه ظرفیت حمل جریان و شروع قوس خوب در الکترودهای EWTH مشترکا فراهم می‌آید .
الکترودهای تنگستن با رنگهای یک سر آنها طبق طبقه بندی زیر شناخته میشوند :
سبز : تنگستن خالص …………………….AWS Classification: EWP
نارنجی : تنگستن با ۲ درصد سریم………..AWS Classification: EWCE-۲
سیاه : تنگستن با ۱ درصد لانتانیوم …….AWS Classification: EWLA-۱
زرد : تنگستن با ۱ درصد توریم …………AWS Classification: EWTH-۱
قرمز : تنگستن با ۲ درصد توریم ………..AWS Classification: EWTH-۲
قهوه‌ای : تنگستن با ۱ درصد زیر کونیوم…AWS Classification: EWZR-۱
خاکستری : غیر از عناصر بالا…………….. AWS Classification: EWG
در جوشکاری TIG انتخاب صحیح قطر الکترود ، بستگی کامل به شدت جریان و نوع جریان(AC or DC) خواهد داشت.
چند نکته در مورد مزایای تنگستن:
1- افزایش عمر الکترود
2- سهولت در خروج الکترونها در جریان DC
3- ثبات و پایداری قوس را بیشتر می کند
4- شروع قوس راحت تر است.
سیم جوش (Filer Metal):
اکثر فلزات و آلیاژها را میتوان با روش TIG جوشکاری نمود بنابراین
انتخاب سیم جوش یکی از عمده ترین مسائل میباشد .در زیر سیم جوشهای مختلف در فرایند TIG مطابق با استاندارد AWS طبقه بندی شده‌اند. برای هر گروه در AWS به طور کافی درباره طریقه کاربرد ،ترکیب شیمیایی ، نوع جریان و مقدار آن ، قطر سیم جوش و غیره داده شده‌است . طول سیم جوشها معمولا ۶۱ سانتی متر یا ۹۱ سانتی متر است و برای دستگاههای نیمه اتوماتیک و اتوماتیک به صورت کلافی موجود میباشد.
طبقه بندی انواع سیم جوش مطابق استانداردAWS در فرایند TIG :
سیم جوش و الکترود مس و آلیاژهای مس …………… AWS Specification Number: A۵٫۷
برای فولادهای کرمی و کرم نیکلی مقاوم به خوردگی .. AWS Spesification Number: A۵٫۹
سیم جوشهای مخصوص آلومینیوم و آلیاژ آلومینیوم……AWS Specification Number: A۵٫۱۰
سیم جوشهایی که برای عملیات سطحی به کار می‌روند.. AWS Specification Number: A۵٫۱۳
سیم جوشهای مخصوص نیکل و آلیاژهای نیکل………….AWS Specification Number: A۵٫۱۴
سیم جوشهای مخصوص تیتانیوم و آلیاژهای تیتانیوم…..AWS Specification Number: A۵٫۱۶
سیم جوش برای فولادهای کربنی ……………… AWS Specification Number: A۵٫۱۸
سیم جوشهای مخصوص آلیاژهای منیزیم ………………AWS Specification Number: A۵٫۱۹
سیم جوشهای مخصوص آلیاژهای زیرکونیم ……………AWS Specification Number: A۵٫۲۴
انواع الکترودها در TIG :
1- الکترود تنگستن خالص (سبز رنگ)برای جوش آلومینیوم استفاده می شود و حین جوشکاری پت پت می کند.
2- الکترود تنگستن توریم دار که دو نوع دارد الف-1% توریوم دار که قرمز رنگ است ب-2% توریم دار که زرد رنگ می باشد.
3- الکترود تنگستن زیرکونیم دار که علامت مشخصه آن رنگ سفید است.
4- الکترود تنگستن لانتان دار که مشکی رنگ است.
5- الکترود تنگستن سزیم دار که طلایی رنگ است.
این دو نوع آخر جدیدا در بازار آمده اند.
عیوب متداول در جوشکاری TIG
ناخالصی تنگستن (Tungestan Inclusion):
زمانی که از تکنیکهای نا مناسب جوشکاری استفاده شود احتمال حبس ذرات تنگستن در فلز جوش وجود دارد. علل اصلی بوجود آمدن این عیب عبارتند از:
تماس نوک الکترود تنگستن با حوضچه مذاب .
تماس سیم جوش با الکترود تنگستن داغ .
عبور شدت جریان بیش از اندازه از الکترود تنگستن .
آلوده شدن نوک الکترود از طریق جرقه‌های ساتع شده از حوضچه مذاب .
زیاد بودن طول موثر الکترود (فاصله نوک الکترود تا کولت) که موجب داغ شدن بیش از حد الکترود میشود.
ناکافی بودن دبی گاز محافظ یا وزش باد در محیط جوشکاری و در نتیجه اکسید شدن نوک الکترود .
نامر غوب بودن الکترود تنگستن .
استفاده از گاز محافظ نامناسب مانند آرگون + CO2
عیوب ناشی از محافظت نامناسب گاز
عیوبی که در اثر محافظت ناقص گاز بوجود می‌آید عبارتند از : ناخالصی تنگستن - خلل وفرج(Porocity) -فیلمهای اکسیدی در نتیجه ذوب ناقص و حبس ناخالصیهای اکسیدی . کلیه عیوب فوق موجب کاهش خواص مکانیکی از جمله کاهش استحکام کششی و مقاومت به ضربه میشوند . برخی از علل بوجود آمدن Porocity در جوش عبارتند از :
کم بودن دبی گاز محافظ .
زیاد بودن بیش از اندازه گاز محافظ ، در نتیجه جریان گاز از حالت آرام یا لمینار به متلاطم یا توربولانس
تبدیل میشود .
وزش باد در محیط جوشکاری و اختلال در محافظت گاز .
کوچک بودن دهانه شعله پوش.(قطر شعله پوش باید حداقل 1.5 برابر پهنای سطح جوش باشد .)
زیاد بودن طول قوس یا زیاد بودن فاصله شعله پوش تا حوضچه مذاب .
ناخالصی تنگستن (Tungestan Inclusion)
ناخالصیهای اکسیدی (Oxide Inclusion) :
ناخالصیهای اکسیدی در بطن جوش ، محل تمرکز تنش بوده و موجب کاهش استحکام و مقاومت به ضربه جوش میشوند . در فرایند TIG قبل از شروع به جوشکاری باید لایه‌های اکسیدی را از روی محل اتصال و سیم جوش برطرف کرد . این امر مخصوصا در آلومینیوم و آلیاژهای آن به علت نقطه ذوب بالای اکسید آلومینیوم(2050c )از اهمیت ویژه‌ای بر خوردار است .
تمیز نبودن درز جوش ، وجود لایه‌های اکسید روی سیم جوش و عدم تمیز کاری بین پاسی .
خارج نمودن نوک داغ سیم جوش از محدوده حفاظتی گاز محافظ در هنگام جوشکاری .
اکسیداسیون از طرف ریشه جوش ( محافظت از ریشه جوش هنگام جوشکاری فلزات حساس مانند فولادهای زنگ نزن الزام است . ) یعنی از طرف پشت قطعه کار هم باید بوسیله گاز محافظ ، حفاظت شود .
عدم ذوب (Lake Of Fusion) :
برخی از علل عیوب کمبود ذوب عبارتند از :
کوچک بودن زاویه پخ قطعه کار که موجب عدم ذوب در ریشه اتصال میشود (Lack Of Poot Fusion)
زیاد بودن پاشنه جوش (Root Face) وایجاد عدم ذوب در ریشه اتصال .
کوچک بودن فاصله بین دو لبه درریشه جوش که موجب عدم ذوب در ریشه اتصال میشود .
عدم ذوب کافی در دیواره‌های اتصال به علت سرعت جوشکاری بالا و عدم تمرکز قوس در مرکز اتصال .
نامناسب بودن توالی پاس های جوشکاری و ایجاد عدم ذوب بین پاسی (Lack Of Inter Run Fusion)
ناخالصیهای اکسیدی در بطن جوش ، محل تمرکز تنش بوده و موجب کاهش استحکام و مقاومت به ضربه جوش میشوند . در فرایند TIG قبل از شروع به جوشکاری باید لایه‌های اکسیدی را از روی محل اتصال و سیم جوش برطرف کرد . این امر مخصوصا در آلومینیوم و آلیاژهای آن به علت نقطه ذوب بالای اکسید آلومینیوم(2050c )از اهمیت ویژه‌ای بر خوردار است .
تمیز نبودن درز جوش ، وجود لایه‌های اکسید روی سیم جوش و عدم تمیز کاری بین پاسی .
خارج نمودن نوک داغ سیم جوش از محدوده حفاظتی گاز محافظ در هنگام جوشکاری .
اکسیداسیون از طرف ریشه جوش ( محافظت از ریشه جوش هنگام جوشکاری فلزات حساس مانند فولادهای زنگ نزن الزام است . ) یعنی از طرف پشت قطعه کار هم باید بوسیله گاز محافظ ، حفاظت شود .
عدم ذوب (Lake Of Fusion) :
برخی از علل عیوب کمبود ذوب عبارتند از :
کوچک بودن زاویه پخ قطعه کار که موجب عدم ذوب در ریشه اتصال میشود (Lack Of Poot Fusion)
زیاد بودن پاشنه جوش (Root Face) وایجاد عدم ذوب در ریشه اتصال .
کوچک بودن فاصله بین دو لبه درریشه جوش که موجب عدم ذوب در ریشه اتصال میشود .
عدم ذوب کافی در دیواره‌های اتصال به علت سرعت جوشکاری بالا و عدم تمرکز قوس در مرکز اتصال .
نامناسب بودن توالی پاس های جوشکاری و ایجاد عدم ذوب بین پاسی (Lack Of Inter Run Fusion)
منبع : سايت مهندسان جوان
کليه حقوق الکترودبازار متعلق به فروشگاه کليني مي باشد.
کليه حقوق الکترودبازار متعلق به فروشگاه کليني مي باشد.