جوشکاری تیگ (TIG) پالسی

جوشکاری تیگ پالسی روشی زیرمجموعه جوشکاری آرگون است که به جوشکار این قابلیت را میدهد که اتصال، در عین رسیدن به عمق نفوذ بالا، حرارت ورودی پایینی داشته باشد. جوشکاری تیگ پالسی معمولا برای اتصال فولادهای زنگ نزن و ورق های نازک آلومینیوم، منیزیم و مس انجام میشود.

در جوشکاری تیگ پالسی ، آمپر جوش حین فرایند تغییر میکند. نقاط پایینی و بالایی جریان ایجاد موجی با فرکانس معین می کنند. جریان، بین نقطه پایینی و نقطه بالایی، در تناوب های زمانی حرکت میکند. هر تغییر جریان را یک پالس مینامند. فرکانس پالس نشان دهنده تعداد پالس های جوشکاری در واحد زمان است. برای مثال ، یک هرتز به معنی یک پالس در واحد زمان و 100 هرتز به معنی 100 پالس در واحد زمان است.

در جوش تیگ پالسی ، در جریان بالا گرما دهی و ذوب رخ میدهد. در جریان پایین، گرما در فلز پایه پخش شده و حوضچه جوش سرد و منجمد میشود. پالس های جریان، مجموعه ای از حوضچه های جوش ایجاد میکند که به شکل دوایر تو در تو روی خط جوش نمایان میشوند. معمولا در چنین سیستمی از جریان مستقیم و الکترود منفی استفاده میشود.

پارامترهای جوشکاری تیگ پالسی

جدا از پارامترهای معمول جوشکاری تیگ مثل ولتاژ، جریان، دبی گاز و سرعت جوشکاری ، فرایند جوشکاری تیگ پالسی پارامترهای مهمی دارد که روی کیفیت اتصال نهایی تاثیر گذار هستند. تعیین تعداد پالس در ثانیه یا فرکانس، تعیین میزان جریان بالا و پایین و تعیین زمان جریان بالا در جوشکاری ، جزو این پارامترها هستند.

جوش آرگون پالسی

در جوش تیگ پالسی میتوان پالس ها را به گونه ای تقسیم کرد که زمان نیم پالس با جریان بالا و نیم پالس با جریان پایین متفاوت باشد. به عنوان مثال، 25 درصد زمان پالس، در جریان حداکثر و 75 درصد باقی زمان پالس، در حداقل جریان باشد. معمولا به جریان حداکثر در پالس، نقطه اوج یا peak و به جریان حداقل، پس زمینه یا background گفته میشود. معمولا درصد جریان پس زمینه را 25 تا 40 درصد جریان حداکثر در نظر میگیرند. با افزایش این درصد، سیالیت حوضچه جوش بالاتر رفته و سرعت جوشکاری بیشتر میشود و با کاهش این درصد، حرارت ورودی کاهش می یابد.

هر محدوده فرکانس پالس در جوش تیگ پالسی ، برای کاربردی خاص تنظیم میشود.

محدوده 2 تا 10 پالس در ثانیه، برای اتصالاتی مناسب است که عمق نفوذ زیادی نیاز ندارند و هدف، ایجاد گرده ای پهن با نفوذ کم است. برای مثال، جوشکاری بخش خارجی لبه ها، یا یک پاس نهایی برای اتصال چند پاس ریشه جدا از هم، دو کاربرد چنین روش اتصالی میباشد. جوشکاری تیگ پالسی با هدف ایجاد اتصالی با عمق نفوذ خوب، معمولا در پالس های با فرکانس بالای صد هرتز انجام میشود. به مزایای جوشکاری تیگ پالسی در بخش بعد اشاره شده است و لازم به ذکر است که با افزایش فرکانس پالس، این مزایا قابل توجه تر میشوند.

مزایای جوشکاری تیگ پالسی

جوشکاری تیگ پالسی روش بسیار مناسبی برای کنترل حرارت ورودی و منطقه متاثر از حرارت است، به خصوص برای فلزاتی که به حرارت ورودی های بالا حساس هستند. برای مثال، در خصوص فولادهای زنگ نزن، میتوان به وسیله کاهش زمان جریان حداکثر، از اعوجاج، سوختگی جوش و کاهش خواص خوردگی جلوگیری کرد. اعوجاج در جوشکاری ورق های فلزاتی که رسانایی کمتری دارند، مانند فولادهای زنگ نزن، و سوپرآلیاژهایی مثل اینکونل مشکل بزرگی است. هنگامی که حرارت به راحتی توزیع نمیشود، محل جوشکاری و منطقه متاثر از حرارت اطراف آن، در زمان بیشتری در دمای بالا باقی میمانند. این اختلاف دما بین دو نقطه در یک ورق، در درازمدت میتواند باعث اعوجاج شدید ورق بشود.

جوش تیگ پالسی

همچنین با تغییر نرخ تغذیه فلز جوش با ریتم پالس، میتوان حجم فلز جوش اضافه شده را کاهش داد. به این روش میتوان از وارد شدن فلز جوش اضافه به حوضچه جوش جلوگیری کرد. برخی از جوشکارها، این تنظیمات را به شکلی انجام میدهند که در زمان جریان پس زمینه، مشعل روی خط پیش برود. سپس در زمان اوج پالس، مشعل ساکن میشود و  فلز پر کننده به حوضچه وارد می شود.

از سوی دیگر، با تنظیم فرکانس پالس ها در جوش تیگ پالسی ، میتوان به اتصال بسیار صاف تری دست یافت. با تنظیم فرکانس بالای 500 هرتز، میتوان به اتصال بسیار صافی دست یافت که به اندازه فلز پایه همگن باشد. این مسئله میتواند در جوشکاری تیگ لبه ها بسیار مفید باشد از این رو که میتوان به شکل مناسبی در لبه ها دست یافت. در جوشکاری موقعیت های بالای سر، بوسیله بکارگیری جوشکاری تیگ پالسی ، میتوان سیالیت حوضچه جوش را کاهش داد و از ریزش مذاب جلوگیری کرد. میتوان به این نکته نیز اشاره کرد که افزایش تلاطم حوضچه مذاب بر اثر فرکانس های پالس، موجب ایجاد حوضچه جوشی با ریزساختار بهتر میشود.

چالش های جوشکاری تیگ پالسی

بزرگترین چالش در جوشکاری تیگ پالسی اضافه شدن چند متغیر جداگانه به مجموعه متغیرهای معمول جوشکاری تیگ است. جوشکاری با پالس با فرکانس بالا تفاوت بسیار زیادی با جوشکاری با پالس حدود یک هرتز دارد. در هر کدام از این دو روش، فرکانس اعمال فلز جوش و حرکت مشعل باید به گونه ای تنظیم شود که اتصال مناسبی ایجاد شود. جوشکاری تیگ پالسی به شدت کندتر از سایر روش های جوشکاری ذوبی است. پیچیدگی زیاد آن موجب وابستگی بالای کیفیت جوش به مهارت جوشکار، حتی در مقایسه با جوشکاری میگ و جوشکاری الکترود دستی میشود.

جوشکاری تیگ پالسی آلیاژ های مختلف

جوشکاری تیگ پالسی فولاد کم کربن معمولا توصیه نمیشود. این تکنیک ممکن است منجر به افزایش اکسیداسیون و ایجاد جوش ترد بشود. در نتیجه اتصال ایجاد شده ممکن است مستعد ترک باشد. از سوی دیگر، جوشکاری تیگ پالسی فولادهای زنگ نزن موجب افزایش کارایی و کیفیت تولید اتصالات فولاد زنگ نزن میشود. افزایش حرارت ورودی در اتصال فولاد زنگ نزن موجب تشکیل کاربید و از بین رفتن عناصری مثل کروم میشود و در نتیجه، خواص خوردگی به شدت کاهش میابد. حرارت ورودی کمتر جوشکاری تیگ پالسی موجب بهبود این حالت میشود. بنابراین استفاده از جوشکاری تیگ پالسی در ایجاد یک جوش فولاد زنگ نزن با کیفیت بهینه، اهمیت بسیار زیادی دارد.

جوشکاری تیگ پالسی آلومینیوم

جوشکاری تیگ پالسی در آلومینیوم چالش برانگیز است. آلومینیوم حرارت را به سرعت پخش میکند و بنابراین کم شدن حرارت ورودی امتیاز بالایی در جوشکاری تیگ این فلز نیست. با این وجود، جوشکاری تیگ پالسی را میتوان در اتصال دهی ورق های نازک آلومینیومی استفاده کرد.

یکی از پرکاربردترین انواع جوشکاری، جوشکاری تیگ است که یک روش مبتنی بر قوس الکتریکی به حساب می‌آید. هر کدام از روش‌های جوشکاری کاربرد خاص خود را دارند که تجهیزات و روش انجام آنها با یکدیگر متفاوت است.

رایج‌ترین گازی که در این روش مورد استفاده قرار می‌گیرد، گاز آرگون است. به همین خاطر در ایران جوشکاری TIG را با نام جوشکاری آرگون نیز می‌شناسند که کاملا نادرست است، زیرا در این جوشکاری همیشه از گاز محافظ آرگون استفاده نمی‌شود.

در این مقاله قصد داریم به صورت کامل توضیح دهیم که جوشکاری تیگ چیست، همچنین به توضیح مواردی مانند کابرد جوش تیگ، تجهیزات جوشکاری تیگ و آموزش جوشکاری تیگ خواهیم پرداخت.

از برترین متخصصین شهرتان رایگان قیمت بگیرید، با آن ها چت کنید و بهترین را انتخاب کنید.ثبت سفارش جوشکاری

جوشکاری تیگ چیست؟

جوشکاری تیگ که به آن جوشکاری گاز بی اثر تنگستن نیز می‌گویند، مخفف عبارت ( Tungesten Inert Gas ) است که در صنایع مختلفی مانند پتروشیمی، هوا فضا و نیروگاه‌های برق از آن استفاده می‌شود. همچنین برای اتصال ورقه‌های نازکی که از آلومینیوم، مس، برنج، منیزیم و فولاد ضد زنگ ساخته شده‌اند نیز کاربرد دارد.

این جوشکاری یکی از انواع جوشکاری قوس الکتریکی است که انجمن جوشکاری امریکا ( AWS ) این روش را با GTAW معرفی کرده است. در این روش جوشکاری از یک الکترود تنگستن برای انتقال جریان استفاده می‌شود. کاربرد گاز محافظ در جوش تیگ حفاظت از حوضچه مذاب است تا از اکسید شدن منطقه تحت حرارت و الکترود حین عمل جوشکاری جلوگیری کند.

جوشکاری تیگ پالسی چیست؟

جوشکاری تیگ پالسی یعنی جریان جوشکاری به صورت مداوم از یک آمپر بالا به آمپر پایین تغییر کند و دوباره این چرخه را تکرار کند. به کمک جوشکاری تیگ پالسی می‌توان فلزات رسانا را بدون سوزاندن و دادن گرمای زیاد به فلز، نفوذ عمیق‌تری در محل‌های موردنظر ایجاد خواهید کرد.

بیشترین کاربرد این جوشکاری برای ورق‌های آلومینیوم آلیاژی با ضخامت بیش از 0/5mm است. البته جوشکاری تیگ پالسی در صنایع دیگری مانند ماشین‌سازی، دوچرخه سواری و صنایع شیمیایی نیز کاربرد دارد. بزرگترین مزیت این جوشکاری این است که می‌شود پالس را به صورت دستی تنظیم کرد و جوش با کیفیت‌تری را ایجاد کرد.

تجهیزات جوشکاری تیگ

به نسبت دیگر روش‌های جوشکاری، تجهیزات جوشکاری تیگ بسیار کمتر است که در زیر مهمترین تجهیزاتی که برای انجام جوشکاری تیگ یا جوشکاری GTAW مورد نیاز است را توضیح داده‌ایم.

منبع نیرو در جوشکاری تیگ

در فرآیند جوشکاری تیگ مهمترین عامل بعد از انتخاب گاز محافظ، منبع تغذیه است. در این روش از هر دو مدل مولد جریان برق یعنی جریان برق مستقیم و جریان برق متناوب استفاده می‌شود. این جریان‌های الکتریکی ممکن است توسط ژنراتورها، ترانسفورماتورها و یا ژنراتورهای بنزینی تامین شود.

طول قوس الکتریکی و شدت جریان الکتریکی دو عاملی هستند که مقدار حرارت مورد نیاز برای جوشکاری را کنترل می‌کنند. ولتاژ طول قوس با تغییراتی که بین نوک الکترود و قطعه کار صورت می‌گیرد، تعیین می‌شود اما شدت جریان الکتریکی را جوشکار به صورت دستی روی منبع نیرو تنظیم می‌کند.

مشعل مخصوص جوشکاری ( تورچ جوشکاری )

مشعل جوشکاری یا تورچ جوشکاری که الکترود تنگستن را نگهداری می‌کند، وظیفه هدایت گاز محافظ به نقطه جوشکاری و حوضچه مذاب را دارد، این مشعل‌ها دارای انواع مختلفی هستند که با توجه به اندازه و درجه الکترود می‌توان آنها را انتخاب کرد.

مشعل‌های جوشکاری که به صورت بلند مدت استفاده می‌شوند از آب برای خنک کاری استفاده می‌کنند و مشعل‌هایی که کوتاه مدت و با شدت جریان کم مورد استفاده قرار می‌گیرد از هوا و جریان گاز محافظ برای خنک شدن استفاده می‌کنند.

الكترود در جوشکاری تیگ

الکترود های تنگستن به صورت معمول در قطرهای ۰٫۲۵ تا ۶٫۳۵ میلی متر و طول ۷۶ تا ۶۱۰ میلی متر در بازار وجود دارند. الکترودهایی که به صورت خالص در بازار وجود دارند، به دلیل عمر کوتاهتر و ظرفیت حمل الکتریسیته کمتر قیمت مناسب‌تری دارند.

 توجه داشته باشید برای اینکه قطر الکترود را به صورت درست انتخاب کنید، باید به نوع جریان و شدت جریان (AC or DC) توجه کنید. الکترودهای تنگستن با رنگ‌های مختلفی وجود دارند که در زیر توضیح مختصری درباره برخی از رنگ‌های آنها آورده شده است.

• الکترود با رنگ سبز: تنگستن خالص
• الکترود با رنگ قرمز: تنگستن با دو درصد توریم
• الکترود با رنگ نارنجی: تنگستن با دو درصد سnیم
• الکترود با رنگ خاکستری: بدون عناصر متداول
• الکترود با رنگ سیاه: تنگستن با یک درصد لانتانیوم

دستگاه جوشکاری تیگ

دستگا‌ه‌های جوش تیگ یکی از انواع دستگاه‌های جوشکاری هستند که همانطور که قبلا گفته شد فرآیند جوشکاری در آنها توسط الکترودهای تنگستن انجام می‌شود. در انتخاب یک دستگاه جوشکاری تیگ مناسب باید به نکات مهمی توجه کنید تا بهترین انتخاب را داشته باشید.

در خرید دستگاه جوشکاری تیگ به فرکانس دستگاه، قیمت دستگاه، وزن و ابعاد دستگاه و قدرت دستگاه جوش تیگ توجه ویژه داشته باشید. همچنین می‌توانید قبل از خرید، کاتالوگ دستگاه را به طور کامل مطالعه نمایید. البته دستگاه جوشکاری تیگ با اینورتر از جدیدترین دستگاه‌های موجود است که یک جوش تیگ باکیفیت ایجاد می‌کند.

گاز محافظ در جوشکاری تیگ

گازهای محافظ جوشکاری تیگ در کپسول‌ها یا مخازن مخصوصی ذخیره شده تا به سطح حوضچه مذاب هدایت شوند. این مخازن دارای بست و شلنگ برای انتقال گاز از گپسول به مشعل است. این گازها می‌توانند تک گاز باشند یا مخلوطی از دو گاز مورد استفاده قرار گیرند. مهمترین گازهای محافظی که در جوشکاری تیگ استفاده می‌شوند عبارت هستند از: هلیوم، آلومینیوم، CO2 و آرگون 

آموزش جوشکاری تیگ

قبل از اینکه به آموزش جوشکاری تیگ بپردازیم، دقت داشته باشید که باید لباس‌های مخصوص جوشکاری که در مقابل آتش مقاوم هستند، عینک ایمنی و ماسک‌های مناسب استفاده کنید تا در طول فرآیند جوشکاری، ایمنی کار حفظ شود. برای انجام جوشکاری تیگ مراحل زیر را دنبال کنید:

1. مشعل تیگ یا تورچ جوشکاری را وصل کنید، بهتر است با زاویه 75 درجه آن را در دست خود نگه دارید.
2. الکترود تنگستن را در جایگاه خود قرار دهید.
3. از پدال‌های پا در دستگاه جوشکاری برای کنترل گرما استفاده کنید.
4. یک قوس الکتریکی بین الکترود و قطعه کار ایجاد کنید.
5. سیم جوش را در دست دیگر خود با زاویه 15 درجه بگیرید و بوسیله مشعل جوشکاری آن را گرم کنید و یک حوضچه مذاب ایجاد کنید.

مزایای جوشکاری تیگ

جوشکاری تیگ نیز مانند تمام روش‌های جوشکاری دارای مزایای بسیاری است که در زیر برخی از مزایای جوشکاری تیگ را لیست کرده‌ایم.

• ایجاد دود و پاشش جرقه کمتر
• عدم تولید سرباره در جوش تیگ
• ایجاد جوش‌های باکیفیت و بی‌نقص
• کنترل روی تمام متغیرهای جوشکاری
• سرعت بالا در جوشکاری ورقه‌های نازک
• اتصال تمام فلزات، حتی فلزات غیرهمجنس

معایب جوشکاری تیگ

در کنار مزایا، این روش جوشکاری محدودیت‎‌‌ها و معایبی هم دارد که اگر فرآیند جوشکاری با دقت بالایی انجام شود یا الکترود تنگستن مناسبی از لحاظ جنس و اندازه انتخاب شود، عیوب این روش بسیار کمتر خواهد شد. برخی از رایج‌ترین عیوب جوش TIG به شرح زیر می‌باشد:

• نیاز به تجربه و مهارت بالای جوشکار دارد
• تماس الکترود تنگستن داغ با سیــــم جوش
• در اتصال قطعات ضخیم، مقرون به صرفه نیست
• محافظت از حوضچه مذاب در محیط‌های باز مشکل است

خرید انواع دستگاه جوش 

دستگاه جوش یکی از ابزارهای مهم در اتصال قطعات محسوب می‌شود که امکان خرید آنلاین آن‌ها از فروشگاه اینترنتی دیجی‌کالا فراهم است. در زیر به بررسی نکات مهم مرتبط با خرید این نوع از محصول می‌پردازیم.

دستگاه جوش چیست؟

دستگاه جوش وسیله‌ای کارآمد برای مهندسان و جوش‌کارهاست که در تولیدات صنعتی و خانگی برای اتصال دائم قطعات به ویژه انواع فلزات کاربرد دارد. معمولا جوش‌کاری فلزات به سه نوع الکترود دستی، جوشکاری اتوماتیک زیر پودری و جوشکاری با سیم انجام می‌شود و دستگاه‌های جوش طبق کارکرد خود متفاوت هستند.

چند نوع دستگاه جوش داریم؟

دستگاه‌های جوش الکترود جزو دستگاه‌های پرکاربرد جوشکاری هستند که در چهار دسته تقسیم‌بندی می‌شوند. دستگاه جوش ترانس، دستگاه جوش دارای دینام، دستگاه جوش رکتی فایر و دستگاه جوش اینورتر جزو این چهار گروه هستند. امروزه از دستگاه‌های جوش رکتی فایر برای جوشکاری‌های بزرگ و صنعتی و از اینورترها برای امور جزئی و سبک‌تر استفاده می‌شود.

فرق بین اینورتر و دستگاه جوش چیست؟

دستگاه‌های جوش اینورتر نسل جدیدی از بهترین دستگاه‌های جوش هستند که به دلیل تکنولوژی به کار رفته در آن‌ها و موتور قوی که دارند فرآیند جوشکاری را با کیفیت‌تر و باصرفه‌تر کرده‌اند. جوشکاری با دستگاه‌های اینورتر باعث کاهش مصرف انرژی می‌شود چرا که این دستگاه با برق تک فاز کار می‌کند.

این دستگاه‌ها بدون ایجاد آلودگی صوتی هستند. وزن سبکی دارند و به راحتی قابل حمل هستند. این در حالی است که دستگاه‌های جوش قدیمی به دلیل وزن و حجم زیاد، مصرف زیاد برق و هزینه‌ی بالا برای تعمیرات دیگر مورد استفاده قرار نمی‌گیرند. از دیگر ویژگی‌های دستگاه‌های اینورتر می‌توان به قوس پایدار، ولتاژ بی‌باری بالا و تعادل مناسب قدرت قوس اشاره کرد. دستگاه‌های جوش اینورتر مقرون به‌صرفه هستند و برای مصارف خانگی گزینه‌ی بسیار خوبی محسوب می‌شوند.

بهترین برند دستگاه جوش

دستگاه‌های جوش بسته به نوع اتصالت با یکدیگر تفاوت دارند. به‌عنوان مثال برای ساخت و اتصال قطعات پلاستیک دستگاه‌های جوش پلاستیک در بازار عرضه می‌شود. دستگاه‌های جوش اصلی که اتصال فلزات را انجام می‌دهند در برندها و مدل‌های مختلف تولید شده‌اند. انواع دستگاه جوش چند منظوره، اینورتر جوشکاری و … در سایت به فروش میرسد. ادون، وینر، آروا، صبا الکتریک، اکتیو تولز از برندهای مشهور دستگاه جوش هستند. خرید آنلاین انواع دستگاه جوش با موتور قوی و بدنه محکم ضد ضربه از فروشگاه اینترنتی امکان‌پذیر است.

نحوه کارکردن با دستگاه جوش

معمولا دستگاه های جوش دارای یک کابل اتصالی و یک کابل انبر جوشکاری است که باید به درستی به دستگاه متصل شوند. بعد از اتصال دستگاه به برق و استفاده از ماسک جوشکاری می‌توانید کار جوشکاری را شروع کنید. رعایت نکات ایمنی حین کار بسیار اهمیت دارد.