جوشکاری فلزات ضخیم یکی از چالشی ترین مراحل در صنایع فلزی، ساختمان سازی و خودروسازی است. اینکه چطور بتوان اتصال مقاوم، بدون تخلخل و یکنواختی ایجاد کرد، کاملاً به انتخاب گاز مناسب بستگی دارد. برخلاف تصور عمومی، مهارت جوشکار تنها عامل موفقیت نیست. در واقع ترکیب درست گاز محافظ، می‌تواند کیفیت جوش را چندین برابر کند. در این مطلب بررسی می‌کنیم که برای فلزات ضخیم، چه نوع گازی بهتر جواب می‌دهد و چرا.
بهترین گازها برای جوشکاری فلزات ضخیم
در جوشکاری فلزات ضخیم، مثل ورق‌های فولادی یا قطعات صنعتی، گاز محافظ نقش مهمی دارد. یکی از پرکاربردترین گازها در این زمینه، آرگون (Argon) است. آرگون به عنوان یک گاز بی‌اثر، نمی‌گذارد اکسیژن یا نیتروژن وارد ناحیه جوش شود. این موضوع باعث می‌شود جوش نهایی تمیز، بدون حباب و با استحکام بالا باشد. اما آرگون به تنهایی همیشه کافی نیست. برای فلزات ضخیم، معمولاً از ترکیب آرگون و CO2 استفاده می‌شود. این ترکیب، به ویژه در روش جوشکاری MIG کاربرد زیادی دارد. CO2 خاصیت فعال دارد و کمک می‌کند قوس جوشکاری قدرت نفوذ بیشتری داشته باشد. معمولاً ترکیب‌های رایج مثل 80 درصد آرگون + 20 درصد CO2 یا 90/10 در بازار در دسترس هستند. برای جوشکاری TIG که بیشتر برای فلزات حساس و تمیز به‌کار می‌رود، آرگون خالص همچنان گزینه اصلی است. اما وقتی ضخامت زیاد باشد، برای کنترل بهتر حرارت، از آرگون + هلیوم هم استفاده می‌شود. هلیوم باعث داغ‌تر شدن قوس و در نتیجه عمق نفوذ بیشتر در فلز می‌شود. در بخش بعد، مقایسه دقیق‌تری بین گازهای آرگون، CO2، هلیوم و حتی اکسیژن خواهیم داشت و بررسی می‌کنیم که در چه شرایطی کدام ترکیب بازده بیشتری دارد.
مقایسه ترکیب‌های گازی پرکاربرد در جوشکاری فلزات ضخیم
برای فلزات نازک شاید آرگون خالص یا CO2 تنها کفایت کند، اما در مورد فلزات ضخیم، انتخاب گاز پیچیده‌تر می‌شود. به همین دلیل شناخت دقیق ویژگی‌های ترکیب‌های مختلف گازی کمک می‌کند تا کیفیت جوش نهایی به‌مراتب بالاتر برود.
آرگون+ CO2
این ترکیب، انتخاب شماره یک در جوشکاری MIG روی فولادهای ضخیم است. CO2 خاصیت اکسید کننده دارد و باعث نفوذ عمیق‌تر قوس در فلز می‌شود. بسته به درصد CO2، جوش نهایی می‌تواند متفاوت باشد. مثلاً 85/15 بیشتر برای جوش‌های نیمه صنعتی و 95/5 برای جوش‌های دقیق و تمیز بکار می‌رود.
آرگون + اکسیژن
اضافه کردن مقدار کمی اکسیژن (معمولاً 2 تا 5 درصد) به آرگون، قوس را پایدارتر می‌کند و نفوذ گاز به داخل جوش را بهتر می‌کند. البته اکسیژن بیش از حد می‌تواند باعث اکسید شدن سطح جوش شود. این ترکیب برای فولادهای آلیاژی یا استنلس استیل هم گاهی پیشنهاد می‌شود.
آرگون + هلیوم
هلیوم نسبت به آرگون گرمای بیشتری تولید می‌کند. ترکیب این دو گاز باعث می‌شود قوس الکتریکی قوی‌تر شود و برای فلزات خیلی ضخیم یا رسانای بالا مثل مس و آلومینیوم، جوشکاری مؤثرتری انجام گیرد. معمولاً در جوشکاری TIG از این ترکیب بهره می‌برند.
گاز خالص CO2
در پروژه‌های سنگین صنعتی که هزینه مهم است، گاز CO2 به تنهایی هم استفاده می‌شود. البته چون CO2 فعال است، کنترل آن سخت‌تر بوده و ممکن است دود بیشتری تولید کند و ظاهر جوش زبرتر باشد. هرکدام از این ترکیب‌ها، بسته به نوع پروژه، ضخامت فلز، دستگاه جوش و تجربه جوشکار می‌توانند نتیجه متفاوتی ایجاد کنند. گاهی لازم است قبل از شروع پروژه اصلی، تست‌های آزمایشی انجام شود تا بهترین ترکیب برای آن شرایط خاص پیدا شود.
آیا گازهای جوشکاری روی ایمنی و محیط زیست هم تأثیر دارند؟
جوشکاری فقط به کیفیت اتصال محدود نمی‌شود؛ بلکه نوع گازی که استفاده می‌کنید، می‌تواند روی سلامت جوشکار، ایمنی کارگاه و حتی محیط زیست هم تأثیرگذار باشد. مثلاً گاز CO2 در عین حال که ارزان و پرکاربرد است، می‌تواند در مقادیر زیاد باعث افزایش گازهای گلخانه‌ای و آلودگی محیط شود. همچنین اگر تهویه مناسبی در محیط نباشد، استنشاق طولانی‌مدت آن ممکن است برای جوشکار مضر باشد. از طرف دیگر، گازهایی مثل هلیوم و آرگون چون خنثی‌اند، ضرری برای ریه ندارند، اما چون سنگین‌تر از هوا هستند، در محیط‌های بسته و بدون تهویه می‌توانند اکسیژن را جابه‌جا کنند و خطر خفگی ایجاد کنند. به همین خاطر، در کارگاه‌های بسته یا زیرزمینی، استفاده از این گازها نیاز به سیستم تهویه مطمئن دارد. نکته دیگر این است که گازهای ترکیبی وقتی به صورت سیلندر تحت فشار استفاده می‌شوند، باید حتماً مطابق با استاندارد نگهداری و حمل شوند. شکستگی یا نشتی در شیر گاز می‌تواند منجر به آتش‌سوزی، انفجار یا مسمومیت شود. بنابراین انتخاب گاز مناسب، فقط موضوع کیفیت فنی نیست، بلکه بخشی از مدیریت ایمنی و سلامت پروژه محسوب می‌شود. اگر به دنبال نتیجه حرفه‌ای و ایمن هستی، حتماً با تکنسین‌های باتجربه مشورت کن و همیشه از گازهای استاندارد، سیلندرهای معتبر و تجهیزات ایمن استفاده کنید.
نکات کاربردی برای انتخاب گاز در جوشکاری فلزات ضخیم
حالا که با ترکیب‌های مختلف گاز آشنا شدیم، وقت آن است که به چند نکته مهم در انتخاب گاز مناسب برای جوشکاری فلزات ضخیم اشاره کنیم. چون همیشه فقط نوع گاز تعیین کننده نیست، بلکه عوامل محیطی و عملیاتی هم نقش زیادی دارند.
- نوع فلز: اگر با فولاد معمولی کار می‌کنید، ترکیب آرگون + CO2 کفایت می‌کند. اما اگر سر و کار شما با آلومینیوم، مس یا استیل باشد، باید سراغ آرگون خالص یا ترکیب‌های هلیومی بروید. چون این فلزها به حرارت بالا و قوس پایدارتر نیاز دارند. در برخی عملیات صنعتی خاص، گازهایی مثل پروپیلن نیز برای کاربردهای جوش و برش استفاده می‌شوند. گرچه گاز پروپیلن بیشتر در برشکاری حرارتی یا پیش گرمایش فلزات ضخیم کاربرد دارد تا جوشکاری دقیق، اما در پروژه‌هایی که نیاز به حرارت زیاد، سرعت بالا و هزینه اقتصادی باشد، می‌تواند گزینه قابل توجه باشد.
برای خرید این گاز می‌توانید به لینک زیر مراجعه کنید: https://parshavayealborz.com/product/c3h6/
- ضخامت فلز: هرچه ضخامت بیشتر باشد، نیاز به نفوذ حرارتی بالاتری داریم. ترکیب‌هایی که CO2 یا هلیوم دارند، برای این کار بهترند چون قوس داغتری ایجاد می‌کنند. برای ضخامت‌های بالای 8 میلی متر، حتماً باید ترکیب گاز رو قوی‌تر در نظر بگیرید.
- موقعیت جوشکاری: اگر جوشکاری در حالت سربالا یا عمودی انجام می‌شود، کنترل قوس اهمیت زیادی دارد. در این شرایط، آرگون خالص یا ترکیب‌های ملایم‌تر انتخاب بهتری‌اند چون پایداری بیشتری دارند و پاشش کمتری ایجاد می‌کنند.
- نوع دستگاه و فرآیند: جوشکاری MIG، TIG یا حتی جوشکاری با سیم زیرپودری (SAW) هر کدام گاز مخصوص به خودشان رو دارند. برای مثال در TIG، معمولاً آرگون خالص استفاده می‌شود؛ در MIG ترکیب‌های مختلف بسته به ضخامت و فلز متغیر هستند.
- بودجه پروژه: در پروژه‌های انبوه یا تولیدی، قیمت گاز هم مهم می‌شه. مثلاً CO2 نسبت به آرگون یا هلیوم ارزان‌تر است. گاهی کیفیت جوش کمی فدا می‌شود تا هزینه کلی کاهش پیدا کند. البته در صنایع حساس مثل هوافضا یا پتروشیمی این موضوع اصلاً پذیرفته نیست.
جمع‌بندی نهایی
انتخاب گاز مناسب برای جوشکاری فلزات ضخیم، فراتر از یک انتخاب ساده است. باید ترکیبی از تجربه، شناخت فلز، نوع پروژه و شرایط کاری رو در نظر بگیری. اگر بخواهید جوشی مقاوم، تمیز و پایدار داشته باشی، بهتر است همیشه قبل از شروع، گازها رو تست و مقایسه کنید. در نهایت، هیچ گازی برای همه پروژه‌ها بهترین نیست؛ بلکه گاز مناسب، همونیه که با شرایط خاص تو بیشترین هماهنگی رو دارد.
دیدگاه ها