۲۹ مهر ۱۴۰۰ مدیر ۰
به اشتراک‌ گذاری

جوشکاری تیگ و هر آنچه که باید درباره آن بدانید

۵/۵ - (۳ امتیاز)

جوشکاری تیگ از روش‌های اتصال‌دهی فلزات است که معمولا برای قطعات با ضخامت کم، کاربرد دارد. در واقع فرایند جوشکاری، به عنوان یکی از انواع اتصالات دائم و با ضریب اطمینان و طول عمر بالا، در صنعت کاربرد گسترده‌ای دارد.
انواع روش های جوشکاری، هرکدام برای شرایط، قطعات و کاربردهای خاص مورد استفاده قرار می‌گیرند و اصول و قوانین مخصوص به خود را دارند.
در این مطلب قصد داریم تا به معرفی جوشکاری تیگ، به عنوان یکی از انواع فرایندهای پرکاربرد در صنعت بپردازیم. شما تا پایان این مقاله در رابطه با این نوع جوشکاری، نحوه انجام، عوامل موثر بر کیفیت، کاربرد، دستگاه و تجهیزات جوشکاری تیگ و بسیاری موارد دیگر اطلاعات جامعی را کسب خواهید نمود. با ما همراه باشید.

جوشکاری تیگ چیست؟

جوشکاری تیگ (TIG) مخفف عبارت انگلیسی Tungsten Inert Gas است و از انواع جوشکاری قوس الکتریکی محسوب می‌شود. براساس نام‌گذاری انجمن جوشکاری آمریکا، AWS، این فرایند با نام جوشکاری GTAW نیز کاربرد دارد. در این فرایند، از یک الکترود غیر مصرفی از جنس تنگستن یا آلیاژهای آن، برای انتقال جریان الکتریسیته بین قطعه کار و الکترود و ایجاد قوس الکتریکی، استفاده می‌شود.
در جوشکاری TIG، حوضچه مذاب کاملا قابل مشاهده است و احتمال اکسید شدن منطقه تحت حرارت و حتی الکترود، وجود دارد. بنابراین به منظور حفاظت از حوضچه مذاب در مقابل عناصر اکسیدکننده و مخرب اتمسفر، از گازهای خنثی استفاده می‌شود.
متداول‌ترین گاز خنثی مورد استفاده در این روش جوشکاری، آرگون است. به همین دلیل، به آن جوشکاری آرگون نیز گفته می‌شود.
جوشکاری تیگ آرگون به هر دو صورت با فلز پرکننده (سیم جوش) و یا بدون فلز پرکننده قابل انجام شدن است. این روش برای انواع فلزات آهنی و غیرآهنی در محدوده گسترده‌ای از ضخامت‌ها کاربرد دارد.
جوش آرگون به دلیل مزایای بسیاری که دارد مانندکیفیت جوشکاری بالا، ایجاد جوش تمیز و ظریف و امکان جوش دادن ورق‌های نازک، کاربرد گسترده‌ای در صنایع مختلف دارد.

گاز خنثی مورد استفاده در جوشکاری تیگ

در حین انجام فرایند جوشکاری تیگ، برخی از گازهای محافظ که گاز خنثی هستند، هوا را از ناحیه جوشکاری دور کرده و با این کار هم از اکسیدشدن الکترود و هم منطقه جوش محافظت می‌کنند. علاوه‌براین، عبور این گاز از داخل تورچ باعث خنک شدن آن می‌شود.
برخلاف تصور بسیاری افراد که فکر می‌کنند تنها گاز مورد استفاده در جوشکاری تیگ، آرگون است، اما باید گفت که گازهای دیگری نیز در این فرایند کاربرد دارند. ازجمله این گازها می‌توان به هلیوم، نیتروژن و یا ترکیبی از آن‌ها اشاره کرد.
یکی از ترکیبات گازی پرکاربرد در این نوع جوشکاری، مخلوط گاز هلیوم و آرگون است. از مزایای استفاده از هلیوم در این فرایند عبارتند از:

  • باعث افزایش توان قوس شده و به همین دلیل می‌توان سرعت جوشکاری را افزایش داد.
  • خروج گازها از منطقه جوش را راحت‌تر کرده و از ایجاد عیوبی ناشی از حبس گازها در فلز جوش جلوگیری می‌کند.

 

تجهیزات جوشکاری تیگ

تجهیزات جوشکاری تیگ

تجهیزات جوشکاری تیگ، شامل موارد زیر است:

  1. منبع نیرو (power source)
    در جوش آرگون، به منظور ایجاد جریان و قوس الکتریکی نیاز است تا از منبع نیرو استفاده شود.
  2. مشعل
    به مشعل جوشکاری، تورچ نیز گفته می‌شود. در جوشکاری آرگون، مشعل وظیفه نگهداری الکترود تنگستن و انتقال گاز محافظ به منطقه جوشکاری و حوضچه مذاب را بر عهده دارد. مشعل‌های جوشکاری دارای انواع مختلفی هستند که باتوجه به درجه و سایز الکترود، می‌توان از هرکدام استفاده کرد.
    برای خنک کردن مشعل،‌ از دو روش خنک‌کاری با آب و هوا استفاده می‌شود. در مواردی که شدت جریان پایین باشد، از هوا برای این کار استفاده می‌شود. اما در مواردی که قرار است دستگاه برای مدت طولانی و به صورت مداوم کار کند و یا شدت جریان بالایی داشته باشد، از آب برای خنک کردن مشعل استفاده می‌کنند. در هرکدام از این انواع، قیمت دستگاه جوش تیگ متفاوت است.
  3. الکترود
    الکترود تنگستن مورد استفاده در جوشکاری تیگ، از نوع مصرف نشدنی است. این الکترودها معمولا در قطرهای ۰.۲۵ تا ۶.۳۵ میلی‌متر و طول ۷۶ تا ۶۱۰ میلی‌متر در بازار موجودند. انواع الکترود تنگستن برای جوشکاری ممکن است دارای ترکیب شیمیایی متفاوتی باشند. که درنتیجه خواص متفاوتی را نیز رقم می‌زنند.
  4. سیلندر گاز محافظ
    گاز محافظ جوشکاری تیگ که معمولا در مخازنی(کپسول‌هایی) ذخیره شده‌اند، توسط نازل به سطح حوضچه جوش منتقل می‌شوند. در این کپسول‌ها، برای تنظیم شدت گاز خروجی از رگلاتور و برای هدایت گاز از کپسول به مشعل، از بست و شلنگ استفاده می‌شود.
  5. سیم جوش
    انتخاب نوع سیم جوش از فاکتورهای مهم در جوشکاری تیگ است. در AWS قوانین مشخصی برای ترکیب شیمیایی، نحوه استفاده، مقدار و نوع جریان، قطر سیم جوش و بسیاری موارد دیگر وجود دارد که به عنوان مرجعی برای افراد فعال در این حوزه محسوب می‌شود.

نحوه انجام جوشکاری تیگ

نحوه انجام جوشکاری تیگ می‌تواند به صورت دستی، اتوماتیک و ماشینی باشد. هرکدام از این روش‌ها، مزایا و معایب خاص خود را دارند که می‌تواند در کیفیت نهایی محصول، تاثیرگذار باشد.
سازوکار اصلی جوش آرگون به این صورت است که با برقراری قوس الکتریکی بین الکترود تنگستنی و فلز پایه، قوس الکتریکی بین آن دو برقرار می‌شود که حرارت لازم برای ذوب را ایجاد می‌کند. از سوی دیگر، گاز محافظ به منطقه جوشکاری دمیده می‌شود تا گازهای مخرب را از این منطقه دور کرده و از ایجاد عیوب جوشکاری ناشی از اکسید شدن، جلوگیری شود.
در ویدئو زیر، آموزش جوشکاری تیگ با جزئیات بیشتری آورده شده است.

عوامل موثر بر کیفیت جوشکاری تیگ

عوامل بسیاری هستند که کیفیت جوشکاری تیگ را تحت تاثیر قرار می‌دهند. برخی از این عوامل عبارتند از:

  • شدت جریان الکتریکی
  • سرعت جوشکاری
  • طول یا ولتاژ قوس (فاصله میان سطح قطعه کار و نوک الکترود)
  • نوع گاز محافظ مورد استفاده

از بین این عوامل، تاثیر شدت جریان الکتریکی بر جوشکاری تیگ را به عنوان یک عامل مهم، مورد بررسی قرار داده‌ایم.

تاثیر شدت جریان الکتریکی بر جوشکاری آرگون

در جوش آرگون، می‌توان هر دو نوع جریان AC یا DC را انتخاب کرد. استفاده از هر یک از این انواع جریان، بسته به نوع فلز پایه متفاوت است. به عنوان مثال برای جوشکاری آلومینیوم از جریان متناوب (AC) استفاده می‌شود، در حالی که برای قطعات فولادی و دیگر فلزات، جریان مستقیم (DC) عملکرد بهتری دارد.
یکی از عوامل موثر بر کیفیت جوشکاری، شدت جریان یا آمپراژ است. تنظیم آمپر باتوجه به ضخامت قطعه و نوع کاربرد آن صورت می‌گیرد. برخی از نکات مربوط به تنظیمات دستگاه جوش آرگون در رابطه با شدت جریان، شامل موارد زیر می‌شود:

  • هر چه فلز ضخیم‌تر باشد، بهتر است آمپر بالاتری استفاده شود.
  • در شدت جریان‌های پایین، مدت زمان بالاتری برای انجام جوشکاری لازم است. با افزایش زمان، حرارت بالایی به قطعه منتقل می‌شود که ترکیب رنگی غیر یکنواختی را بر روی خط جوش ایجاد می‌کند.
  • خط جوش ایجاد شده ناشی از آمپراژ بالا، کیفیت و یکنواختی بالاتری دارد. در جریان‌های بالاتر، حوضچه جوش یا مذاب ناشی از حرارت جوش با سرعت بالاتری ایجاد شده و سریع‌تر نیز سرد می‌شود. این مساله منجر به یکنواختی هر چه بیشتر سطح جوشکاری شده می‌شود.

در ویدئو زیر، تاثیر شدت جریان در جوشکاری استیل را مشاهده کنید:

 

موارد کاربرد جوشکاری تیگ

جوش آرگون برای ایجاد اتصال در طیف گسترده‌ای از فلزات کاربرد دارد. به عنوان مثال می‌توان به فولادهای زنگ نزن، آلومینیوم، برنج، آلیاژهای منیزیم، مس، تیتانیوم، فولادهای کربنی و آلیاژی اشاره کرد.
ارائه خواص مطلوب و عدم وجود محدودیت در ضخامت قطعات برای جوشکاری تیگ، موجب شده تا برای ایجاد اتصال در ساخت لوله‌ها، مخازن و جوشکاری سازه های فولادی از آن استفاده شود. باید گفت که کیفیت و قیمت لوله تحت تاثیر کیفیت انجام جوشکاری دچار تغییر می‌شود.
صنایعی که بیشترین کاربرد جوشکاری تیگ را می‌توان برای آن‌ها برشمرد، شامل صنعت نفت، پتروشیمی، هوافضا، صنایع غذایی و اتمی می‌شود.
یکی از کاربردهای مهم جوش آرگون، در اتصال قطعات آلومینیومی است که در ادامه با نکات جوشکاری تیگ آلومینیوم آشنا خواهید شد.

جوشکاری تیگ آلومینیوم

جوشکاری تیگ در ایران، کاربرد گسترده‌ای در جوشکاری آلومینیوم دارد. به همین دلیل به آن جوش آلومینیوم نیز گفته می‌شود. البته روش‌های دیگری هم هستند که می‌توان جوشکاری قطعات آلومینیومی را با آن‌ها انجام داد که از آن جمله می‌توان به جوشکاری الکترود دستی اشاره نمود.
جوشکاری آلومینیوم به دلیل وجود لایه‌های اکسید آلومینیوم بر سطح آن، از حساسیت بالایی برخوردار است. این اکسیدها که دارای نقطه ذوب بالایی درمقایسه با آلومینیوم هستند، در حین جوشکاری ذوب نمی‌شوند. در اثر تلاطم مذاب در ناحیه ذوب، این لایه‌ها شکسته شده و درون فلز جوش محبوس می‌شوند.
عدم حذف این لایه‌های اکسید آلومینیوم در حین جوشکاری، ممکن است جوشی بسیار بی‌کیفیت را ایجاد کند. یکی از روش‌های حذف لایه اکسید آلومینیوم، استفاده از جوشکاری تحت حفاظت گاز است.
گفته می‌شود که بهترین روش برای جوشکاری آلومینیوم، جوش آرگون است. اما برخی مسائل مانند گران بودن این روش موجب شده تا در مواردی که حساسیت کار بالا نیست، از جوشکاری میگ برای این کار استفاده شود.

مزایای جوشکاری تیگ

از مزیت ‌های جوشکاری تیگ می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

  • کیفیت بالایی دارد.
  • برای ایجاد جوش‌های ظریف و تمیز استفاده می‌شود.
  • در جوشکاری تیگ، پاششی که در سایر انواع جوشکاری های قوسی دیده می‌شود، وجود ندارد.
  • به راحتی می‌توان پاس ریشه را کنترل کرد.
  • جوشکاری تیگ بدون استفاده از سیم جوش یا فیلر پرکننده نیز می‌تواند انجام شود.
  • به راحتی می‌توان متغیرهای جوشکاری را کنترل نمود.
  • در این فرایند و با کنترل خوب پارامترهای جوشکاری، می‌توان شکل گرده جوش را کنترل کرد.
  • روی تمامی فلزات قابلیت اجرا دارد.
  • امکان اتصال فلزات غیر همجنس
  • عدم تولید سرباره
  • دید خوب جوشکار
  • محدودیتی برای جوشکاری وق‌های نازک با ضخامت کمتر از یک میلی‌متر وجود ندارد.

معایب جوشکاری تیگ

جوشکاری تیگ نیز مانند سایر انواع روش‌ های جوشکاری، علاوه بر مزایا، معایبی نیز دارد. برخی از این معایب عبارتند از:

  • در صورت تماس الکترود تنگستن با حوضچه مذاب، احتمال ورود آخال به فلز جوش بالا است.
  • نیاز به تخصص و مهارت بالایی دارد.
  • سرعت انجام جوشکاری تیگ پایین است.
  • جوشکاری تیگ برای قطعات با ضخامت بیشتر از حدود ۱۰ میلی‌متر، معمولا صرفه اقتصادی ندارد و بهتر است از روش‌های دیگر استفاده شود.
  • در محیط‌هایی که هوا با شدت بالایی جریان دارد به عنوان مثال درحال وزش باد، حفاظت با گاز محافظ به خوبی قابل انجام نیست.
  • در صورت ایجاد اختلال در حفاظت از حوضچه جوش، فلز جوش دچار آلودگی شده و کیفیت جوشکاری به شدت افت می‌کند.
  • تجهیزات جوشکاری آرگون نسبتا گران است.

نکات مورد توجه در جوشکاری تیگ

در جوشکاری آرگون نیز مانند سایر انواع جوشکاری باید نکاتی را مد نظر قرار داد تا بهترین نتیجه حاصل شود. برخی از این نکات عبارتند از:

  • فیلر جوشکاری باید جایگیری مناسبی داشته باشد. جایگیری مناسب باعث می‌شود تا در معرض گاز محافظ بوه و از اکسید شدن آن جلوگیری به عمل آید.
  • معمولا در جوشکاری مکانیزه و در مواردی که فلز پایه، هدایت حرارتی بالایی داشته باشد، بهتر است از گاز هلیوم برای حفاظت استفاده شود.
  • برای جوشکاری تیگ به صورت دستی، بهتر است از گاز آرگون استفاده شود.
  • سرعت جوشکاری بر روی میزان نفوذ و خصوصا پهنای جوش، تاثیرگذار است. در واقع این پارامتر، علاوه بر کیفیت، ظاهر خط جوش را نیز تحت تاثیر قرار می‌دهد. بنابراین در انتخاب سرعت، باید دقت زیادی به خرج داد.
  • با اینکه الکترودهای مورد استفاده در فرایند جوشکاری تیگ، غیرمصرفی هستند، اما پس از مدتی باید تعویض شوند. هرچند مهارت جوشکار به افزایش طول عمر آن کمک می‌کند.

ایمنی جوشکاری تیگ

نکات ایمنی جوشکاری آرگون

از عوارض جوشکاری آرگون می‌توان به احتمال بالای آسیب دیدن چشم اپراتور اشاره کرد. به همین دلیل باید نسبت به نکات ایمنی توجه ویژه‌ای نشان داده و از عینک، لباس، کلاه و دستکش مخصوص جوشکاری استفاده شود.

مقایسه جوشکاری تیگ و میگ

جوشکاری میگ یکی از انواع جوشکاری قوسی با گاز محافظ و با استفاده از الکترود مصرفی است. موارد مقایسه جوشکاری TIG و MIG عبارتند از:

  • در هر دو روش جوشکاری تیگ و میگ از گاز محافظ استفاده می‌شود.
  • الکترود مورد استفاده در جوشکاری تیگ از نوع غیرمصرفی و در میگ از نوع مصرف شدنی است.
  • سرعت انجام جوشکاری میگ بیشتر از تیگ است.
  • جوشکاری تیگ می‌تواند به صورت با فیلر یا بدون فیلر انجام شود. اما در میگ حتما باید از فیلر استفاده نمود.
  • کاربرد جوشکاری تیگ و میگ متفاوت است. در مواردی که حساسیت و ظرافت کار بالا باشد، معمولا از جوشکاری تیگ استفاده می‌شود.
  • انجام جوشکاری میگ بسیار ساده‌تر از جوشکاری تیگ است.

نکات خرید دستگاه جوشکاری تیگ

توجه به نکات خرید دستگاه جوش تیگ به شما کمک می‌کند تا با خرید آگاهانه، بهترین نتیجه را با پرداخت هزینه مناسب، کسب کنید. انتخاب دستگاه جوش آرگون باید باتوجه به عواملی مانند حجم عملیات جوشکاری، ضخامت قطعه و خواصی که از آن انتظار دارید، انجام ‌شود.
مهم‌ترین نکات قابل توجه در خرید دستگاه جوش آرگون عبارتند از:

  1. باید ببینید چه کاربردی از آن انتظار دارید. معمولا برای مصارف خانگی و جوشکاری‌های سبک که ضخامت قطعه بالا نیست، از دستگاه‌هایی با ولتاژ ۱۱۰ تا ۱۵۰ ولت استفاده می‌شود. اما در جوشکاری‌های صنعتی، ولتاژهای بالاتری از دستگاه نیاز است.
  2. از موراد دیگری که در خرید دستگاه جوش تیگ باید مورد توجه قرار دهید، مقدار چرخه کار است که باتوجه به یک چرخه ۱۰ دقیقه‌ای سنجیده می‌شود.
    عدد چرخه کار به صورت درصد بیان می‌شود. مثلا عدد ۲۰% نشان می‌دهد که این دستگاه می‌تواند به مدت ۲ دقیقه به‌صورت مداوم کار کند. هرچه این مقدار بیشتر باشد، قیمت دستگاه جوشکاری تیگ نیز بیشتر می‌شود.
  3. دستگاه جوشکاری در ابعاد مختلفی در بازار موجود است. برخی از این دستگاه‌ها سبک و برخی سنگین هستند. دستگاه‌های سبک در مواردی که نیاز به جابه‌جایی باشد، کاربرد دارد.
    درصورت انتخاب دستگاه جوش سبک باید دقت کنید که دسته محکمی داشته باشد تا در حین حمل، دچار شکستگی نشود.
  4. ضخامت قطعه جوشکاری، یکی از مواردی است که حتما باید در هنگام خرید دستگاه جوش مورد توجه قرار گیرد. به این خاطر که برای جوشکاری ضخامت‌های مختلف، توان دستگاه نیز تفاوت دارد.

همه عواملی که در بالا توضیح داده شد، قیمت دستگاه جوشکاری آرگون را تحت تاثیر قرار می‌دهد. بنابراین باید دقت شود که چه محصولی را با چه ویژگی‌هایی خریداری می‌کنید تا بهترین انتخاب را متناسب با نیازتان داشته باشید.

 

دستگاه جوشکاری تیگ

 

خدمات جوشکاری تیگ در آیرومارت

در مسیر خرید مقاطع فولادی ممکن است نیاز باشد تا فرایندهای ثانویه‌ای مانند جوشکاری نیز بر روی محصول شما انجام شود. در این راستا بسیاری از تامین کنندگان معتبر آهن آلات، این فرایندها را در قالب خدمات به مشتریان خود ارائه می‌دهند. این کار سبب می‌شود تا علاوه بر حذف هزینه‌های اضافه، مسیر تهیه محصول مورد نظرتان هموارتر شود.
بازرگانی فولاد آیرومارت تامین‌کننده انواع مقاطع فولادی و استیل ازجمله میلگرد، تیرآهن، نبشی، ناودانی، لوله، پروفیل، ورق و سایر محصولات آهنی است. این مجموعه در کنار تامین مقاطع، به ارائه خدمات گسترده‌ای در رابطه با هر محصول نیز می‌پردازد. از این خدمات، می‌توان به جوشکاری تیگ اشاره نمود. برای کسب اطلاعات بیشتر در رابطه با تمامی خدمات آیرومارت فقط کافیست با شماره ۴۵۳۰۶-۰۲۱ تماس گرفته و از کارشناس مربوطه مشاوره فنی دریافت نمایید.

۲۹ مهر ۱۴۰۰ مدیر ۰
به اشتراک‌ گذاری
چند مطلب مرتبط:
نظرات کاربران