جوشکاری CO2 چیست؟ + نحوه اجرا، مزایا و معایب و تجهیزات مورد نیاز

جوشکاری CO2 یکی از انواع جوشکاری قوس الکتریکی در محیط محافظ است که در آن از دی اکسید کربن (CO2)به عنوان گاز محافظ استفاده می‌شود. جوشکاری CO2 معمولا برای فولادهای ساختمانی کم آلیاژ و ورق فلزی با ضخامت متوسط و نازک به کار می‌رود. این نوع جوشکاری مزایای زیادی دارد، به همین دلیل یکی از رایج ترین انواع جوشکاری محسوب می‌شود. گاهی به این روش، جوشکاری MAG نیز می‌گویند.
در این مقاله خواهیم گفت که جوشکاری CO2 چیست، تجهیزات آن را به شما معرفی می‌کنیم و مزایا و معایب این روش را توضیح می‌دهیم. همراه وبلاگ آیرومارت باشید.

جوشکاری CO2 چیست؟

گازهای محافظ برای کمک به جوشکاری استفاده می‌شوند و تاثیر مهمی بر پایداری قوس، پروفیل‌های نفوذ جوش و فرآیند انتقال مورد استفاده دارند. روش‌های جوشکاری مختلفی وجود دارند که در آن‌ها از گاز محافظ استفاده می‌شود. این گاز، می‌تواند گازی نجیب یا گازی اکتیو باشد. به طور کلی، گازهای اکسیژن، هلیم، آرگون و دی اکسید کربن به عنوان گازهای محافظ مورد استفاده قرار می‌گیرند.

انتخاب گاز مناسب بسیار مهم است و دی اکسید کربن یکی از محبوب‌ترین انتخاب‌ها محسوب می‌شود. بنابراین در بین انواع جوشکاری، دی اکسید کربن در پروژه‌های مختلفی به کار می‌رود.

CO2 علاوه بر صرفه اقتصادی بیشتر نسبت به سایر گازها، به خواص مکانیکی خوب فلزات نیز کمک می‌کند. دی اکسید کربن که معمولا برای جوشکاری فولادهای کربنی و محدود به فرآیند اتصال کوتاه استفاده می‌شود، می‌تواند به دستیابی به برخی از ویژگی‌های مفید مانند دوام و مقاومت در برابر ترک کمک کند. در جوشکاری فلزات غیرآهنی چون منیزیم، تیتانیوم و یا جوشکاری آلومینیوم، باید از گاز آرگون خالص استفاده نمود چرا که دی اکسید کربن، موجب اکسیداسیون فلز جوش خواهد شد.

CO2، تنها گاز فعالی است که ضمن ارزان قیمت بودن، خواص محافظتی عالی از خود نشان می‌دهد و به همین علت، از جمله روش‌های متداول در جوشکاری صنایع است.
برخی، جوشکاری CO2 را با نام جوشکاری MAG نیز می‌شناسند. اما جوشکاری MAG جیست؟ منظور از MAG، جوشکاری فلز گاز فعال است که از عبارت Metal Active Gas گرفته شده است.

موارد استفاده از جوش CO2 چیست؟

فرآیند جوش CO2 را می‌توان در طیف وسیعی از بخش‌ها و صنایع استفاده کرد. این موارد می‌تواند شامل موارد زیر باشد:

• جوش لوله
• خودروسازی
• ساخت و ساز و زیرساخت
• کشتی سازی

برای تاسیسات صنعتی بزرگ گرفته تا تعمیرگاه‌های کوچکتر، جوشکاری قوس الکتریکی CO2 یک انتخاب رایج است و در پروژه‌های مختلفی استفاده می‌شود. مخلوط‌های گاز فعال مورد استفاده در این فرآیند عمدتا برای جوشکاری فولاد توسعه یافته‌اند.

در ساختمان‌سازی برای قطعات فولادی، جوشکاری ورق گالوانیزه و انواع لوله‌ها، از دی اکسید کربن استفاده‌های زیادی می‌شود. به طور کلی، در جوشکاری انواع آلیاژ آهنی می‌توان از این روش استفاده کرد.

چرا جوشکاری CO2؟

جوشکاری CO2 که برخی آن را با نام جوشکاری MAG معرفی می‌کنند، برای اتصال صفحات نازک و نیمه ضخیم غیرسخت فولادی بسیار عالی عمل می‌کند. اما علل استفاده از آن چیست؟

کاهش اکسیداسیون

تجزیه گاز CO2 در دمای بالا به مونوکسید کربن و اکسیژن، از اکسیداسیون فولادهای کربنی جلوگیری می‌کند که در نهایت به بهبود خواصی چون استحکام، چقرمگی و سختی منجر می‌شود.

جلوگیری برخی عیوب جوشکاری

گل جوش، یکی از عیوب رایج در جوشکاری است که با ذوب شدن روکش الکترود ایجاد می‌گردد. اگرچه گل جوش را می‌توان با فرزکاری از بین برد اما استفاده از روش CO2 از ایجاد آن جلوگیری کرده و داشتن خط جوش‌هایی دقیق‌تر و سالم‌تر را ممکن خواهد کرد.
عیب رایج دیگر، سوختگی کنار جوش یا undercut است. تراکم گاز CO2 در ترکیب با دمای قوس بالاتر، مانع از ایجاد سوختگی کنار جوش خواهد شد.

استفاده از CO2، هزینه جوشکاری را کاهش می‌دهد

استفاده از گازهای بی‌اثری چون هلیم و آرگون، هزینه جوشکاری را افزایش می‌دهد که در نهایت، منجر به افزایش هزینه تولید مقاطعی چون تولید لوله درز مستقیم خواهد شد، این درحالیست که جوشکاری CO2، روشی کم‌هزینه و در عین حال باکیفیت است که صرفه اقتصادی خواهد داشت.

قابلیت ترکیب CO2 با سایر گازها

استفاده از گاز CO2 به تنهایی، باعث پاشش جوش می‌گردد و قادر به بهبود بخشیدن فرایند جوشکاری نخواهد بود. اما قابلیت ترکیب با گازهای بی‌اثری چون آرگون را دارد که در ولتاژهای پایین، از پاشش جوش و ناپایداری قوس جلوگیری می‌کند.

افزایش نفوذ جوش در جوش co2

در جوشکاری CO2، گاز محافظ مذکور حرارت را متمرکز کرده و نفوذ جوش را بهبود می‌بخشد که مانع از نفوذ ناقص به عنوان یکی از عیوب رایج می‌شود.

کیفیت جوش خوبی دارد

هنگام فرآیند جوشکاری، اولویت اول شما باید کیفیت جوش بالا باشد. CO2 به طور قابل توجهی کیفیت را بهبود می‌بخشد، زیرا سطح هیدروژن در فلز جوش پایین است که به ایجاد مقاومت در برابر ترک و سایر خواص مکانیکی عالی کمک می‌کند. همچنین استفاده از جوش دی اکسید کربن، ظاهر فلز را بهبود می‌بخشد و در عین حال نیاز به تمیز کردنِ پس از جوش را کاهش می‌دهد.

کاهش تنش سطحی

برخلاف گازهای نجیب هلیم و آرگون، در جوشکاری CO2، این گاز محافظ تنش سطحی را کاهش داده و منجر به نفوذ بیشتر جوش می‌شود.

سایر مزایای جوش CO2

از دیگر مزایای جوش CO2 می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• جرقه‌زنی کم
• میزان سرباره بسیار کم و نزدیک به صفر
• استفاده از سیم جوش با قطر نسبتا کم و افزایش چگالی جریان
• قابلیت استفاده در تمام شرایط جوشکاری
• امکان تغذیه مستمر سیم جوش

معایب جوشکاری CO2 چیست؟

معایب جوشکاری co2 شامل موارد زیر می‌شود:

• از آن نمی‌توان در فضای باز استفاده کرد.
• با توجه به اینکه جوشکاری CO2 از گاز محافظ در طول فرآیند استفاده می‌کند، می‌توان آن را فقط در محیط بسته انجام داد. زیرا باد می‌تواند باعث آلوده شدن پروژه شود.
  نسبت به آلاینده‌ها حساسیت دارد.
• مواردی مانند زنگ زدگی، خاک، روغن و رنگ می‌توانند باعث ایجاد مشکلاتی در جوشکاری CO2 شوند که می‌تواند به این مواد حساس باشد. بنابراین، خلوص گاز CO2 و تمیزی سیم جوش بسیار مهم است.
• گاز CO2، برای سلامتی خطرناک است.
• به تجهیزات و ادوات زیادی نیاز دارد.

لوازم جوشکاری co2

• رگلاتور یا شیر تنظیم که برای تنظیم مقدار گاز خروجی استفاده می‌شود.
• تغذیه کننده سیم: این دستگاه معمولا یک توپ با ۱۰ هزار متر سیم دارد.
• انبر جوشکاری co2 که به‌وسیله آن گاز و سیم به محل جوشکاری هدایت می‌شوند، به محض فشار دکمه آن می‌توانیم جوشکاری را انجام دهیم.
• سیم جوش CO2 با جنس‌های آلومینیوم، فولاد و استیل وجود دارد. اگر جنس سیم جوش از فولاد باشد، قطر آن بین ۰.۸ – ۱.۶ میلی‌متر است.
• منبع تغذیه برای جوشکاری: ولتاژ مناسب برای ذوب و اتصال فلزات با استفاده از منبع تغذیه مناسب ایجاد می‌شود.
• مشعل یا تورچ: جریان الکتریکی بین گاز محافظ و سیم جوش و رساندن آن به حوضچه جوش با استفاده از مشعل انجام می‌شود.
• جوشکاری مذکور، به شیوه‌های مختلفی انجام می‌شود که جوشکاری co2 سربالا یکی از آن‌ها است.

نحوه انجام جوشکاری CO2

در دستورالعمل جوشکاری CO2، از یک کپسول گاز برای تامین گاز فعال استفاده می‌شود. با این حال، جوش CO2 با استفاده از سیم جوش پر از گاز نیز امکان‌پذیر است. در حین جوشکاری، یک سیم جوش به وسیله یک مشعل جوشکاری به سمت حوضچه جوش قطعه کار هدایت می‌شود. الکترود یا سیم جوش در سیم پیچ اولیه قرار دارد و به صورت پیوسته به سمت مشعل جوش هدایت می‌شود.

با ایجاد جریان الکتریکی در سیم جوش، قوس الکتریکی در فاصله نوک الکترود و فلز ایجاد می‌گردد که حرارت آن موجب به ذوب سیم جوش همراه با فلز می‌شود. لازم به ذکر است که جوشکاری تیگ نیز یکی از انواع جوش قوس الکتریکی است.

در حین جوشکاری، برای جلوگیری از اثرگذاشتن اکسیژن و نیتروژن اتمسفر روی حوضچه جوش، گاز محافظ CO2 از نازل مشعل تامین می‌گردد.
در طول جوشکاری CO2، دستگاه جوش ولتاژ ثابتی را تامین می‌کند. این ولتاژ ثابت یک قوس اتصال کوتاه را بین سیم جوش و موادی که قرار است جوش داده شود، ایجاد می‌کند. این اتصال کوتاه به دلیل اتصال کوتاهِ دمای بالایی بین مشعل جوش و قطعه به وجود می‌آید.

این امر باعث ذوب شدن لبه‌های جوش می‌شود. لبه‌های جوش همراه با سیم جوش، حوضچه جوش را تشکیل می‌دهند. هنگام خنک شدن، حمام مذاب سخت می‌شود و یک اتصال جوشی قوی به وجود می‌آید.

تنظیم ولتاژ و آمپراژ دستگاه بسیار مهم است چرا که در صورت تنظیم نادرست، به پاشش و جرقه جوش بالا منجر می‌شوند. تنظیم این دو عامل مهم، با توجه به ضخامت قطعه و گرمایی که نیاز دارد انجام می‌گیرد.

کیفیت جوشکاری، بر کیفیت مقاطع تولیدی همچون پروفیل‌هایی که از جوشکاری ورق تولید می‌شوند اثرگذار است و می‌تواند منجر به تغییر قیمت پروفیل در انواع و سایزهای مختلف چون قیمت قوطی ۲*۲ شود. بنابراین، حتما از متخصصین برای جوشکاری کمک بگیرید.

تفاوت جوشکاری ارگون و co2

مزیت جوشکاری CO2 این است که یک فرآیند جوشکاری نسبتا ارزان محسوب می‌شود. CO2 یک گاز محافظ ارزان به شمار می‌رود.
اصلی‌ترین تفاوت جوشکاری آرگون با CO2، ترکیب گاز محافظ مورد استفاده است. در جوشکاری آرگون، از گاز خالص آرگون برای جوشکاری استفاده می‌شود در حالی‌که در جوشکاری CO2، گاز محافظ، مخلوطی از گازهای دی اکسید کربن و آرگون است.

ترکیب گاز، بر پایداری و کیفیت قوس و در نتیجه خط جوش اثر می‌گذارد. قوس تولید شده توسط گاز آرگون، پایدارتر و قابل کنترل‌تر است در مقابل قوسی که توسط گاز CO2 تولید می‌شود. کربن دی اکسید، منجر به پاشش مذاب شده و کیفیت جوش کمتری ایجاد می‌کند.

اگرچه جوشی نافذ‌تر را ممکن می‌سازد که برای مواد ضخیم‌ و قطعات با ضخامت بالا مناسب است. به همین دلیل، ترکیب گاز CO2 و آرگون، ترکیبی مناسب برای جوشکاری باکیفیت، قیمت مناسب و قابل کنترل است.

دیگر تفاوت جوشکاری ارگون و co2 در سرعت است. جوشکاری CO2، سرعت بالاتری نسبت به جوش آرگون دارد، چرا که زمان آماده سازی تجهیزات و خنک شدن قطعه در آن کمتر است.
اگرچه جوش آرگون، مناسب برای قطعات غیرآهنی است اما گاز co2 را برای جوشکاری قطعات فولادی و آهنی استفاده می‌‌کنند. جوش آرگون، یکی از انواع جوشکاری MIG است که در آن از گازهای نجیب استفاده می‌شود.

بنابراین، به غیر از گاز محافظ، هیچ تفاوت خاصی بین جوش CO2 و جوش MIG وجود ندارد. فرآیند جوشکاری آنها دقیقا مشابه است. برای هر دو فرآیند جوشکاری می‌توان از یک دستگاه جوش استفاده کرد.

اهمیت ایمنی در جوش CO2 چیست؟

در جوشکاری CO2، ایمنی بسیار مهم است. استفاده از جریان برق و گاز منتشر شده از محل جوشکاری، نیاز به مراقبت دارد تا به چشم، پوست و سلامت جوشکار آسیب نزند. بنابراین، با توجه به تشکیل مواد فلزی و لایه محافظ گاز، توجه به نکات ایمنی مهم است. در جوشکاری CO2، از گاز کربن دی اکسید استفاده می‌گردد که به سلامت انسان آسیب می‌زند. بنابراین استفاده از ماسک و دستکش جوشکاری استاندارد الزامی است.

مشکلات احتمالی در جوشکاری CO2

در هنگام جوشکاری به روش CO2، مشکلاتی نیز ممکن است به وجود آید. دو مشکل زیر، متداول‌ترین‌ها به شمار می‌روند:
گیر کردن سیم در دستگاه جوش: در برخی شرایط، ممکن است سیم پیج خورده و در هنگام خروج، در دستگاه جوش گیر کند. بنابراین، حتما پیش از انجام فرایند جوشکاری از صاف بودن سیم درون قرقره مطمئن شوید.
گیر کردن سیم ذوب شده در نوک تفنگ: زمانی که گرمای بیش از حد برای ذوب به‌وجود آید، این مشکل ممکن است رخ دهد.

مشخصات دستگاه جوشکاری CO2

دستگاه جوشکاری CO2، دستگاهی است که با ایجاد قوس الکتریکی و با داشتن کپسول گاز دی اکسید کربن، برای این نوع جوشکاری مورد استفاده قرار می‌گیرد. تغذیه سیم جوش به صورت متداول و با سرعت قابل تنظیم نیز توسط دستگاه انجام می‌شود.
این دستگاه می‌تواند میزان آمپرهای متفاوتی داشته و تک فاز یا سه فاز باشد. برخی از انواع دستگاه جوشکاری CO2 به صورت آب خنک و بعضی هوا خنک تولید می‌شوند.

خدمات جوشکاری آیرومارت

ما در این مطلب به طور کامل درباره جوشکاری CO2 صحبت کردیم. این روش در ساخت انواع پروفیل، لوله و پالت فلزی مورد استفاده قرار می‌گیرد. بازرگانی فولاد آیرومارت، تمامی خدمات جوشکاری که ممکن است برای آهن آلات خود نیاز داشته باشید را با بهترین قیمت و کیفیت ارائه می‌دهد. آیرومارت در حوزه ساخت انواع پالت فعالیت داشته و با بالاترین کیفیت این محصولات فلزی را تولید و عرضه می‌کند.

پیشنهاد می‌کنیم جهت اطلاع از قیمت ارائه خدمات جوشکاری، قیمت روز انواع مقاطع فولادی و استیل مانند قیمت امروز لوله، پروفیل، تیرآهن، ورق، میلگرد و …، با آیرومارت در ارتباط باشید. به عنوان مثال، قیمت میلگرد ۱۶ و دیگر سایزها و همچنین انواع برندها چون قیمت میلگرد میانه در وبسایت آیرومارت روزانه آپدیت می‌شوند. شما می‌توانید به سادگی و در سریع‌ترین زمان ممکن سفارش خرید خود را به ثبت برسانید.

همچنین می‌توانید سوالات خود را درباره جوشکاری، کیفیت کار و تفاوت محصولات، از مشاوران مجرب ما بپرسید. کافیست از طریق چت آنلاین سایت اقدام کنید و یا اینکه با شماره ۰۲۱۴۵۳۰۶ تماس بگیرید و به‌طور رایگان راهنمایی شوید.