
جوشکاری کاربیت، که به نام جوشکاری استیلن یا جوشکاری اکسی استیلن نیز شناخته می شود، یکی از قدیمی ترین و پرکاربردترین روش های جوشکاری است.
این روش از واکنش شیمیایی بین گاز استیلن و اکسیژن برای ایجاد شعله ای با دمای بسیار بالا استفاده می کند. دمای این شعله به بیش از 3000 درجه سانتیگراد میرسد که برای ذوب کردن و جوش دادن فلزات مختلف کافی است. جوشکاری کاربیت به دلیل قابل حمل بودن تجهیزات، هزینه نسبتاً پایین و قابلیت استفاده در شرایط مختلف، همچنان در صنایع مختلف مورد استفاده قرار می گیرد. در ادامه بصورت کامل و صفر تا صد به جوش کاربیت (جوشکاری کاربیت) پرداخته ایم.
جوش کاربیت چیست؟
جوش کاربیت برای جوش دادن فلزاتی مانند فولاد، مس، برنج و آلومینیوم استفاده می شود. این روش علاوه بر جوشکاری، برای برش فلزات، لحیم کاری و حتی خم کردن فلزات نیز کاربرد دارد. با وجود پیشرفت های زیاد در تکنولوژی جوشکاری و ظهور روش های جدیدتر، جوشکاری کاربیت به دلیل سادگی، انعطاف پذیری و قابلیت اطمینان بالا، همچنان در بسیاری از کارگاه ها و پروژه های صنعتی مورد استفاده قرار می گیرد. در این روش جوشکاری، جوشکار از یک مشعل مخصوص استفاده می کند که گاز استیلن و اکسیژن را با هم ترکیب کرده و شعله ایجاد می کند. با تنظیم نسبت این گازها، شعله های مختلفی با خصوصیات متفاوت ایجاد میشود که برای کاربردهای مختلف مناسب هستند.
کاربید یا کاربیت کدام درست است؟
واژه صحیح «کاربید» است، اما در برخی موارد به صورت عامیانه یا اشتباه به آن «کاربیت» نیز گفته می شود. کاربید به ترکیبات شیمیایی گفته می شود که در آن ها عنصر کربن با یک فلز یا نیمه فلز پیوند دارد. از این ترکیبات در فرآیندهای صنعتی مختلف مانند جوشکاری استفاده میشود.
معرفی انواع جوش کاربیت
- جوشکاری کاربیتی با شعله مستقیم
- جوشکاری کاربیتی با شعله غیر مستقیم
- جوشکاری کاربیتی با سیم جوش
جوشکاری کاربیتی با شعله مستقیم
در این نوع جوشکاری، گاز تولید شده از سوختهای کاربیدی مستقیماً به سمت قطعات فلزی هدایت میشود تا دمای آنها به حد ذوب برسد. شعله مستقیم از کاربید باعث تولید حرارتی بسیار قوی و متمرکز میشود که قادر به ذوب فلزات سخت و مقاوم است.
این روش برای اتصال فلزات سنگین و مقاوم در برابر حرارت بالا استفاده میشود. در برخی از پروژهها، مانند ساخت و تعمیر موتورهای سنگین یا تجهیزات صنعتی، این روش بسیار کارآمد است.
یکی از مزایای اصلی جوشکاری با شعله مستقیم کاربیدی، سرعت بالا و قدرت نفوذ بالای حرارت به مواد است که آن را برای جوشکاری فلزات با ضخامتهای زیاد ایدهآل میکند.
در عین حال، این روش نیازمند دقت و مهارت زیادی است، زیرا شعله مستقیم به راحتی فلزات را دچار سوختگی یا ترک خوردگی میکند. به همین دلیل، جوشکاران حرفهای با کنترل دقیق شعله و استفاده از تجهیزات مناسب این نوع جوشکاری را انجام میدهند.
جوشکاری کاربیتی با شعله غیر مستقیم
در روش جوشکاری کاربیدی با شعله غیر مستقیم، حرارت از طریق گاز کاربید به صورت غیر مستقیم به فلز منتقل میشود. در این حالت، شعله به صورت مستقیم با قطعه فلزی تماس پیدا نمیکند بلکه با استفاده از یک واسطه (معمولاً یک صفحه فلزی یا مواد نسوز)، حرارت به قطعه منتقل میشود. این روش برای جوشکاری قطعات حساستر و فلزاتی که به تغییرات شدید دما حساس هستند، مناسب است. شعله غیر مستقیم به کنترل دقیقتر دما کمک میکند و مانع از ذوب یا سوختن ناخواسته مواد میشود.
این روش در صنایعی مانند تعمیرات ظریف یا صنایع خودرو مورد استفاده قرار میگیرد. علاوه بر این، جوشکاری کاربیدی با شعله غیر مستقیم برای فلزات نازک و سبک نیز بسیار کاربرد دارد، زیرا به جلوگیری از تغییر شکل یا خراب شدن مواد کمک میکند. از آنجایی که این روش نیاز به مهارت بالاتری دارد، معمولاً توسط جوشکاران حرفهای و با تجربه انجام میشود.
جوشکاری کاربیتی با سیم جوش
در جوشکاری کاربیدی با سیم جوش، از سیم جوش به عنوان ماده پرکننده استفاده میشود تا دو قطعه فلزی را به هم متصل کند. در این روش، شعله کاربید فلزات را به حالت نیمه ذوب در میآورد و سیم جوش که معمولاً از جنس مواد مشابه با قطعات فلزی است، به داخل محل جوشکاری تزریق میشود.
همچنین بخوانید: تفاوت سیم جوش و الکترود جوشکاری
سیم جوش نقش مهمی در پر کردن فضاهای خالی و ایجاد اتصالات محکم بین فلزات دارد. این روش برای اتصال قطعاتی که نیاز به پرکردن فضاهای بزرگ و پیچیده دارند، بسیار کارآمد است.
استفاده از سیم جوش به همراه شعله کاربیدی باعث میشود که جوشکاری بسیار مقاوم و با دوام باشد. این روش در صنایعی که به اتصالات محکم و ایمن نیاز دارند، مانند ساخت سازههای فلزی و تعمیرات سنگین استفاده میشود. علاوه بر این، جوشکاری با سیم جوش به کنترل دقیقتری نیاز دارد، زیرا باید میزان سیم جوش و شعله به درستی تنظیم شود تا اتصال به خوبی انجام گیرد.
همچنین بخوانید: سیم جوش چیست؟
در جوش کاربیدی از سوختن چه گازی استفاده میشود؟
جوشکاری کاربیدی، یکی از روشهای قدیمی و پرکاربرد در صنایع فلزی است که به دلیل قدرت بالا در ایجاد حرارت و توانایی جوش فلزات متنوع همچنان مورد استفاده قرار میگیرد. در این روش از واکنشهای شیمیایی خاصی برای تولید گاز استیلن استفاده میشود که این گاز با اکسیژن یا هوا ترکیب شده و شعلهای بسیار داغ ایجاد میکند. شعله تولید شده در جوشکاری کاربیدی به اندازهای قوی است که میتواند فلزات سخت را به راحتی ذوب کرده و امکان اتصال محکم بین آنها را فراهم کند. در ادامه به بررسی برخی از ویژگیها و کاربردهای مختلف این روش خواهیم پرداخت.
سیم جوش کاربیت
سیم جوش از جنس مواد مشابه فلزات اصلی ساخته میشود و به عنوان ماده پرکننده در جوشکاری کاربیدی نقش مهمی دارد. این سیم هنگام جوشکاری، با حرارت بالای شعله ذوب شده و وارد شکافهای قطعات فلزی میشود تا بتواند اتصال محکم و دائمی را ایجاد کند. انتخاب صحیح سیم جوش بر اساس نوع فلز و پروژه، برای افزایش استحکام و کیفیت جوش نهایی بسیار حائز اهمیت است.
همچنین بخوانید: تفاوت سیم جوش و فیلر جوشکاری چیست؟
جوش کاربیت با فندک
یکی از روشهای رایج در جوشکاری کاربیدی، استفاده از فندک برای شعلهور کردن گاز استیلن است. در این فرآیند، ابتدا کاربید کلسیم با آب واکنش داده و گاز استیلن تولید میشود.
سپس با استفاده از فندک، این گاز شعلهور میشود و شعلهای بسیار داغ تولید میکند. شعله به دست آمده در این فرآیند به دلیل دمای بالا، برای ذوب و جوشکاری فلزات به کار میرود. فندک یا وسیله شعلهزنی در این نوع جوشکاری باید توانایی تولید جرقه و روشن کردن سریع گاز استیلن را داشته باشد، زیرا این گاز به سرعت قابل اشتعال است و نیاز به دقت زیادی در استفاده از آن وجود دارد.
فرایند جوشکاری کاربیت
در این روش، ابتدا گاز استیلن تولید شده از واکنش کاربید کلسیم و آب به شعله تبدیل میشود و سپس با کمک اکسیژن، دمای شعله به حدی بالا میرود که فلزات مختلف ذوب شده و به هم متصل میشوند. این فرآیند نیاز به مهارت و کنترل دقیق شعله دارد، زیرا دمای بیش از حد یا کنترل ناکافی میتواند به سوختن یا تغییر شکل قطعات فلزی منجر شود.
نحوه ایجاد حرارت
حرارت در جوشکاری کاربیدی از طریق واکنش شیمیایی بین کاربید کلسیم و آب تولید میشود که در نتیجه آن، گاز استیلن آزاد میشود. این گاز با اکسیژن ترکیب شده و شعلهای بسیار داغ ایجاد میکند که حرارت مورد نیاز برای ذوب فلزات را فراهم میکند.
با تنظیم دقیق میزان اکسیژن و گاز استیلن، میتوان شعله را به گونهای تنظیم کرد که دمای مناسب برای هر نوع فلز حاصل شود. ایجاد حرارت در این روش به دلیل استفاده از گاز استیلن به عنوان سوخت، بسیار کارآمد است و قابلیت تولید حرارتهای بسیار بالا را دارد.
ذوب کاربیت
در فرآیند جوشکاری کاربیدی، شعله تولید شده از گاز استیلن به حدی داغ است که به راحتی فلزات را ذوب میکند. این حرارت حتی برای فلزات مقاوم و سخت نیز کافی است و از این رو، جوشکاری کاربیدی به طور زیادی در صنایعی که نیاز به ذوب فلزات سنگین و مقاوم دارند، استفاده میشود.
فرآیند ذوب در جوشکاری کاربیدی باید به صورت دقیق کنترل شود تا از ایجاد ترک یا سوختگی در قطعات فلزی جلوگیری شود. علاوه بر این، سیم جوش نیز در مرحله ذوب وارد شده و به محکم شدن اتصال کمک میکند.
اتصال دائمی
یکی از مزایای اصلی جوشکاری کاربیدی، ایجاد اتصالات دائمی و مستحکم بین قطعات فلزی است. شعله داغی که در این روش تولید میشود، نه تنها فلزات را ذوب کرده بلکه با استفاده از سیم جوش به پر کردن فواصل بین آنها کمک میکند و در نتیجه، اتصالی بسیار مقاوم و بادوام حاصل میشود.
این نوع جوشکاری در مواردی که نیاز به اتصال قطعات سنگین یا در محیطهای صنعتی سخت وجود دارد، استفاده میشود. پس از انجام این نوع جوشکاری، قطعات فلزی به گونهای محکم به هم متصل میشوند که جدا کردن آنها تنها با استفاده از برش یا ابزارهای خاص امکانپذیر است.
مهمترین لوازم جوشکاری کاربید
- دستگاه جوشکاری کاربیت
- کپسول اکسیژن
- رگولاتور
- شیلنگ
- سیم جوش کاربیت
- سرپیک برش
- سرپیک جوش
- مانومتر
دستگاه جوشکاری کاربیت
دستگاه جوشکاری کاربید شامل مجموعهای از تجهیزات است که وظیفه اصلی آنها ترکیب گاز استیلن و اکسیژن برای ایجاد شعله داغ میباشد. این دستگاه به کاربران امکان کنترل دقیق شعله، تنظیم میزان گاز و اطمینان از ایمنی در حین جوشکاری را میدهد. دستگاه جوشکاری کاربید باید مطابق با استانداردهای ایمنی و فنی تنظیم شده باشد تا از خطرات احتمالی جلوگیری شود.
کپسول اکسیژن
این کپسولها تحت فشار بالا قرار دارند و باید از آنها با دقت و با استفاده از تجهیزات ایمنی مناسب استفاده کرد. اکسیژن اضافی که در فرآیند جوشکاری استفاده میشود به شعله کمک میکند تا دمای بالاتری داشته باشد و فرآیند ذوب فلزات به خوبی انجام شود.
رگولاتور
رگولاتور وظیفه تنظیم فشار گازها را بر عهده دارد و برای کنترل دقیق جریان گاز اکسیژن و استیلن در جوشکاری کاربیدی استفاده میشود. این دستگاه به کاربران این امکان را میدهد که فشار گازهای خروجی از کپسولها را کنترل کرده و از توزیع مناسب گاز در فرآیند جوشکاری اطمینان حاصل کنند. استفاده صحیح از رگولاتور باعث افزایش ایمنی و بهبود کیفیت جوش میشود.
شیلنگ
شیلنگها وظیفه انتقال گازهای استیلن و اکسیژن از کپسول به سرپیک جوش را دارند. این شیلنگها باید از جنسهای مقاوم در برابر حرارت و فشار باشند تا بتوانند شرایط سخت جوشکاری را تحمل کنند. همچنین، برای جلوگیری از هرگونه نشت گاز و حادثههای احتمالی، اتصالات شیلنگها باید بهطور منظم بررسی شوند.
سیم جوش کاربیت
سیم جوش از جنس فلزی مشابه با فلزات مورد جوشکاری انتخاب میشود و به همراه شعله داغ جوشکاری ذوب شده و فواصل بین قطعات فلزی را پر میکند. انتخاب سیم جوش مناسب بسته به نوع فلز و کاربرد پروژه بسیار حائز اهمیت است.
سرپیک برش
سرپیک برش برای برش دقیق فلزات در حین جوشکاری کاربیدی استفاده میشود. این سرپیک با ترکیب گاز استیلن و اکسیژن، شعلهای متمرکز و بسیار داغ ایجاد میکند که میتواند فلزات سخت را به راحتی برش دهد. سرپیک برش باید به صورت منظم تنظیم شود تا کارایی و دقت آن در برش فلزات حفظ شود.
سرپیک جوش
سرپیک جوش، وظیفه هدایت شعله به محل جوش و کنترل دقیق فرآیند جوشکاری را بر عهده دارد. این سرپیک به گونهای طراحی شده است که گاز استیلن و اکسیژن را به شعله داغ تبدیل کند و کاربر بتواند شعله را بهطور دقیق بر روی محل جوش متمرکز کند. استفاده از سرپیک جوش با کیفیت، تأثیر زیادی بر روی کیفیت نهایی جوش خواهد داشت.
مانومتر
مانومتر یکی از ابزارهای ایمنی و کنترلی در جوشکاری کاربیدی است که فشار گازهای ورودی به دستگاه را اندازهگیری و نمایش میدهد. این دستگاه به کاربر کمک میکند تا از فشار مناسب گازها اطمینان حاصل کرده و خطرات ناشی از افزایش یا کاهش ناگهانی فشار را کاهش دهد. مانومترها معمولاً به صورت دیجیتال یا عقربهای طراحی میشوند و یکی از لوازم ضروری برای تضمین ایمنی در فرآیند جوشکاری هستند.
لوازم ایمنی جوشکاری کاربید
- عینک و ماسک جوشکاری
- دستکش ایمنی
- گازهای محافظ
عینک و ماسک جوشکاری
استفاده از عینک و ماسک جوشکاری از مهمترین ابزارهای حفاظتی است که هنگام جوشکاری کاربیدی باید استفاده شود. شعله جوشکاری کاربیدی اشعههای خطرناک از جمله اشعه ماوراء بنفش (UV) تولید میکند که میتواند به چشمها آسیب جدی برساند.
عینک جوشکاری مخصوص، با فیلترهای محافظ UV و IR، چشمها را از این اشعهها محافظت میکند. ماسک جوشکاری نیز برای حفاظت از صورت و دستگاه تنفسی در برابر دود، بخارات و جرقههای جوشکاری استفاده میشود. ماسکها اغلب مجهز به فیلترهای تعویضپذیر هستند تا از ورود گازهای سمی به ریهها جلوگیری کنند.
همچنین بخوانید: لیست ابزارهای جوشکاری
دستکش ایمنی
دستکش ایمنی یکی دیگر از لوازم ضروری در جوشکاری کاربیدی است که از دستها در برابر سوختگی و تماس مستقیم با مواد داغ محافظت میکند. این دستکشها باید از جنس مقاوم به حرارت و شعله باشند تا بتوانند شرایط سخت جوشکاری را تحمل کنند.
دستکشهای جوشکاری عموماً از مواد ضخیم مانند چرم ساخته میشوند که مقاومت بالایی در برابر حرارت، جرقه و مواد مذاب دارند. علاوه بر این، دستکشهای جوشکاری به کاربر کمک میکنند تا کنترل بهتری بر روی ابزارها و تجهیزات جوشکاری داشته باشد.
گازهای محافظ
در برخی از روشهای جوشکاری کاربیدی، از گازهای محافظ به منظور جلوگیری از اکسیداسیون و حفظ کیفیت جوش استفاده میشود. این گازها شامل آرگون یا دیاکسید کربن، محیطی خنثی را در اطراف محل جوشکاری ایجاد میکنند که از واکنشهای ناخواسته با اکسیژن هوا جلوگیری میکند. استفاده از گازهای محافظ در جوشکاری کاربیدی باعث بهبود کیفیت نهایی جوش و جلوگیری از ایجاد ترک و حفرههای ریز در محل جوش میشود. انتخاب گاز محافظ مناسب بستگی به نوع فلز و فرآیند جوشکاری دارد و باید با توجه به نیازهای پروژه انجام شود.
