جوشکاری تنگستن

Tungsten Electrodes - جوشکاری تنگستن

فرایند جوشکاری با الکترود تنگستن (GTAW – TIG)

در فرایند جوشکاری قوس الکتریکی بر روی الکترود غیرمصرفی تنگستن با محافظت گاز (fuel steel Arc Welding – GTAW) که با نام های جوشکاری با الکترود تنگستن، جوشکاری تنگستنی با گاز محافظ خنثی (Tungsten Inert gas – TIG)، جوشکاری تنگستن – گاز، جوشکاری تیگ و در ایران جوشکاری آرگون نیز شناخته می شود، قوس الکتریکی بین الکترود غیرمصرفی و فلز پایه ایجاد شده و دمای حاصل از آن موجب ذوب و اتصال قطعات خواهد شد.

الکترود مورد استفاده در این فرایند اغلب از جنس آلیاژ تنگستن بوده و حوضچه مذاب توسط گازی خنثی مانند آرگون و یا هلیم محافظت می شود. در این فرایند امکان استفاده از ماده مصرفی (Consumable) با جنسی مشابه فلز پایه امکان پذیر بوده که به افزایش نرخ رسوب و کنترل ترکیب شیمیایی فلز جوش منجر می گردد.

متاسفانه این فرایند دارای سرعت جوشکاری پایینی است. لذا از آن جایی که هزینه جوشکاری تابع زمان آن بوده و زمان جوشکاری نیز با سرعت آن نسبت عکس دارد، پس می توان نتیجه گرفت که این فرایند یکی از گران ترین فرایند های جوشکاری می باشد که داده های عملیاتی نیز این امر را تایید می کنند.

این فرایند برای جوشکاری فولادهای زنگ نزن و نیز آلیاژهای آلومینیم و مس با ضخامت هایی در بازه 1.6 تا three.2 میلی متر مناسب بوده و گاه به منظور ایجاد پاس ریشه در ورق ها یا لوله هایی با ضخامت زیاد به کار برده می شود.

Tungsten Electrodes - جوشکاری تنگستن
تنگستن آرگون

مزيت های فرایند جوشکاری با الکترود تنگستن (TIG یا GTAW)

  • ظاهر ممتاز فلز جوش
  • عدم نیاز به تميزكاری پس از جوشکاری
  • امکان عالی جهت كنترل جوش
  • مناسب برای پاس ريشه
  • کیفیت قابل ملاحظه
  • امکان جوشکاری با استفاده یا بدون استفاده از ماده مصرفی

 

محدودیت های فرایند جوشکاری با الکترود تنگستن (TIG یا GTAW)

  • تجهیزات پیچیده و گران در مقایسه با فرایند الکترود دستی
  • نرخ رسوب و سرعت جوشکاری کمتر
  • هزینه بالاتر نسبت به اغلب فرایندهای جوشکاری
  • حساسيت فراوان نسبت به آلودگی فلز پایه و مصرفی

 

الکترودهای تنگستن

در فرایند جوشکاری تیگ (TIG) انتخاب صحیح قطر الکترود، بستگی کامل به شدت و نوع جریان مورد استفاده دارد. الکترودهای تنگستن اغلب در قطرهای 0.25 تا 6.35 میلی متر و طول 76 تا 610 میلی متر ساخته می شوند. الکترودهای تنگستن خالص نسبت به سایر الکترودها ارزان تر بوده، ظرفیت حمل جریان الکتریکی کمتری دارند، عمر آن ها کوتاهتر بوده و تنها قابل استفاده با جریان متناوب (AC) می باشند. از این الکترودها در مواردی که حساسیت کار کمتر است، استفاده می شود. اگر از الکترودهای تنگستن خالص در شدت جریان های بالاتر از مقادیر معینی استفاده شود، نرخ مصرف تدریجی آنها افزایش خواهد یافت.

الکترودهای تنگستن توریم دار، ظرفیت حمل الکتریسیته بالاتری داشته و دارای عمر طولانی تری هستند. شروع قوس با این الکترودها راحت تر بوده و ثبات قوس بیشتری ایجاد می کنند. از این الکترودها اغلب در جریان مستقیم (DC) استفاده می شود.

الکترودهای زیرکونیوم دار بهترین نوع الکترود برای جوشکاری آلومینیوم و منیزیم هستند. این الکترودها مزایای هر دو نوع الکترود قبلی را دارا بوده و زمانی که از این الکترودها با جریان متناوب (AC) استفاده می شود. پایداری قوس به همراه ظرفیت حمل جریان الکتریکی و شروع قوس مناسب را به طور همزمان فراهم می آورند.

 

ترکیب شیمیایی الکترودهای تنگستن

الکترودهای تنگستنی که در فرایند جوشکاری تیگ (TIG یا GTAW) به کار برده می شوند، در گروه الکترودهای ذوب نشدنی قرار گرفته و مطابق استاندارد AWS A5.12 ترکیب شیمیایی آنها به صورت ذیل است:

  • الکترود تنگستن خالص
  • الکترود تنگستن – توریم (حاوی 1 تا 2 درصد اکسید توریم)
  • الکترود تنگستن – زیرکونیم (حاوی 0.15 تا 0.4 درصد اکسید زیرکونیوم)
  • الکترود تنگستن – لانتانیوم (حاوی 1 درصد اکسید لانتیوم)
  • الکترود تنگستن – سریم (حاوی 2 درصد اکسید سریم)

سایزهای تنگستن جوشکاری آرگون

  • تنگستن جوشکاری آرگون سایز 1.6
  • تنگستن جوشکاری آرگون سایز 2.4
  • تنگستن جوشکاری آرگون سایز 3.2
  • تنگستن جوشکاری آرگون سایز 4

رنگ های تنگستن جوشکاری آرگون

  1. تنگستن جوشکاری آرگون ته قرمز
  2. تنگستن جوشکاری آرگون ته فیروزه ای
  3. تنگستن جوشکاری آرگون ته مشکی
  4. تنگستن جوشکاری آرگون ته نقره ای
  5. تنگستن جوشکاری آرگون ته طلایی
  6. تنگستن جوشکاری آرگون ته سبز
  7. تنگستن جوشکاری آرگون ته سفید
  8. تنگستن جوشکاری آرگون ته طوسی

رنگ بندی الکترود تنگستن

الکترودهای تنگستن دارای رنگ بندی ذیل هستند:

  • سبز : الکترود تنگستن خالص (EWP)
  • تنگستن سبز خالص دارای ۹۹٫۵% تنگستن میباشد.

    تنگستن سبز خالص دارای پایداری بالای قوس الکتریکی برای جوشکاری AC بخصوص در الومینیوم و منیزیوم می باشد و بطور معمول در جوشکاریهای DC استفاده نمی شود.

  • نارنجی : الکترود تنگستن با 2 درصد سریم (EWCE)
  • سیاه : الکترود تنگستن با 1 درصد لانتانیوم (EWLA)
  • تنگستن مشکی قابلیت جوشکاری در دوحالت AC-DC را داراست-وهمچنین قادر است قوس نسبتا خوب ودایمی رابرقرارکند.الکترود تنگستن مشکی دلتا ۲% لاتتانیم است.میله هایLanthanated برای فولاد نیکل -مس-الیاژ-منیزیم وتیتانیوم استفاده می شوداین تنگستن قادر است فولادهای غیراهنی وبالا الیاژ را جوش کندالومینیوم -تیتانیوم -نیکل-ومس والیاژ منیزیم برای جوشکاری میکروپلاسما وجریان وامپر پایین بسیار عالی است
  • زرد : الکترود تنگستن با 1 درصد توریم (EWTH)
  • تنگستن طلایی (زرد)الکترود تنگستن طلایی با قوس خوب و با در شروع کار با ثبات می باشد.از لحاظ ویژگی بسیار شبیه تنگستن طوسی می باشد و از نظر رسانایی بسیار شبیه تنگستن توریوم دار می باشد.تنگستن طلایی را بدلیل اسیب کمتری که به بدن میرساند میتوان جایگزین تنگستن قرمز نمود.تنگستن طلایی برای بالا بردن کیفیت جوشکاری بسیار مناسب بوده و میتوان از ان برای هر دو حالت ACوDC استفاده نمود.در جوشکاری AC با موج سینوسی استفاده میشود و بدلیل پخش الکترود در کل ان نوک تیز خود را حفظ میکند و منجربه جوش تمیز خواهد شد.همچنین برای جوشکاریهای فولاد و فولاد زد زنگ مناسب میباشد.تنگستن طلایی برای جوشکاری AC مناسب بوده و همانند تنگستن طوسی جهت جوشکاری با ولتاژ پایین مناسب میباشد.تنگستن طلایی در مقایسه با تنگستن سبز ظرفیت افزایش امپر تا ۵۰% بیشتر را میدهد.
  • قرمز : الکترود تنگستن با 2 درصد توریم (EWTH)
  • تنگستن قرمز بهترین و شایع ترین نوع تنگستن میباشد و غالبا بدلیل عمر بالا راحتی در استفاده به تنگستن های دیگر ترجیج داده می شود.

    در تنگستن قرمز بدلیل وجود توریوم انتشار الکترون بالاست و باعث قوس الکتریکی خوبی میباشد.

    همچنین در تنگستن قرمز شروع قوس راحت تر است و اجازه استفاده از امپر بالا را میدهد.

    بدلیل دمای ذوب بالا این تنگستن بسیار کم مصرف است.

    تنگستن قرمز نسبت به بقیه تنگستن ها تنگستن کمتری به چاله مذاب میفرستد که منجر به تمیز بودن جوش میشود.

    تنگستن قرمز بصورت عمده در جوشکاری های DC از قبیل فولادهای کربنی و فولادهای ضد زنگ و نیکل و تیتانیوم مورد استفاده قرار میگیرد و در موارد خاص جوشکاری AC همچون برای ضخامت سنج الومینیوم و فلزات با ضخامت کمتر از ۰٫۰۶ اینچ استفاده می شود.

    تنگستن قرمز دارای رادیو اکتیو بوده و به همین دلیل هنگام کار با این تنگستن باید موارد ایمنی را رعایت کرد.

  • قهوه‌ای : الکترود تنگستن با 1 درصد زیرکونیوم (EWZR)
  • خاکستری : غیر از عناصر فوق (EWG)
  • تنگستن خاکستری (طوسی)

    تنگستن طوسی در جوشکاری DC بهترین نقش را ایفا میکند و در جوشکاری با امپر پایین کارایی دارد.

    از تنگستن طوسی در جوشکاری AC نیز استفاده نمود.

    تنگستن طوسی در امپر پایین دارای قوس الکتریکی بالایی میباشد.

    تنگستن طوسی در جوشکاری لوله و ورقهای نازک و ظریف بسیار عالیست.

    تنگستن طوسی همانند تنگستن قرمز بهتر است در جوشکاریهای استنلس استیل و الیاژهای نیکل و تیتانیوم استفاده شود.

تنگستن ابی

بسته به نوع الیاژی که برای جوشکاری استفاده میشود ازیک نوع تنگستن استفاده میشود تنگستن ها در دو حالت AC-DC مورداستفاده قرار میگیرد.

تنگستن ابی راحت ترین نوع تنگستن هاست به دلیل این که به راحتی قوس را ایجاد و جوش بافشار پایین راممکن میسازد از تنگستن هایی است که با دو جریان ACوDC کار میکند در ضمن این تنگستن همانند الکترود قرمز ضرری ندارد.

مورد استفاده در انواع جوشکاری اهن-استیل-تیتانیوم-نیکل-مس -منیزیم-الومینیوم-فولادهای غیرخوردگی وفولادهای کم الیاژ.

تنگستن فیروزه ای قابلیت استفاده در جوشکاری ارگون را داراست.تنگستن فیروزه ای دلتا برای جوشکاری ارگون در دو حالت AC-DC قابل استفاده است.

ویکی از تنگستن های پرمصرف وبی ضرر در صنایع جوشکاری است.

وهمچنین قابل استفاده برای جوشکاری الیاژهای منیزیم-الیاژهای نیکل-الیاژهای مس الیاژهای تیتانیوم -الومینیوم-فولادهای کم الیاژ وفولاد های غیر خوردگی است

الکترود تنگستن سفید دارای قوس الکتریکی پایداری بوده و در برابر نوسان جوشکاری مقاوم می باشد.

برای جوشکاری AC بسیار عالی است زیرا در برابر الودگیهای جوشکاری مقاوم است و مثل تنگستن قرمز جریان الکترودها را از خود عبور میدهد و برای جوشکاریهای DC مناسب نمی باشد.

تنگستن سفید برای سطوح بالای امپر مناسب می باشد و بخوبی با هر دو دستگاه اینورتری و ترانسفورماتوری کار میکند و جایگزین خوبی برای تنگستن سبز در الومینیوم و منیزیم میباشد.

سیم جوشکاری

انتخاب سیم جوش مناسب از مهمترین عوامل در کیفیت اتصال جوشی ایجاد شده می باشد. در ادامه سیم جوش های مورد استفاده در فرایند جوشکاری تیگ (TIG) مطابق با استاندارد انجمن جوشکاری امریکا (AWS) معرفی شده اند. برای هر گروه در انجمن  جوشکاری امریکا (AWS) به میزان کافی درباره طریقه کاربرد، ترکیب شیمیایی، نوع جریان و مقدار آن، قطر سیم جوش و سایر موارد توضیح داده شده ‌است. طول سیم جوش ها اغلب 61 سانتیمتر یا 91 سانتیمتر می باشد که برای دستگاه های نیمه خودکار (Semi-Automatic) و خودکار (Automatic) به صورت کلافی در دسترس می باشد.

  • سیم جوش های مورد استفاده برای مس و آلیاژهای مس A5.7
  • سیم جوش های مورد استفاده برای فولادهای کرم دار و کرم نیکل دار مقاوم به خوردگی A5.9
  • سیم جوش های مورد استفاده برای آلومینیوم و آلیاژ آلومینیوم A5.10
  • سیم جوش های مورد استفاده برای عملیات سطحی A5.13
  • سیم جوش های مورد استفاده برای نیکل و آلیاژهای نیکل A5.14
  • سیم جوش های مورد استفاده برای تیتانیوم و آلیاژهای تیتانیوم A5.16
  • سیم جوش های مورد استفاده برای فولادهای کربنی A5.18
  • سیم جوش های مورد استفاده برای آلیاژهای منیزیم A5.19
  • سیم جوش های مورد استفاده برای آلیاژهای زیرکونیم A5.24

تنگستن HDB سبز

 

امتیاز ۵ از ۵ – ۱ رای
spinner - جوشکاری تنگستن در حال ثبت رای
5/5 (1 نظر)
adminweb
ارسال دیدگاه