آیا می توانید با گاز CO2 جوش بخورید؟

جوشکاری TIG (جوشکاری گاز بی اثر تنگستن) به دلیل دقت ، جوش های تمیز و توانایی پیوستن به طیف گسترده ای از فلزات- از فولاد تا آلومینیوم و تیتانیوم جشن گرفته می شود. در موفقیت آن ، گاز محافظ ، که از الکترود تنگستن ، استخر جوش مذاب و فلز پایه در برابر آلودگی جوی محافظت می کند. اما آیا Co₂ (دی اکسید کربن) می تواند به عنوان این گاز محافظ مهم در جوشکاری TIG عمل کند؟ پاسخ کوتاه خیر ، Co₂ برای جوشکاری TIG-} مناسب نیست و درک می کند که چرا اصول اصلی نیازهای منحصر به فرد TIG را نشان می دهد.
چرا جوشکاری TIG تقاضای محافظ بی اثر را دارد
جوشکاری TIG برای ایجاد یک قوس ، به یک الکترود تنگستن قابل مصرف غیر {0} متکی است ، با این که فلز پرکننده به صورت دستی اضافه می شود (در صورت لزوم). برای جوش های با کیفیت بالا- ، کل منطقه جوش- شامل الکترود ، استخر مذاب و گرما- منطقه آسیب دیده (HAZ)- باید از اکسیژن ، نیتروژن و هیدروژن در هوا محافظت شود. این گازها باعث می شوند:
• اکسیداسیون: برای تشکیل اکسیدهای شکننده (به عنوان مثال ، اکسید آلومینیوم یا اکسید کروم) با فلزات واکنش نشان می دهد ، جوش ها را تضعیف می کند و باعث تخلخل می شود.
• وانت نیتروژن: نیتریدهای سخت و شکننده در جوش ایجاد می کند ، انعطاف پذیری را کاهش می دهد و خطر ترک خوردگی را افزایش می دهد.
• آغوش هیدروژن: با خنک شدن جوش ، به فلز مذاب جذب می شود و منجر به تخلخل یا ترک خوردگی می شود.
برای جلوگیری از این امر ، جوشکاری TIG به گازهای بی اثر-} به طور معمول آرگون یا هلیوم ، که با فلزات واکنش نشان نمی دهند ، نیاز دارد. این گازها یک "پتو" پایدار را بر روی منطقه جوش تشکیل می دهند و گازهای جوی را بدون تغییر شیمی فلز مسدود می کنند.
چرا Co₂ در جوشکاری TIG شکست می خورد
Co₂ یک گاز واکنشی است ، نه یک ماده بی اثر. هنگامی که در قوس TIG گرم می شود ، آن را به مونوکسید کربن (CO) و اکسیژن (O₂)-}}}}}} هر دو با منطقه جوش تعامل می کنند:
اکسیداسیون الکترود تنگستن
اکسیژن آزاد شده از Co₂ با الکترود تنگستن واکنش نشان می دهد و اکسید تنگستن (WO₃) تشکیل می دهد. این الکترود را آلوده می کند و باعث بی ثباتی قوس ، لکه دار شدن و حتی ذوب الکترود می شود. یک الکترود آسیب دیده تمرکز قوس را مختل می کند و منجر به مهره های جوش ناهموار و همجوشی ضعیف می شود. بر خلاف جوشکاری MIG (که از سیم قابل مصرف استفاده می کند که می تواند اکسیداسیون خفیف را تحمل کند) ، الکترود تنگستن غیر قابل مصرف TIG {3} to نسبت به گازهای واکنشی بسیار حساس است.
آلودگی استخر جوش
اکسیژن حاصل از Co₂ با فلز پایه واکنش نشان می دهد و اکسیدهایی را که جوش را تضعیف می کند ، تشکیل می دهد. به عنوان مثال:
• در جوشکاری TIG آلومینیومی ، CO₂ تشکیل اکسید را در استخر مذاب تشدید می کند ، و دستیابی به تمیز و اکسید- fuuse رایگان برای اتصالات قوی غیرممکن می شود.
• در جوشکاری فولاد ضد زنگ ، Co₂ با تشکیل اکسیدهای کروم ، کروم (یک آلیاژ اصلی برای مقاومت در برابر خوردگی) را کاهش می دهد و جوش را مستعد زنگ زدگی می کند.
کربن از Co₂ همچنین در استخر جوش حل می شود و میزان کربن را افزایش می دهد. این برای فلزات کربن {1} کم مانند فولاد ضد زنگ یا آلومینیوم فاجعه بار است ، زیرا باعث شستشو می شود و مقاومت در برابر خوردگی را کاهش می دهد.
MIG در مقابل TIG: چرا Co₂ برای یک کار می کند اما دیگری نیست
در حالی که Co₂ در جوشکاری MIG (برای فولاد کربن) استفاده می شود ، طراحی TIG این امر را غیرممکن می کند. MIG از یک سیم مصرفی استفاده می کند که هم به عنوان الکترود و هم پرکننده عمل می کند ، و شار یا شیمی سیم آن می تواند تا حدی با واکنش Co₂ مقابله کند (به عنوان مثال ، عناصر deoxidizing مانند سیلیکون در سیم Mig مقداری اکسیژن را خنثی می کند). با این حال ، TIG هیچ گونه ساخته شده ساخته شده- در محافظت {5- فلز پرکننده آن (در صورت استفاده) و فلز پایه مستقیماً در معرض گاز محافظ قرار می گیرد. بدون محافظت بی اثر ، حتی مقادیر کمی از گازهای واکنش پذیر مانند کیفیت جوش Co₂.
علاوه بر این ، قوس میگ در استخر مذاب "دفن" شده و باعث کاهش تماس مستقیم بین الکترود و گازهای واکنشی می شود. قوس TIG در معرض دید است و باعث می شود الکترود تنگستن در برابر آلودگی از Co₂ آسیب پذیرتر شود.
چه اتفاقی می افتد اگر جوشکاری TIG را با Co₂ امتحان کنید؟
تلاش برای جوشکاری TIG با CO₂ منجر به نتایج قابل پیش بینی و مشکل ساز می شود:
• ناپایداری قوس: الکترود تنگستن آلوده باعث می شود قوس سرگردان شود و کنترل مهره جوش را غیرممکن می کند.
• تخلخل: اکسیدها و حباب های گازی (از تفکیک Co₂) در جوش به دام می افتند و نقاط ضعف ایجاد می کنند.
• جوش های شکننده: اکسیدها و کربن اضافی جوش را در معرض ترک خوردگی تحت استرس قرار می دهند.
• تخریب الکترود: ساخت اکسید تنگستن نیاز به جایگزینی مکرر الکترود ، افزایش هزینه ها و خرابی دارد.
این مسائل باعث می شود CO₂ حتی برای "سریع" یا Low-} leate تعمیرات TIG-}}} وجود ندارد که هیچ سناریویی وجود ندارد که Co₂ جوش های TIG قابل قبول تولید کند.
گازهای مناسب برای جوشکاری TIG
جوشکاری TIG به گازهای بی اثر متناسب با فلز پایه متکی است:
• آرگون: رایج ترین گاز Tig. هدایت حرارتی کم آن یک قوس پایدار ایجاد می کند و آن را برای فلزات نازک (به عنوان مثال ، ورق های آلومینیومی) و کارهای دقیق (به عنوان مثال ، اجزای هوافضا) ایده آل می کند.
• هلیوم - آرگون مخلوط: برای مواد ضخیم یا برنامه های گرم- استفاده می شود (به عنوان مثال ، جوشکاری مس). هلیوم گرمای قوس را افزایش می دهد و باعث افزایش نفوذ بدون قربانی کردن محافظت بی اثر می شود.
• آرگون - مخلوط هیدروژن: برای برخی از فولادهای ضد زنگ ، مقادیر کمی هیدروژن (2-5 ٪) ثبات قوس را تقویت می کند و تشکیل اکسید را کاهش می دهد- اگرچه این امر برای جلوگیری از آغوش هیدروژن نیاز به کنترل دقیق دارد.
نتیجه گیری: Co₂ هیچ نقشی در جوشکاری TIG ندارد
تقاضای جوشکاری TIG برای محافظت از بی اثر باعث می شود همکار سازگار باشد. بر خلاف MIG ، TIG نمی تواند خواص واکنشی Co₂ را تحمل کند ، که به الکترود تنگستن آسیب می رساند ، استخر جوش را آلوده می کند و اتصالات ضعیف و معیوب تولید می کند. برای جوشکاری TIG ، گازهای بی اثر مانند آرگون تنها انتخاب مناسب هستند.
این تمایز یک اصل گسترده تر را تأکید می کند: انتخاب گاز جوش به نیازهای منحصر به فرد فرآیند بستگی دارد. در حالی که CO₂ برای فولاد کربن در MIG برتری دارد ، دقت و حساسیت TIG به آلودگی گازهای بی اثر را تقاضا می کند. با احترام به این تفاوت ، جوشکار اطمینان می دهند که جوش های TIG از استانداردهای بالای قدرت ، پاکیزگی و قابلیت اطمینان این روند برخوردار هستند.