جوشکاری CO2 چیست؟

گاز دی اکسید کربن در فرایند جوشکاری یکی از پر کاربردترین گازهاست. جوشکاری co2 در مقایسه با آرگون بسیار ارزان تر است. به همین علت کاربرد وسیع تری دارد. این شیوه برای جوشکاری قوس الکتریکی ایده آل است.

برای اتصال قطعات فولادی توسط دستگاه جوش همیشه از یک گاز بی اثر نظیر co2 استفاده می شود. برای جوشکاری با گاز دی اکسید کربن از دستگاه های اتوماتیک و نیمه اتوماتیک استفاده می شود. از این روش در صنعت با نام جوش MAG هم یاد می شود.

مزایای جوش MAG

این فرایند طوری است که می تواند در مورد بیشتر فلزات مغناطیسی و غیر مغناطیسی مفید باشد.
در این شیوه میزان جرقه کم می باشد.

سیم جوش به طور مستمر تغذیه می گردد، بنابراین زمان برای تعویض الکترود صرف نمی شود.
این شیوه به راحتی می تواند در تمام وضعیت ها استفاده شود.

حوضچه مذاب و قوس الکتریکی براحتی قابل مشاهده است.

از الکترودی با قطر نسبتاً کم استفاده می شود، که باعث بالا رفتن چگالی جریان می شود.
درصد بالایی از سیم جوش در منطقه اتصال رسوب می کند.

تمام فلزات و آلیاژهای مهم صنعتی مانند فولادهای کربنی، فولادهای کم آلیاژ، فولادهای زنگ نزن، آلیاژهای آلومینیم،. مس، نیکل، در تمام وضعیت‌ها با استفاده از این روش قابل جوشکاری می‌باشند.

تفاوت جوش آرگون با جوش CO2 در چیست؟

تفاوت جوش آرگون و co2  در ابتدا به نام آن ها مربوط می شود. همانطور که گفته شد جوش آرگون به جوش تیگ مشهور است. در این جوش برای جوشکاری از تنگستن و گاز های خنثی استفاده می کنند از این رو به آن تیگ می گویند. اما در جوش co2  از نام فلز و گاز های خنثی برای نامگذاری آن استفاده می شود .

یکی از موارد  تفاوت جوش آرگون و co2  در سرعت آنها می باشد. سرعت جوش co2  بیشتر از سرعت جوشکاری تیگ و یا همان جوش آرگون است.

ضخامت جوشکاری یکی دیگر از تفاوت های این جوش ها می باشد.در جوش تیگ ضخامت جوش حداکثر به پنج میلیمتر می رسد اما در در جوش میگ این ضخامت تا چهل میلیمتر نیز میرسد.

مزایای جوش MAG

این فرایند طوری است که می تواند در مورد بیشتر فلزات مغناطیسی و غیر مغناطیسی مفید باشد.
دراین شیوه میزان جرقه کم می باشد.

سیم جوش به طور مستمر تغذیه می گردد، بنابراین زمان برای تعویض الکترود صرف نمی شود.
این شیوه به راحتی می تواند در تمام وضعیت ها استفاده شود.

حوضچه مذاب و قوس الکتریکی براحتی قابل مشاهده است.

سرباره حذف شده یا بسیار اندک است.

از الکترودی با قطر نسبتاً کم استفاده می شود، که باعث بالا رفتن چگالی جریان می شود.
درصد بالایی از سیم جوش در منطقه اتصال رسوب می کند.

نکاتی راجع به استفاده صحیح از سیم جوش CO2

اندازه شیار قرقره کشنده وایر فیدر دستگاه جوش باید با قطر سیم جوش مصرفی همخوانی داشته باشد.

نازل ورودی انتهای تورچ جوشکاری دقیقاً در مقابل شیار قرقره کشنده جوش قرار گرفته باشد. ضمناً نوک این نازل تیز باشد، زیرا باعث آسیب زدن به سیم جوش می گردد.

فنر هدایت کننده سیم جوش در دادن غلاف تورچ دارای مشخصات زیر باشد:

1- فنریت خود را در اثر گرم شدن از دست نداده باشد.

2- له شدگی نداشته باشد.

3- کوتاه نباشد.

فشار پیچ و فنر نگهدارنده قرقره های کشنده روی سیم جوش در حدی باشد که:

سیم جوش له نشود.

سیم جوش به هنگام کار متوقف نگردد

پیچ و فنر در (ریل هاب) که در مرکز قرقره سیم جوش قرار دارد، بیش از حد لازم سفت یا شل نباشد،.

چون سفت بودن آن به موتور وایر فیدر فشار وارد نموده و شل بودن آن باعث بیرون ریختن سیم از قرقره می شود.

نازل سیم جوش از نظر قطر داخل با سیم جوش مصرفی همخوانی داشته باشد. (گشاد یا تنگ نباشد) و همچنین رزوه آن با انبردست محکم شده باشد.

میزان ریزش گاز محافظ با قطر سیم جوش تنظیم گردد. (میزان گاز محافظ عبوری 10 برابر قطر سیم جوش باشد)

در صورت استفاده از گاز محافظ CO2 بعداز مانومتر کپسول، باید گرمکن گاز نصب گردد. و همواره قبل از شروع عملیات جوشکاری از صحت کارکرد گرمکن اطمینان حاصل شود. . فنر تورچ در مدت زمان لازم (بستگی به ساعت کارکرد دارد) تمیز و عاری از هر گونه آلودگی گردد، در غیر این صورت فنر دچار اشکال می گردد.

(برای تمیز کردن فنر تورچ می توان فنر را به صورت حلقه در آورد و در داخل بنزین قرار داد و سپس با فشار باد آن را تمیز کرد).

آمپر و ولتاژ جوشکاری زمانی با هم همخوانی دارند که ریزترین و مداوم ترین صدای ریزش قطرات سیم جوش هنگام کار شنیده شود.

بعد از تنظیم ولتاژ و آمپر باید خروجی کابل اتصال منفی روی دستگاه جوش نسبت به ضخامت قطعه میزان گرمای لازم انتقالی به قطعه، صحیح انتخاب گردد. در این صورت پاشش جرقه جوشکاری زیاد خواهد بود.

فاصله نوک نازل سیم جوش تا نوک شعله هنگام مصرف ازگاز CO2 به میزان mm2 و هنگام استفاده ازاین گاز . با مخلوطی ازآرگون mm8 داخل تر باشد. به هنگام جوش کاری، زاویه این جوش نسبت به خط عمود برکار بیشتر از 25 درجه نباشد زیرا باعث خواهد شد:

-فاصله سیم آزاد زیاد شود.

-گاز محافظ به طور کامل روی حوضچه جوش نریزد.

جهت جلوگیری از چسبیدن جرقه ها به داخل شعله جوش و اطراف نازل سیم جوش. در ابتدا و همچنین در فواصل بین کار و بعد از تمیز نمودن آثار جرقه ها از اسپری ضد جرقه استفاده گردد.

معایب جوش MAG

تا به حال تعدادی از قطعات و اتصالات فلزی مهم و ایمنی دربدنه خودرو در اثر ایجاد بعضی عیوب در فلز جوش یا منطقه مجاور آن شکسته شده و موجب خسارات مالی و جانی فراوانی شده‌اند.

همانطور که می‌دانیم جوش ایده‌آل و خالی از نقص تقریباً غیر ممکن است و معمولاً. جوش‌ها دارای معایبی هستند، مخصوصاً جوشکاری‌هایی که به صورت دستی انجام می‌شوند.

در جوش CO2 به دلیل این که تجهیزات و ادوات جوشکاری نسبت به جوش‌های دیگر بیشتر است لذا عیوب آن هم نسبت به جوش‌های دیگر بیشتر است.

که در حد ممکن باید از مواد مصرفی مناسب مانندگاز CO2 مرغوب و خالی از رطوبت، سیم جوش متناسب با زاویه جوشکاری.  و قطعه‌کار عاری از کثیفی مانند چربی، زنگ زدگی، اکسیده بودن، رنگ و رطوبت استفاده کرد.

البته بعضی از پارامترها در اختیار کنترل ما نیست به عنوان مثال اگر بدنه در ایستگاه قبل با دقت و توجه کم مونتاژ شده باشد .

و ورق مورد نظر برای جوشکاری دارای فاصله هوایی باشد  جوشکار ناچار است. به دلیل به وجود نیامدن توقف در خط هر طور که شده پروسه جوشکاری فلز روی بدنه و محل مورد نظر انجام دهد .

ورق هایی که گالوانیزه هستند در حین جوشکاری فلزروی از طریق پوشش گالوانیزه وارد مذاب می شود که :

باعث تردی و بالا بردن میزان حساسیت درمقابل ترک برداشتن می شود .

دراثر سوختن و بخار شدن ایجاد دود سفیدی می‌کند که مشکلات تنفسی و عدم رویت کامل عملیات جوشکاری را برای شخص جوشکار به وجود می‌آورد.

عیوب جوش CO2 در اثر عوامل مختلف و متفاوت اعم از اتصال، مناسب نبودن مواد مصرفی شامل فلز قطعه‌کار، گاز CO2،. سیم جوش مصرفی و پارامترهای جوشکاری مانند ولتاژ، جریان سرعت تغذیه سیم، قطر، سرعت حرکت تورچ، نوع دستگاه و عدم مهارت جوشکار در نحوه انجام عملیات جوشکاری و نیز پیش‌گرم و یا پس‌گرم کردن می‌توان نام برد.

7 دلیل استفاده از CO2 در جوشکاری مگ فولادهای کربنی

دی اکسید کربن اغلب به عنوان گاز محافظ در جوشکاریقوس الکتریکی بر روی سیم جوش مصرفی | جوشکاری مگ | GMAW | MAG فولادهای کربنی مورد استفاده قرار می گیرد. استفاده از این گاز برای جوشکاری سایر فلزات، اکسیداسیون فلز جوش را افزایش داده و موجب آسیب دیدن خواص متالوژیکی آن می گردد.

در ادامه دلایل اصلی استفاده از گاز دی اکسید کربن به عنوان گاز محافظ در فرایند جوشکاری مگ | MAG آورده شده است.

افزایش نفوذ

گاز محافظ دی اکسید کربن موجب بهبود نفوذ جوش می شود که این امر احتمال رخداد یکی از مرسوم ترین عیوب فرایند جوشکاری مگ . | MAG یعنی نفوذ ناقص | Lack of Penetration – LOP را بطور قابل ملاحظه ای کاهش می دهد.

کاهش هزینه

مزیت دیگر این گاز هزینه پایین آن در مقایسه با سایر گازهای محافظ مورد استفاده در این فرایند از جمله آرگون و هلیم است، که این امر می تواند با کاهش هزینه جوشکاری،. صرفه اقتصادی استفاده از فرایند جوشکاری مگ | MAG را هرچه بیشتر افزایش دهد.

اکسیداسیون

به دلیل دمای بالای قوس جوشکاری، دی اکسید کربن به منو اکسید کربن و اکسیژن تجزیه شده و به رخداد اندکی اکسیداسیون در فلز جوش منجر می شود.

اما این امر می تواند به شکل موازی موجب ایجاد بهبود در برخی از خواص فلز جوش در فولادهای کربنی شود.

امکان ترکیب با سایر گازها

کاربرد گاز دی اکسید کربن در حالت انتقال پاششی (Spray Transfer Mode) موجب پاشش (Spatter) فراوان جوش می گردد.

اما ترکیب گاز دی اکسید کربن با گاز آرگون به همراه ولتاژ جوشکاری پایین می تواند. به قوس انتقال پاششی آرام بدون مشکل ترشح (Spatter) و ناپایداری قوس (Arc Instability) منجر گردد.

ممانعت از رخداد برخی عیوب جوش

گاز دی اکسید کربن به دلیل چگالی مناسب، محافظت خوبی از حوضچه مذاب فراهم می آورد،.

این امر در کنار دمای قوس بالاتر باعث جلوگیری از رخداد برخی از مرسوم ترین عیوب جوش مانند . سوختگی کنار جوش (undercut) و شکل دهی مناسب خط جوش (good Profile Weld Bead) می شود.

ایمنی

ایمنی از دیگر موارد مهم در انتخاب گاز محافظ می باشد. گاز دی اکسید کربن در مقایسه با برخی دیگر از گازهای محافظ، خطرات کمتری به همراه دارد.

هرچند به دلیل تولید گاز منو اکسید کربن و به منظور افزایش سطح ایمنی جوشکار، به ویژه هنگامی که . جوشکاری در محیط بسته صورت می گیرد، استفاده از تهویه مناسب توصیه می گردد.

بهبود چقرمگی

در یک فرایند جوشکاری، ترکیب مناسب گاز محافظ و مواد پرکننده (Filler Metal) از اهمیت ویژه ای جهت ایجاد چقرمگی مطلوب فلز جوش برخوردار است.

دی اکسید کربن در ترکیب مناسب با سایر گازها می تواند به بهبود چقرمگی مجموعه جوشکاری شده (Weldment) منجر گردد.

اقسام مختلف شکل جوش

• جوش محکم : این نوع جوش سر راست ترین اقسام شکل خروجی جوش است. در این روش تفنگ جوش را به روش کشیدن یا هل دادن در محلی که باید جوش داده شود می کشیم. شکل خروجی این نوع جوش غالبا نازک تر از انوع دیگر اقسام خروجی جوش است، بطور میانگین می توان آن ها را قابل قبول برشمرد.
• شبیه حرف e انگلیسی: این شکل از جوش، عمومی ترین شکل آن است .
• برای اینکه این جوش را تولید کنید، تفنگ جوش را به شکل دایره های کوچک پشت سر هم بر روی قطعه بچرخانید. اگر قطعه ای که با آن کار می کنید ضخامت زیادی دارد، این نوع جوشکاری بهترین کارایی را خواهد داشت .
• شبیه حرف v در انگلیسی: برای داشتن این شکل جوش مانند مرحله قبل عمل کنید، اما نوک الکترود را گوشه به گوشه  حرکت دهید تا شکل حرف v ایجاد شود.

ابتدا یک لکه جوش را با حدود یک اینچ یا دو اینچ شروع کنید. اگر هر یک از جوش ها را طولانی مدت انجام دهید ، قطعه کار در آن منطقه گرم می شود و می تواند پیچ ​​خورده یا به خطر بیفتد ،

بنابراین بهتر است زمان کمی جوشکاری را در یک نقطه انجام دهید ، به مکان دیگری بروید و بعد دوباره برگردید تا آنچه را که در آن محل، جا مانده است به پایان برسانید.

قدرت دستگاه جوش را چگونه انتخاب کنیم تا فلز از محل جوش ذوب نشود

اگر در قطعه ای که روی آن کار می کنید سوراخ هایی را تجربه می کنید ، یعنی قدرت دستگاه شما بیش از حد است و در حال آب کردن یا ذوب کردن قطعه هستید .

اگر در جوش های شما شکاف ها شکل می گیرد سرعت سیم یا تنظیمات برق بسیار کم است . اسلحه یک مقداری سیم را از نوک خود تغذیه می کند ، سپس با قطعه تماس برقرار می کند اما بدون تشکیل جوش مناسب آن ها را ذوب می کند .

اینکه چه زمانی جوش بدرستی انجام شده است برای شما سخت نخواهد بود زیرا جوشهای شما شروع به تشکیل ظاهر خوب و یکدست می کنند. همچنین می توانید با توجه به صدای جوش مقدار کمی نسبت به کیفیت جوش بگویید. باید صدایی شبیه صدای وز وز مداوم زنبور بشنوید .

برای جوش CO2 دو قطعه به یکدیگر آماده شوید

هنگامی که روش خود را روی مقداری قراضه آزمایش کردید ، وقت آن است که جوش واقعی را انجام دهید. در این عکس فقط یک جوش لب به لب ساده را روی لبه مربع مشاهده می کنید.

ما در اصل فقط دسته جوشکاری را می گیریم و حرکت زیک زاکی خود را در بالای قسمت ظاهری انجام می دهیم. ایده آل این است که جوشکاری را از پایین به بالا قطعه انجام دهیم و نوک اسلحه را به سمت جلو هل دهیم . با این وجود این راه همیشه یک راه خوب برای شروع یادگیری نیست . در ابتدا کاملاً خوب است که در هر جهت یا موقعیتی که راحت باشید و برای شما مفید باشد جوشکاری کنید.

بعد از اینکه جوشکاری لوله را تمام کردید ممکن است جایی را ببینید که جوش بدرستی شکل نگرفته است ، می توانیم به این محل برگردیم و دوباره جوش را انجام دهیم تا قطعات به درستی به یکدیگر متصل شوند .

قطعه جوش خورده به روش میگ را صیقل دهید

اگر به ظاهر جوش اهمیتی نمی دهید ، پس، جوشکاری شما انجام شده است و همه چیز تمام است. آموزش جوشکاری co2 پایان پذیرفت. با این حال ، اگر جوش شما در جایی است که قابل رویت است یا اگر می خواهید جوش انجام شده زیبا به نظر برسد ، به احتمال زیاد باید محل جوش خود را ساب بزنید و صاف کنید.

چرخ سنگ تراشی  را بر روی یک زاویه تنظیم کنید و شروع به صاف کردن روی جوش کنید. خواهید دید که چرا ارزش آن را دارد که جوش های خود را مرتب نگه دارید. اگر یک جوش ساده و مرتب انجام داده باشید ، برای تمیز کردن ظاهر آن خیلی طول نخواهد کشید.

هنگام نزدیک شدن به سطح جوش اصلی ، مراقب باشید. شما نمی خواهید جوش های جدید خوب خود را خرد کنید یا تکه ای از فلز را از بین ببرید. زاویه چرخ را به آرامی حرکت دهید تا گرم نشود ، یا هر یک از نقاط فلز را بیش از حد خرد نکنید. اگر دیدید که این فلز به رنگ آبی رسیده است بدین معناست که خیلی محکم فشار می آورید. یا اینکه به اندازه کافی چرخ سنگ تراشی را نمی چرخانید . این موارد بیشتر مواقع هنگام کار با ورقه های فلزات اتفاق می افتد.

تراشیدن جوش بسته به جوشی که زده اید و میزانی که در این کار تبهر دارید طول خواهد کشید. (اتاق های سنگ تراشی در مغازه ها یا استودیو ها درجه حرارت بالایی دارند ، به خصوص اگر روپوش چرم پوشیده باشید) .  هنگام کار با دستگاه سنگ تراشی ، ماسک یا دستگاه تنفس و محافظت از گوش استفاده کنید . چیزی به لباس خود وصل نکرده باشید که بتواند در چرخ آن گیر بیفتد. چرخ سریع می چرخد ​​و می تواند شما را به سمت خود بکشد!

مشکلاتی که در حین جوشکاری CO2 با آن مواجه هستید

بهتر است قبل از شروع جوشکاری به اندازه کافی تمرین کنید تا هر بار جوشکاری قابل اطمینانی را انجام دهید ، در صورت وقوع مشکل بعد از اولین توقف نگرانی نداشته باشید. برخی از مشکلات رایج عبارتند از:

• عدم وجود گاز محافظ کافی خروجی از تفنگ در اطراف جوش. می توانید بگویید چه زمانی این اتفاق می افتد زمانی که جوش شروع به پاشیدن توپ های کوچکی از فلز می کند ، و رنگ های تند قهوه ای و سبز را رویت می کنید . فشار گاز را بالا ببرید و ببینید که آیا به شما کمک می کند یا خیر.
•  جوش ایجاد شده مواد شما را می سوزاند. این مورد در اثر جوشکاری با قدرت بیش از حد ایجاد می شود. برای حل این مشکل ولتاژ خود را کم کنید و مشکل از بین می رود.

رفع مشکل تشکیل سیم ذوب شده در نوک تفنگ جوش CO2

گاهی اوقات اگر خیلی نزدیک به مواد خود جوش بزنید یا  گرمای بیش از حد ایجاد کنید ، نوک سیم خودش را در نوک تفنگ ذوب می کند  . در این حالت یک گوی در نوک اسلحه تشکیل می شود . مطمئنا می دانید دلیل این امر چیست چون سیم دیگر نمی تواند از نوک اسلحه خارج شود . رفع این مسئله بسیار ساده است فقط با انبردست روی حباب بکشید.

اگر با این کار مشکل حل نشد دستگاه را خاموش کنید و نوک آن را عوض کنید . مراحل بسیار دقیق عکس زیر را دنبال کنید تا ببینید که چگونه این کار انجام می شود.

• محافظ سرک تفنگ جوش را شل کنید .
• نوک خراب شده جوش را جدا کنید.
• نوک جدید را در جای خود تعبیه کنید.
• سرک آن را بپیچید و سفت کنید.

با گیر کردن سیم در دستگاه جوش CO2 چه کنیم؟

بعضی اوقات سیم پیچ می خورد و حتی در صورت باز بودن نوک ، شلنگ یا تفنگ نیز کار نمی کند . به داخل دستگاه جوش خود نگاهی بیندازید. قرقره و غلطک ها را بررسی کنید زیرا گاهی اوقات سیم می تواند در آنجا گیر کند و نیاز است تا دوباره شلنگ و تفنگ جوش به حالت اول  برگردد تا باز هم بدرستی کار کند. اگر این مورد اتفاق افتاد ، مراحل زیر را دنبال کنید.

• واحد را از برق بکشید.
• جمع شدگی را در قرقره پیدا کنید .
• سیم را با استفاده از سیم چین ببرید .
• تمام سیم های اضافی را از نوک تفنگ بیرون بکشید .
•  به کشیدن ادامه دهید مطمئنا زیاد طول خواهد کشید.
• سیم را دوباره روی غلطک بپیچید .
• چک کنید که سیم بدرستی به دور غلطک پیچیده شده باشد.
• ماشین را روشن کنید. ماشه را فشار دهید . برای مدتی آن را نگه دارید تا سیم از نوک تفنگ خارج شود . این کار ممکن است بنابر طول شلنگ 30 ثانیه طول بکشد .