جوشکاری با گاز محافظ و سیم الکترود مناسب نتیجه‌ای تمیز و عالی دارد. در این روش، لازم نیست به منظور تعویض الکترود، جوشکاری را متوقف کنید. برای گرفتن نتیجه مناسب از این روش، باید نقش گاز محافظ و انواع این گازها و خصوصیاتی که دارند را بدانید. هدف اصلی گاز محافظ در این پروسه جلوگیری از قرار گرفتن ماده مذاب جوشکاری در معرض اکسیژن، نیتروژن و هیدروژن موجود در هواست. به این دلیل که واکنش ایجاد شده بین ماده مذاب جوش با این عناصر می‌تواند موجب ایجاد مشکلاتی مانند سوراخ شدن سیم جوش و پاشیدن مواد به اطراف شود.
گازهای محافظ می‌توانند روی بخش‌های مختلفی از پروسه جوشکاری مانند برش‌های استاندارد، میزان نفوذ، عوامل مکانیکی جوش به اتمام رسیده، پروسه انتقال و ... تاثیرگذار باشند. در این مقاله می‌خواهیم در مورد یکی از بهترین گازهای محافظ جوشکاری یعنی CO2 یا دی‌اکسید کربن و تاثیر آن بر روی این پروسه صحبت کنیم.
مزایای جوشکاری CO2 چه هستند؟
کربن دی‌اکسید رایج‌ترین گاز استفاده شده برای جوشکاری می باشد. این گاز تنها گازی است که می‌توان از آن برای جوشکاری بدون نیاز به اضافه کردن چیز دیگری استفاده کرد. علاوه بر این، دی اکسید کربن ارزان‌ترین گزینه در میان گازهای محافظ است و می‌تواند برای افرادی که بودجه محدودی دارند، گزینه‌ای جذاب باشد. علاوه بر این موارد، متخصصان به دلایل مختلفی از CO2 در جوشکاری استفاده می‌کنند که عبارت‌اند از:
نفوذ بیشتر
کربن دی‌اکسید با افزایش ولتاژ کمان به هنگام جوشکاری، میزان نفوذ را افزایش می‌دهد و در صورت استفاده از آن، می‌توانید نتیجه‌ای عالی در نفوذ به کناره‌ها را ببینید.
ارزان قیمت بودن
همان‌طور که بالاتر اشاره شد، قیمت کم این گاز یکی از مزایای بزرگ آن نسبت به دیگر گازهای محافظ است. CO2 به این دلیل که جرم بیشتری دارد، جلوی اکسید شدن فلز جوش را در صورت حضور اکسیژن در هوا می‌گیرد.
اکسیداسیون بیشتر
در واکنش به دماهای زیاد کمان، دی‌اکسید کربن شکسته می شود، به صورت مونواکسید کربن و یک مولکول اکسیژن آزاد شده و منجر به اکسیداسیون می‌شود. از آن‌جایی که ایجاد نقاط قطبی می‌تواند منجر به ناپایداری کمان با پاشش به اطراف هنگام جوشکاری شود، کمی اکسیداسیون می‌تواند به جوشکاری GMA فلز کربن کمک کند.
گدازه‌های شفاف تشکیل شده در جوشکاری به واسطه اکسیداسیون ایجاد می‌شوند و می‌توانند محتوای سیلیکونی دی‌اکسیدکنندگان خورنده را کاهش دهند. برای این که نفوذ و جوشکاری خوبی داشته باشید، اکسیداسیون کنترل شده اهمیت بسیار زیادی دارد.
ترکیب شدن با دیگر گازها
استفاده از دی‌اکسید کربن در حالت انتقال اسپری باعث بهبود عملکرد نشده و حتی می‌تواند منجر به پاشش فراوان مواد شود. با این وجود، هر دو طرف می‌توانند از حضور دیگر گازها بهره ببرند. به عنوان مثال، مشکلات پاشیدن مواد و ناپایداری کمان زمانی که از گازهای ساکن مانند آرگون استفاده کنید از بین می‌روند تا بتوانند انتقال خوب و روانی را در ولتاژهای پایین ایجاد نمایند.
از بین بردن زنگ‌زدگی
با کمک دی‌اکسید کربن می‌توانید زنگ‌زدگی روی نقطه اتصال را از بین ببرید. واکنش با اکسیدکنندگان زنگ‌زدگی از خود زنگ‌زدگی جلوگیری کرده و سطح فلز را تمیز می‌کند. در نتیجه؛ مشکلات جوشکاری مانند ایجاد منافذ، کمبود گداختگی و نفوذ درون فلز جوش از بین رفته و محافظت در برابر اتمسفر هم یک امتیاز دیگر به امتیازهای این گاز اضافه می‌کند.
افزایش سختی
یکی از مهم‌ترین دلایل متد جوشکاری برای ایجاد سختی مناسب در فلز جوش ترکیب مناسب گازها و خورنده‌هاست. به عنوان مثال، می‌توان فلزهای جوش را با استفاده از دی‌اکسید کربن و دیگر گازها سخت‌تر ساخت.
کاهش تنش سطحی
یکی از فاکتورهای مهم در نفوذپذیری کم فولاد کربن، تنش سطحی بالای آن است. گازهای ساکن مانند هلیوم، آرگون و ... نمی‌توانند این تنش بالای سطحی را در گدازه‌ها از بین ببرند و تنها دی‌اکسید کربن می‌تواند به عنوان یک گاز محافظ کاهش‌دهنده تنش سطحی که نتیجه آن بهبود نفوذ به فولاد کربن است، عمل کند.
سرعت جوشکاری
یکی از شناخته‌شده‌ترین قابلیت‌های دی‌اکسید کربن در جوشکاری، سرعت بالای این گاز است. استفاده از این گاز منجر به افزایش سرعت انتقال شده که نتیجه آن افزایش کارایی در فرآیندهای جوشکاری است.
معایب استفاده از دی‌اکسید کربن در جوشکاری
مشخصاً دی‌اکسید کربن علاوه بر مزایایی که در جوشکاری دارد، معایبی هم به دنبال خواهد داشت. این معایب هم در جوشکاری دیده می‌شوند و هم می‌توانند بر روی سلامتی ما تاثیرگذار باشند. تابحال به این فکر کردید که تنفس دی‌اکسید کربن چه خطراتی به دنبال دارد؟ لیست پایین را دنبال کنید تا از خطرات و معایب استفاده از این گاز در جوشکاری اطلاع داشته باشید.
ایجاد منافذ
در صورت توجه نکردن به تمامی نکات، جوشکاری با CO2 می‌تواند ریسک ایجاد منافذ را ایجاد کند. منظور از ایجاد منافذ نقاط کوچک ایجاد شده توسط گازها در جوش است که می‌تواند منجر به ضعیف شدن و کاهش استحکام نتیجه نهایی گردد.
موقعیت‌های جوشکاری محدود
کربن دی‌اکسید به عنوان یک گاز محافظ در بعضی از موقعیت‌ها مانند موقعیت‌های عمودی یا از بالای سر اثرگذاری کمتری دارد. در این حالت‌ها شاید نتواند محافظت کافی را فراهم نموده و منجر به ایجاد نقص در جوشکاری شود.
افزایش گرمای ورودی
استفاده از CO2 به عنوان گاز محافظ می‌تواند منجر به ورود گرمای بیشتر به جوش شده که بر روی نفوذ جوش و کنترل کلی فرآیند جوشکاری تاثیرگذار است. این موضوع به هنگام کار با متریال نازک‌تر یا زمانی که فرآیند به کنترل کامل نیاز دارد، خود را نشان می‌دهد.
افزایش حساسیت نسبت به باد
دی‌اکسید کربن به نسبت گازهای محافظ دیگر مانند آرگون، حساسیت بیشتری را نسبت به باد نشان می‌دهد. باد می‌تواند جریان این گاز را دچار اختلال کرده و بر روی محافظت گاز تاثیرگذار باشد که نتیجه آن کاهش کیفیت جوش خواهد بود.
خطرات تنفسی
نفس کشیدن در جایی که کربن دی‌اکسید زیادی وجود دارد برای ما بسیار خطرناک است. بودن در معرض این گاز آن هم به مدت طولانی منجر به علائمی مانند سرگیجه، تنگی نفس، تنفس سریع و در موارد حاد بیهوش شدن و خفگی می‌شود.
آیا آزاد شدن مونواکسید کربن به هنگام جوشکاری با CO2 خطرناک است؟
یکی از بزرگ‌ترین تفاوت‌های اساسی مونوکسید کربن و دی‌اکسید کربن ، سمی بودن مونوکسید و غیرسمی بودن دی‌اکسید است. این بدین معنی نیست که دی‌اکسید کربن برای تنفس مشکل‌زا نیست. همان‌طور که گفتیم در صورت قرار گرفتن CO2 در دماهای بالا به هنگام جوشکاری، این گاز به مونوکسید کربن و اکسیژن تبدیل می‌شود و از آن‌جایی که CO بدون بو است، باید کاملاً مواظب استشمام این گاز باشید.
گاز محافظ دی‌اکسید کربن و الکترودهای سیمی مناسب استفاده شده در جوشکاری MIG به شما فرآیندی تمیز و بدون پاشش به اطراف را هدیه می‌دهند. از آن‌جایی که کربن دی‌اکسید تنها گاز واکنش‌دهنده‌ای است که می‌تواند بدون رقیق‌کننده استفاده شود، نیاز به تلفیق با گاز ساکن را از بین برده و بنابراین از لحاظ هزینه بهترین گزینه ممکن برای شما خواهد بود.
در استفاده از این گاز محافظ ایجاد منافذ و پاشش به اطراف می‌توانند بهتر و بدتر شوند و این موضوع فقط و فقط به نحوه جوشکاری شما بستگی خواهد داشت. زمانی که می‌خواهید جوشکاری انجام دهید؛ علاوه بر در نظر گرفتن بودجه‌ای که در اختیار دارید، باید متریال جوشکاری، شیوه انتقال جوش، نتیجه مورد نظر، قیمت گاز، ویژگی‌های محصول جوشکاری شده، مقدار زمان لازم برای آماده‌سازی و تمیزکاری و هزینه کل پروژه را در نظر بگیرید.
با توجه به این موارد و مزایا و معایب گفته شده در این مقاله، می‌توانید در مورد استفاده از دی‌اکسید کربن به عنوان گاز محافظ یا گازهای محافظ دیگر مانند هلیوم، آرگون و ... تصمیم‌گیری درستی داشته باشید.
0 دیدگاه