روش فرآیند جوشکاری ورق فولاد ضد زنگ با جوشکاری قوسی تنگستن آرگون دستی

1. ملزومات فنی آرگونجوشکاری قوس تنگستن

1.1 انتخاب دستگاه جوش قوسی تنگستن آرگون و قطبیت قدرت

TIG را می توان به پالس های DC و AC تقسیم کرد.DC pulse TIG عمدتا برای جوشکاری فولاد، فولاد نرم، فولاد مقاوم در برابر حرارت و غیره استفاده می شود و پالس AC TIG عمدتا برای جوشکاری فلزات سبک مانند آلومینیوم، منیزیم، مس و آلیاژهای آنها استفاده می شود.هر دو پالس AC و DC از منبع تغذیه با ویژگی های افت شدید استفاده می کنند و جوشکاری TIG ورق های فولادی ضد زنگ معمولا از اتصال DC مثبت استفاده می کند.

1.2 الزامات فنی جوشکاری قوسی تنگستن آرگون دستی

1.2.1 ضربه قوس

دو نوع احتراق قوس الکتریکی وجود دارد: جرقه زنی بدون تماس و تماسی با قوس اتصال کوتاه.الکترود اول در تماس با قطعه کار نیست و برای هر دو جوش DC و AC مناسب است، در حالی که دومی فقط برای جوشکاری DC مناسب است.اگر از روش اتصال کوتاه برای ضربه زدن به قوس استفاده شود، قوس نباید مستقیماً روی جوش شروع شود، زیرا به راحتی می توان تنگستن را با قطعه کار ایجاد کرد، قوس را نمی توان بلافاصله تثبیت کرد، و قوس به راحتی قابل اتصال است. به مواد پایه نفوذ کند، بنابراین باید از صفحه ضربه ای قوس استفاده شود.یک صفحه مسی قرمز رنگ را در کنار نقطه قوس قرار دهید، ابتدا قوس را روی آن شروع کنید و بعد از گرم شدن نوک تنگستن تا دمای مشخصی به قسمتی که قرار است جوش داده شود، بروید.در تولید واقعی، TIG معمولا از یک استارت قوس برای راه اندازی قوس استفاده می کند.تحت عمل جریان پالس، گاز آرگون یونیزه می شود تا قوس را شروع کند.

1.2.2 جوشکاری چسب

در حین جوشکاری چسبی، سیم جوش باید نازکتر از سیم جوش معمولی باشد.به دلیل دمای پایین و خنک شدن سریع در حین جوشکاری نقطه ای، قوس برای مدت طولانی باقی می ماند، بنابراین به راحتی می سوزد.هنگام انجام جوش نقطه ای، سیم جوش باید در محل جوش نقطه ای قرار گیرد و قوس پایدار باشد سپس به سیم جوش حرکت کنید و پس از ذوب شدن سیم جوش و فیوز شدن با فلز پایه در دو طرف، قوس را به سرعت متوقف کنید.

1.2.3 جوشکاری معمولی

هنگامی که از TIG معمولی برای جوشکاری ورق های فولادی ضد زنگ استفاده می شود، جریان مقدار کمی می گیرد، اما زمانی که جریان کمتر از 20A باشد، رانش قوس به راحتی رخ می دهد و دمای نقطه کاتد بسیار بالا است که باعث از دست دادن گرما می شود. در ناحیه جوشکاری و شرایط انتشار ضعیف الکترون، در نتیجه نقطه کاتد دائماً در حال پرش است و حفظ لحیم کاری نرمال دشوار است.هنگامی که از TIG پالسی استفاده می شود، جریان اوج می تواند قوس را پایدار کند، جهت دهی خوب است، و فلز پایه به راحتی ذوب می شود و شکل می گیرد، و چرخه ها متناوب می شوند تا از پیشرفت صاف فرآیند جوشکاری اطمینان حاصل شود.جوش می دهد.

2. تجزیه و تحلیل جوش پذیری ورق فولاد ضد زنگ 

خواص فیزیکی و شکل ورق فولاد ضد زنگ به طور مستقیم بر کیفیت جوش تأثیر می گذارد.ورق فولادی ضد زنگ دارای هدایت حرارتی کوچک و ضریب انبساط خطی بزرگ است.هنگامی که دمای جوش به سرعت تغییر می کند، تنش حرارتی ایجاد شده زیاد است و به راحتی می توان باعث سوختگی، زیر بریدگی و تغییر شکل موج شد.جوشکاری ورق های فولادی ضد زنگ بیشتر از جوش لب به لب تخت استفاده می کند.حوضچه مذاب عمدتاً تحت تأثیر نیروی قوس، گرانش فلز حوض مذاب و کشش سطحی فلز حوض مذاب قرار می گیرد.هنگامی که حجم، کیفیت و عرض مذاب فلز حوض مذاب ثابت باشد، عمق حوضچه مذاب به قوس بستگی دارد.اندازه، عمق نفوذ و نیروی قوس به جریان جوشکاری مربوط می شود و عرض همجوشی با ولتاژ قوس تعیین می شود.

هر چه حجم حوضچه مذاب بیشتر باشد، کشش سطحی آن بیشتر می شود.هنگامی که کشش سطحی نتواند نیروی قوس و گرانش فلز حوضچه مذاب را متعادل کند، باعث سوختن حوضچه مذاب می شود و در طول فرآیند جوشکاری به صورت موضعی گرم و سرد می شود و باعث ایجاد تنش و کرنش ناهمگن جوش می شود. هنگامی که کوتاه شدن طولی درز جوش باعث می شود که تنش روی لبه صفحه نازک از مقدار معینی فراتر رود، تغییر شکل موج جدی تری ایجاد می کند و بر کیفیت شکل قطعه کار تأثیر می گذارد.تحت همان روش جوشکاری و پارامترهای فرآیند، از اشکال مختلف الکترودهای تنگستن برای کاهش گرمای ورودی در اتصال جوش استفاده می شود که می تواند مشکلات سوختگی جوش و تغییر شکل قطعه کار را حل کند.

3. کاربرد جوش آرگون تنگستن دستی در جوشکاری ورق فولادی ضد زنگ

3.1 اصل جوشکاری

جوشکاری قوسی تنگستن آرگون نوعی جوش قوس باز با قوس پایدار و حرارت نسبتاً متمرکز است.تحت حفاظت گاز بی اثر (گاز آرگون) حوضچه جوش خالص و کیفیت درز جوش خوب است.با این حال، هنگام جوشکاری فولاد ضد زنگ، به ویژه فولاد زنگ نزن آستنیتی، پشت جوش نیز نیاز به محافظت دارد، در غیر این صورت اکسیداسیون جدی رخ می دهد که بر شکل گیری جوش و عملکرد جوش تأثیر می گذارد. 

3.2 ویژگی های جوش

 جوشکاری ورق های فولادی ضد زنگ دارای ویژگی های زیر است:

1) هدایت حرارتی ورق فولادی ضد زنگ ضعیف است و به راحتی می توان مستقیماً سوزانده شد.

2) در حین جوشکاری به سیم جوش نیازی نیست و فلز پایه مستقیماً ذوب می شود.

بنابراین کیفیت جوش ورق فولاد زنگ نزن با عواملی مانند اپراتورها، تجهیزات، مواد، روش های ساخت، محیط خارجی و آزمایش در حین جوشکاری ارتباط تنگاتنگی دارد.

در فرآیند جوشکاری ورق های فولادی زنگ نزن، نیازی به مواد مصرفی جوش نیست، اما نیاز به مواد زیر نسبتاً زیاد است: یکی خلوص گاز آرگون، سرعت جریان و زمان جریان آرگون، و دیگری تنگستن است. الکترود

1) آرگون

آرگون یک گاز بی اثر است و واکنش آن با سایر مواد فلزی و گازها آسان نیست.به دلیل اثر خنک کنندگی جریان هوا، ناحیه متاثر از حرارت جوش کوچک است و تغییر شکل جوش کوچک است.ایده آل ترین گاز محافظ برای جوشکاری قوسی تنگستن آرگون است.خلوص آرگون باید بیشتر از 99.99٪ باشد.آرگون عمدتاً برای محافظت موثر از حوضچه مذاب، جلوگیری از فرسایش هوای حوضچه مذاب و ایجاد اکسیداسیون در طول فرآیند جوشکاری استفاده می شود و در عین حال به طور موثر ناحیه جوش را از هوا جدا می کند، به طوری که ناحیه جوش محافظت می شود و عملکرد جوش بهبود یافته است.

2) الکترود تنگستن

سطح الکترود تنگستن باید صاف باشد و انتهای آن باید با تمرکز خوب تیز شود.به این ترتیب، احتراق قوس با فرکانس بالا خوب است، پایداری قوس خوب است، عمق جوش عمیق است، حوضچه مذاب را می توان پایدار نگه داشت، درز جوش به خوبی شکل گرفته است و کیفیت جوش خوب است.اگر سطح الکترود تنگستن سوخته باشد یا نقص هایی مانند آلاینده ها، ترک ها و حفره های انقباض روی سطح وجود داشته باشد، راه اندازی قوس با فرکانس بالا در حین جوشکاری دشوار خواهد بود، قوس ناپایدار خواهد بود، قوس الکتریکی خواهد شد. رانش، حوضچه مذاب پراکنده می شود، سطح گسترش می یابد، عمق نفوذ کم می شود و درز جوش آسیب می بیند.شکل دهی ضعیف، کیفیت جوش ضعیف.

4. نتیجه گیری

1) پایداری جوش آرگون تنگستن خوب است و اشکال مختلف الکترود تنگستن تأثیر زیادی بر کیفیت جوش ورق های فولادی ضد زنگ دارد.

2) جوشکاری الکترود تنگستن با بالای صاف و نوک مخروطی می تواند سرعت شکل گیری جوش یک طرفه و جوش دو طرفه را بهبود بخشد، ناحیه متاثر از حرارت جوش را کاهش دهد، شکل جوش زیبا است و خواص مکانیکی جامع بهتر است.

3) استفاده از روش صحیح جوشکاری می تواند به طور موثر از عیوب جوش جلوگیری کند.