Almas Parsi
18th October 2014, 02:22 PM
جوش تیگ TIG (جوشکاری با تنگستن و گاز خنثی) (http://smsm.ir/post/11/%d8%ac%d9%88%d8%b4-%d8%aa%db%8c%da%af-TIG-(%d8%ac%d9%88%d8%b4%da%a9%d8%a7%d8%b1%db%8c-%d8%a8%d8%a7-%d8%aa%d9%86%da%af%d8%b3%d8%aa%d9%86-%d9%88-%da%af%d8%a7%d8%b2-%d8%ae%d9%86%d8%ab%db%8c))
جوشکاری قوسی با الکترود تنگستنی و در پناه گاز محافظ که گاهی اوقات Heliarc و یا جوش تیگ TIG (جوشکاری با تنگستن و گاز خنثی) نیز نامیده می شود، در سال 1930 برای جوشکاری فلز منیزیم اختراع شد. Russell Meredith از الکترود تنگستنی همراه با گاز خنثی هلیوم برای جوشکاری فلز منیزیم استفاده کرد. این روش جایگزین روش پرچ برای اتصال قطعات هواپیما از جنس آلومینوم و منیزیم شد.
روش جوشکاری Heliarc در طی این مدت تاکنون اصلاح زیادی یافته است ولی مکانیسم اصلی آن همان است که مردیت آن را بکار برده بود. درجه حرارت ذوب برای اتصال از نگهداری قوس بین الکترود تنگستن و قطعه کار فراهم می شود. (شکل بالا) دمای حوضچه مذاب تا به حد مجاز می رسد، گاز خنثی حوضچه مذاب را احاطه می کند و آنرا در مقابل آلودگی های اتمسفری محافظت می کند. معمولا گاز خنثی آرگون، هلیوم و یا مخلوطی از آن دو است.
کاربردها:
روش جوشکاری با الکترود تنگستن و گاز محافظ برای جوشکاری فولادهای زنگ نزن، آلومینوم، منیزیم، مس و فلزات فعال(مثل تیتانیوم و تانتالوم) ونیز فولادهای کربنی و آلیاژی استفاده می شود. در جوشکاری فولادهای کربنی معمولا برای جوشکاری پاس های ریشه کار می رود.
مزایا و محدودیت ها:
مزایای روش GTAW عبارتند از:
· جوش با کیفیت بالا و اعوجاج کم تولید می کند.
· پاشش مذاب در مقایسه با روش های دیگر در این روش وجود ندارد.
· در هر دو حالت با و بدون فلزپرکننده می توان استفاده کرد.
· منابع نیروی مختلفی رامی توان بکار گرفت.
· انواع مختلفی از فلزات حتی فلزات غیرمشابه را می توان با این روش جوشکاری کرد.
· کنترل دقیقی بر روی میزان گرمای تولیدی و ورودی می توان دشات.
روش GTAW زمانی استفاده می شود که به جوش با کیفیت بالا نیاز باشد. همانطوریکه در بالا اشاره شد، گرمای تولیدی که میتواند اثر منفی بر فلز داشته باشد،بدقت کنترل می شود و نیز حوزه دید جوشکار بوسیله دودهای حاصله محدود نمی شود. (http://www.smsm.ir/)
محدودیت های این روش در زیر آمده اند:
· نرخ رسوب آن در مقایسه با جوشکاری با الکترودهای مصرفی پایین تر است.
· GMAW نسبت به SMAW به جوشکار ماهر نیاز دارد. (http://www.smsm.ir/)
· برای جوشکاری ضخامت های بیشتر از 9.5 mm مقرون به صرفه نمی باشد.
· در وضعیت های جوشکاری غیر تخت جوشکاری مشکل است زیرا حفاظت قوس کامل نیست.
علاوه بر مشکلات یادشده می توان به برخی از مشکلات این روش نیز در ذیل اشاره کرد:
· در صورتیکه الکترود تنگستنی با حوضچه مذاب تماس داشته باشد، آخالهای تنگستن می تواند وارد فلز جوش شود.
· اگر حفاظت قوس و مذاب توسط جریان مداوم گاز خنثی انجام نشود و یا مختل شود،فلز مذاب آوده می شود.
· آلودگی یا حفره در مذاب تحت تاثیر نشتی آب از تورچها سرد شونده با آب
· وزش و یا انحراف قوس مثل روش های دیگر
منابع نیرو برای GTAW از نوع جریان ثابت همراه با منحنی ولتاژ – آمراژ منفی می باشند. راکتورهای قابل اشباع و نیز واحدهای کنترل شده با تریستور نیز مرسوم هستند. پیشرفت هایی که در صنایع الکتریکی اتفاق افتاده است، در این حوزه نیز موثر بوده وباعث شده است که منابع نیروی با کارایی بیشتر و با وزن کمتر تولید شوند. امروزه منابع نیروی ترانزیستوری با جربان مستقیم نیز بسیار استفاده می شوند و منابع نیرو یکسوکننده – مبدل ها بسیار پیچیده تر هستند.
مبدل های نیرو شامل سه نوع تبدیل هستند:
· جریان متناوب اولیه 60 MHz به جریان مستقیم تبدیل می شود.
· جریان مستقیم به جریان متناوب با فرکانس بالا تبدیل می شود.
· این جریان متناوب به جریان مستقیم تبدیل می شود. (http://www.smsm.ir/)
مبدل ها را می توان از حالت جریان مستقیم به جریان متناوب برای جوشکاری GMAW تغییر داد و بکار برد که این سبب کاهش هزینه و صرفه جویی در آن خواهد شد.
منابع نیرو که با مبدل کنترل می شوند در مقایسه با منابع سیلیکونی SCR زمان های پاسخ سریعتری دارند.
دانشنامه مرجع مهندسی ايران (http://www.smsm.ir/) - (http://smsm.ir/post-11.aspx)WWW.SMSM.IR (http://www.smsm.ir/)
جوشکاری قوسی با الکترود تنگستنی و در پناه گاز محافظ که گاهی اوقات Heliarc و یا جوش تیگ TIG (جوشکاری با تنگستن و گاز خنثی) نیز نامیده می شود، در سال 1930 برای جوشکاری فلز منیزیم اختراع شد. Russell Meredith از الکترود تنگستنی همراه با گاز خنثی هلیوم برای جوشکاری فلز منیزیم استفاده کرد. این روش جایگزین روش پرچ برای اتصال قطعات هواپیما از جنس آلومینوم و منیزیم شد.
روش جوشکاری Heliarc در طی این مدت تاکنون اصلاح زیادی یافته است ولی مکانیسم اصلی آن همان است که مردیت آن را بکار برده بود. درجه حرارت ذوب برای اتصال از نگهداری قوس بین الکترود تنگستن و قطعه کار فراهم می شود. (شکل بالا) دمای حوضچه مذاب تا به حد مجاز می رسد، گاز خنثی حوضچه مذاب را احاطه می کند و آنرا در مقابل آلودگی های اتمسفری محافظت می کند. معمولا گاز خنثی آرگون، هلیوم و یا مخلوطی از آن دو است.
کاربردها:
روش جوشکاری با الکترود تنگستن و گاز محافظ برای جوشکاری فولادهای زنگ نزن، آلومینوم، منیزیم، مس و فلزات فعال(مثل تیتانیوم و تانتالوم) ونیز فولادهای کربنی و آلیاژی استفاده می شود. در جوشکاری فولادهای کربنی معمولا برای جوشکاری پاس های ریشه کار می رود.
مزایا و محدودیت ها:
مزایای روش GTAW عبارتند از:
· جوش با کیفیت بالا و اعوجاج کم تولید می کند.
· پاشش مذاب در مقایسه با روش های دیگر در این روش وجود ندارد.
· در هر دو حالت با و بدون فلزپرکننده می توان استفاده کرد.
· منابع نیروی مختلفی رامی توان بکار گرفت.
· انواع مختلفی از فلزات حتی فلزات غیرمشابه را می توان با این روش جوشکاری کرد.
· کنترل دقیقی بر روی میزان گرمای تولیدی و ورودی می توان دشات.
روش GTAW زمانی استفاده می شود که به جوش با کیفیت بالا نیاز باشد. همانطوریکه در بالا اشاره شد، گرمای تولیدی که میتواند اثر منفی بر فلز داشته باشد،بدقت کنترل می شود و نیز حوزه دید جوشکار بوسیله دودهای حاصله محدود نمی شود. (http://www.smsm.ir/)
محدودیت های این روش در زیر آمده اند:
· نرخ رسوب آن در مقایسه با جوشکاری با الکترودهای مصرفی پایین تر است.
· GMAW نسبت به SMAW به جوشکار ماهر نیاز دارد. (http://www.smsm.ir/)
· برای جوشکاری ضخامت های بیشتر از 9.5 mm مقرون به صرفه نمی باشد.
· در وضعیت های جوشکاری غیر تخت جوشکاری مشکل است زیرا حفاظت قوس کامل نیست.
علاوه بر مشکلات یادشده می توان به برخی از مشکلات این روش نیز در ذیل اشاره کرد:
· در صورتیکه الکترود تنگستنی با حوضچه مذاب تماس داشته باشد، آخالهای تنگستن می تواند وارد فلز جوش شود.
· اگر حفاظت قوس و مذاب توسط جریان مداوم گاز خنثی انجام نشود و یا مختل شود،فلز مذاب آوده می شود.
· آلودگی یا حفره در مذاب تحت تاثیر نشتی آب از تورچها سرد شونده با آب
· وزش و یا انحراف قوس مثل روش های دیگر
منابع نیرو برای GTAW از نوع جریان ثابت همراه با منحنی ولتاژ – آمراژ منفی می باشند. راکتورهای قابل اشباع و نیز واحدهای کنترل شده با تریستور نیز مرسوم هستند. پیشرفت هایی که در صنایع الکتریکی اتفاق افتاده است، در این حوزه نیز موثر بوده وباعث شده است که منابع نیروی با کارایی بیشتر و با وزن کمتر تولید شوند. امروزه منابع نیروی ترانزیستوری با جربان مستقیم نیز بسیار استفاده می شوند و منابع نیرو یکسوکننده – مبدل ها بسیار پیچیده تر هستند.
مبدل های نیرو شامل سه نوع تبدیل هستند:
· جریان متناوب اولیه 60 MHz به جریان مستقیم تبدیل می شود.
· جریان مستقیم به جریان متناوب با فرکانس بالا تبدیل می شود.
· این جریان متناوب به جریان مستقیم تبدیل می شود. (http://www.smsm.ir/)
مبدل ها را می توان از حالت جریان مستقیم به جریان متناوب برای جوشکاری GMAW تغییر داد و بکار برد که این سبب کاهش هزینه و صرفه جویی در آن خواهد شد.
منابع نیرو که با مبدل کنترل می شوند در مقایسه با منابع سیلیکونی SCR زمان های پاسخ سریعتری دارند.
دانشنامه مرجع مهندسی ايران (http://www.smsm.ir/) - (http://smsm.ir/post-11.aspx)WWW.SMSM.IR (http://www.smsm.ir/)