جوشکاری چدن با ارگون با نام جوشکاری چدن با تنگستن یا جوشکاری چدن با تیگ نیز معرفی می شود. در واقع جوشکاری چدن با ارگون جزو فرآیندهای جوشکاری ذوبی است. در این فرآیند، ذوب و اتصال قطعات، به وسیله تشکیل قوس بین الکترود تنگستنی غیر مصرفی و قطعه فلزی انجام می شود.

در این فرآیند ، تنظیم همزمان درجه رقت و ایجاد جوشی با عمق نفوذ کافی فرآیندی دشوار است. مهم ترین نکته در جوشکاری چدن با ارگون این است که، این فرآیند اغلب برای جوشکاری تعمیراتی استفاده می شود. سیم جوش استفاده شده در این فرآیند از جنس فولاد زنگ نزن آستنیتی است. این سیم جوش به دلیل چقرمگی بالا و مقاومت در برابر تردی هیدروژنی، ایجاد ترک را کاهش می دهد. از ملزومات جوشکاری چدن با ارگون، می توان به عملیات حرارتی قبل و بعد از جوشکاری و جوشکاری با الکترود منفی اشاره کرد.

فرآیند جوشکاری چدن با ارگون

جوشکاری چدن با ارگون بیشتر برای جوشکاری پاس ریشه استفاده می شود. ضخامت ماده اتصال دهی شده در این فرآیند، از چند دهم میلی متر تا چند سانتی متر متغیر است. این فرآیند به دلیل نرخ رسوب دهی پایین، سرعت کمی دارد. در این فرآیند، گاز محافظ تا زمان انجماد کامل حوضچه مذاب به آن دمیده می شود. با عبور جریان از گاز محافظ یونیزه شده، قوسی بین نوک الکترود و قطعه کار ایجاد می شود. گرمای ایجاد شده ناشی از قوس، فلز پایه را ذوب میکند و سپس با ایجاد حوضچه مذاب جوشکاری را شروع می کند. الکترود جوشکاری چدن با آرگون در راستای خط اتصال حرکت می کند و سطح اتصال را ذوب می کند.

فرآیند جوشکاری چدن با آرگون

در جوشکاری چدن با آرگون ، جریان مستقیم و بار منفی روی الکترود به دلیل ایجاد حرارت کمتر و ذوب شدن کمتر الکترود توصیه می شود. استفاده از بار مثبت منجر به اضافه شدن ناخالصی تنگستنی به مذاب فلز جوش و ذوب الکترود می شود. حتی در صورتی که قطب منفی روی الکترود اعمال شود، سیستم آبگرد روی مشعل نصب می شود، تا هر گونه احتمال ذوب الکترود از بین برود.

تجهیزات جوشکاری چدن با آرگون

در جوشکاری چدن با آرگون از تجهیزات مختلفی استفاده می شود، که در این قسمت بررسی می شوند.

منبع قدرت یا مولد نیرو

مولد نیرو در جوشکاری چدن با ارگون از جنس ترانسفورماتور های یکسوکننده است که جریان های AC یا DC را تامین می کنند. آمپر وارد شده به دستگاه جوشکاری چدن با ارگون از 800- 5 آمپر متغیر است. برای جوشکاری ورق های فزات رسانا با ضخامت بالا از آمپر بالا استفاده می شود.

سیستم کنترل کننده

در جوشکاری چدن با آرگون ، سیستم های کنترل کننده متغیر وجود دارند، که در دستگاه های مختلف متفاوت است. دستگاه های خودکار سیستم هایی برای تنظیم سرعت پیشروی و کنترل مسیر جوشکاری دارند. در صورتی که جوشکاری چدن با ارگون به صورت دستی انجام شود وظیفه کنترل این فرآیندها با جوشکار است.

در بعضی از دستگاه های جوشکاری چدن با آرگون ، سیستم هایی برای جوشکاری پالسی نیز در نظر گرفته می شود. در این سیستم ها حداقل و حداکثر جریان و زمان های مربوط به هر کدام قابل تنظیم است.

تامین گاز محافظ

سیستم های تامین کننده گاز محافظ در جوشکاری چدن با گاز آرگون شامل رگولاتور، دبی سنج، کپسول گاز و شیلنگ گاز می شود. این سیستم به صورت دستی یا خودکار تنظیم می شود.

مشعل جوشکاری چدن با ارگون

مشعل های گوناگونی برای جوشکاری چدن با آرگون وجود دارند. برخی از این مشعل ها بصورت دستی و برخی دیگر به صورت اتوماتیک کار می کنند.

الکترود تنگستنی جوشکاری چدن با ارگون

در جوشکاری چدن با آرگون نقش اصلی الکترود تنگستنی، تشکیل قوس و تامین گرمای لازم برای جوشکاری است. تنگستن در دمای کمی پایین تر از دمای ذوبش دارای خاصیت گرمایونی است که سبب گسیل الکترون می شود.

الکترود تنگستنی جوشکاری چدن با آرگون

این الکترود ها به صورت خالص یا آلیاژهای تنگستن استفاده می شوند. آلیاژهای تنگستن قوس پایدار تری را تشکیل می دهند و مقاومت بیشتری در برابر ذوب شدن و اکسیداسیون از خود نشان می دهند. الکترود های تنگستنی جوشکاری چدن با ارگون در قطر های مختلفی موجود اند، که الکترود های ظریف برای جریان های ضعیف و الکترود های ضخیم برای جریان های بالا استفاده می شوند.

متغیر های فرآیند جوشکاری ارگون

متغیر های فرآیند جوشکاری چدن با ارگون و تاثیرات آن ها روی جوش، نقش بسزایی در دستیابی به جوش مطلوب دارند. این متغیر ها در این قسمت بررسی می شوند.

سرعت پیشروی جوشکاری

سرعت پیشروی جوشکاری روی حوضچه مذاب، سرعت سرد شدن و خواص مکانیکی فلز جوش تاثیر می گذارد. در جوشکاری چدن با آرگون دستی، سرعت اتصال دهی به سرعت دست جوشکار بستگی دارد. این سرعت در فرآیند های اتوماتیک، به سرعت حرکت گاری یا فلز بستگی دارد.

شدت جریان

در جوشکاری چدن با ارگون اغلب از الکترود با قطب منفی استفاده می شود. الکترود منفی، تنها یک سوم حرارت ایجاد شده را در خود نگه می دارد و باقی جریان را روی قطعه کار متمرکز می کند. در این فرآیند از الکترود مثبت و جریان مستقیم به ندرت استفاده می شود، زیرا استفاده از این نوع جریان، موجب افزایش حرارت الکترود و ذوب آن می شود. کاربرد اصلی الکترود مثبت و جریان مستقیم، تمیزکاری سطح قطعه است. بطوریکه در این فرآیند، بمباران یون ها به سمت قطعه کار و پراکنده شدن اکسید روی حوضچه جوش انجام می شود. برای انجام این فرآیند از جریان پایین و الکترود ضخیم استفاده می شود.

جریان متناوب در جوشکاری چدن با آرگون در یک نیم سیکل، عمل اکسید زدایی را انجام می دهد و در نیم سیکل بعد الکترود فرصت سرد شدن پیدا می کند. در این فرآیند میزان جریان نیز خیلی اهمیت دارد، شدت جریان پایین سبب ذوب ناقص و ناپایداری قوس می شود. شدت جریان بالا در جوشکاری چدن با ارگون نیز سبب ذوب اضافی و ریزش آن از درز اتصال و همچنین افزایش حرارت ورودی و تاثیر منفی روی ریزساختار و خواص مکانیکی جوش می شود.

قیمت جوشکاری چدن با ارگون

قیمت جوشکاری چدن با آرگون به عوامل مختلفی بستگی دارد. وضعیت جوشکاری، ضخامت جوش مدنظر، فلز پایه جوشکاری شده و مقدار سیم جوش از مهم ترین پارامتر های تاثیرگذار بر قیمت جوشکاری چدن با ارگون هستند. علاوه بر این عوامل، آلیاژی یا خالص بودن الکترود، خلوص گاز و توانایی ایجاد پالس در منبع قدرت و جنس نازل جزو عوامل تاثیرگذار روی قیمت جوشکاری چدن با ارگون هستند.

جوشکاری چدن با ارگون

جوشکاری چدن با آرگون در مقایسه با دیگر فرآیند های جوشکاری ستنی، قیمت بالاتری دارد. جوشکاری زیرپودری نسبت به جوشکاری چدن با ارگون هزینه کمتری دارد. این فرآیند به دلیل سرعت جوشکاری پایین تر نسبت به فرآیند های ذکر شده، قیمت بالاتری دارد.