جوشکاری TIG (مخفف Tungsten Inert Gas) یا به بیان علمی‌تر جوشکاری قوس تنگستن با گاز بی‌اثر (GTAW)، یکی از فرآیندهای جوشکاری قوسی با کیفیت بالا و دقت بسیار زیاد است که در بسیاری از صنایع پیشرفته از جمله هوافضا، پتروشیمی، صنایع غذایی، خودروسازی و پزشکی مورد استفاده قرار می‌گیرد. این جوشکاری نیز همانند جوشکاری MIG که بسیار بر سرعت جوشکاری می‌افزاید، پرکاربرد است. در این فرآیند، قوس الکتریکی بین یک الکترود تنگستن غیرمصرفی و قطعه‌کار ایجاد می‌شود. در حالی که یک گاز بی‌اثر مانند آرگون یا هلیوم منطقه جوش را از تماس با هوا محافظت می‌کند.
چه محصولاتی برای جوشکاری تیگ مناسب هستند؟
همانطور که میدانید، یکی از اصلی‌ترین الزامات جوشکاری تیگ، استفاده از الکترودهای جوشکاری مناسب است. در این بخش به بررسی تعدادی از این الکترودها می‌پردازیم.
- دارای روکش قلیایی (کم‌هیدروژن) برای جوشکاری تمیز و بدون پاشش
- استحکام کششی بالا و مقاومت عالی در برابر ترک‌خوردگی
- ایجاد جوش‌هایی با کیفیت بالا و سطح یکنواخت
- مناسب برای جوشکاری فولاد زنگ‌نزن به فولاد معمولی
- دارای مقدار زیادی کروم و نیکل برای افزایش مقاومت در برابر خوردگی و اکسیداسیون
- ایجاد جوش‌هایی با استحکام بالا و سطح صاف
چرا جوشکاری TIG؟
جوشکاری TIG به دلیل خروجی بسیار تمیز، ظاهری زیبا، نبود جرقه و پاشش، و توانایی جوشکاری بسیاری از فلزات حساس، جزو محبوب‌ترین روش‌ها در صنایع دقیق است. اگر به دنبال جوشی با استحکام بالا، بدون ترک، تخلخل یا تغییر رنگ‌های شدید هستید، این روش بهترین انتخاب شماست. چرا که تغییر رنگ در هنگام جوشکاری آرگون یکی از دغدغه‌های جوشکاران است. البته ما در وبلاگ تخصصی “علت سیاه شدن جوش آرگون چیست؟” به پاسخ این سوال پرداخته‌ایم و به طور کامل توضیح داده‌ایم که چه روش‌هایی برای رهایی از این مشکل لازم است.
نحوه عملکرد جوشکاری TIG
در جوشکاری TIG، اپراتور باید همزمان سه عمل انجام دهد:
- نگه داشتن تورچ در زاویه صحیح
- حفظ فاصله مناسب بین الکترود و قطعه
- افزودن میله پرکننده (در صورت نیاز)
برخلاف روش‌هایی مثل MIG که فیلر به‌صورت خودکار تزریق می‌شود، در TIG اپراتور باید این کار را دستی انجام دهد. همین موضوع نیازمند مهارت، تمرین و دقت بالا است، اما در مقابل نتیجه‌ای با کیفیت بسیار عالی حاصل می‌شود.
انواع جریان در جوشکاری TIG
مبحث مورد بررسی دیگر در زمینه جوشکاری تیگ،انواع جریان‌ها است.
DCEN (جریان مستقیم با قطب منفی الکترود)
- کاربرد در فولادهای کربنی، فولاد زنگ‌نزن، مس، تیتانیوم و نیکل
- بیشترین تمرکز گرما در قطعه‌کار
- نفوذ جوش بالا
AC (جریان متناوب)
- مناسب برای فلزات اکسیدشونده مانند آلومینیوم و منیزیم
- فاز مثبت برای تمیزکاری سطحی (اکسیدزدایی)
- فاز منفی برای نفوذ جوش
گاز خنثی مورد استفاده در جوشکاری تیگ
در حین انجام فرایند جوشکاری تیگ، برخی از گازهای محافظ که گاز خنثی هستند، هوا را از ناحیه جوشکاری دور کرده و با این کار هم از اکسیدشدن الکترود و هم منطقه جوش محافظت می‌کنند. علاوه‌براین، عبور این گاز از داخل تورچ باعث خنک شدن آن می‌شود.
برخلاف تصور بسیاری افراد که فکر می‌کنند تنها گاز مورد استفاده در جوشکاری تیگ، آرگون است، اما باید گفت که گازهای دیگری نیز در این فرایند کاربرد دارند. ازجمله این گازها می‌توان به هلیوم، نیتروژن و یا ترکیبی از آن‌ها اشاره کرد.
یکی از ترکیبات گازی پرکاربرد در این نوع جوشکاری، مخلوط گاز هلیوم و آرگون است. از مزایای استفاده از هلیوم در این فرایند عبارتند از:
- باعث افزایش توان قوس شده و به همین دلیل می‌توان سرعت جوشکاری را افزایش داد.
- خروج گازها از منطقه جوش را راحت‌تر کرده و از ایجاد عیوبی ناشی از حبس گازها در فلز جوش جلوگیری می‌کند
ویژگی‌های مثبت جوشکاری TIG
- جوش‌هایی با بالاترین کیفیت مکانیکی و بصری
- قابلیت کنترل کامل فرآیند توسط اپراتور
- مناسب برای قطعات بسیار نازک (۰.۵ میلی‌متر به بالا)
- در تمام وضعیت‌ها (افقی، عمودی، سربالا و…)
- مناسب برای اتصالات حساس و نیازمند دقت بالا
معایب احتمالی فرآیند TIG
با وجود مزایای فراوان، جوشکاری TIG دارای معایبی نیز هست:
- هزینه بالای تجهیزات و مصرف گاز
- سرعت جوشکاری پایین
- نیاز به مهارت و تجربه بالا
- غیرمناسب برای محیط‌های بادخیز (گاز محافظ به‌راحتی پراکنده می‌شود)
تکنیک‌های بهینه برای جوش TIG
برای دستیابی به جوش‌هایی با کیفیت بالا در فرآیند TIG، رعایت نکات زیر الزامی است:
۱. آماده‌سازی سطح
قبل از شروع جوش، فلز پایه باید کاملاً تمیز، بدون روغن، رنگ، زنگ‌زدگی یا آلودگی باشد.
۲. تنظیم جریان مناسب
با توجه به ضخامت فلز، نوع فلز، و موقعیت جوش، شدت جریان باید تنظیم شود. مثلاً برای فولاد ضدزنگ با ضخامت ۲ میلی‌متر، جریان حدود ۷۰ تا ۱۲۰ آمپر توصیه می‌شود.
۳. استفاده از گاز محافظ خالص
گاز آرگون خالص برای اکثر کاربردها کفایت می‌کند. در کاربردهای خاص از هلیوم یا ترکیب آن با آرگون برای نفوذ بیشتر استفاده می‌شود.
۴. کنترل فاصله نوک الکترود تا قطعه
فاصله بیش از حد، باعث ناپایداری قوس و کاهش تمرکز حرارت می‌شود. فاصله مطلوب ۱.۵ تا ۳ میلی‌متر است.
کاربردهای صنعتی جوشکاری TIG
جوشکاری TIG در بسیاری از صنایع پیشرفته کاربرد دارد، از جمله:
- صنایع هوافضا و هواپیمایی: اتصالات بحرانی با کیفیت بالا
- پزشکی: ابزار و تجهیزات استریل‌پذیر از جنس استیل
- صنایع غذایی و دارویی: خطوط انتقال، لوله‌کشی‌های بدون خلل و جوش‌های تمیز
- صنایع نفت، گاز و پتروشیمی: مخازن تحت فشار، مبدل‌های حرارتی
- خودروسازی: سیستم‌های اگزوز، قطعات آلومینیومی سبک
- طلا و جواهرسازی، زیورآلات و صنایع دستی فلزی
مقایسه جوشکاری TIG با دیگر روش‌ها
ویژگی | TIG | MIG | SMAW |
|---|---|---|---|
دقت | بسیار بالا | متوسط | کم |
ظاهر جوش | بسیار تمیز | خوب | معمولی |
مصرف الکترود | ندارد | دارد | دارد |
کنترل حرارت | دقیق | متوسط | سخت‌تر |
مناسب برای فلزات نازک | بله | کمتر | خیر |
نیاز به مهارت | بالا | متوسط | متوسط |
نکات ایمنی حیاتی در جوشکاری TIG
- استفاده از ماسک با لنز تیره (حداقل DIN 10-13)
- تهویه مناسب به‌ویژه در جوشکاری فولاد زنگ‌نزن یا آلومینیوم
- دستکش چرمی مقاوم در برابر حرارت
- اجتناب از تماس مستقیم با قطعه‌کار داغ یا نوک الکترود
- دوری از اشیای قابل اشتعال و بررسی نشت گاز
نتیجه‌گیری و جمع‌بندی نهایی
جوشکاری TIG یک فرآیند تخصصی و دقیق است که در صورت اجرای صحیح، نتیجه‌ای بی‌نقص و با استحکام بالا ارائه می‌دهد. این روش برای کسانی که کیفیت جوش برایشان در اولویت است، ایده‌آل است. اگرچه یادگیری آن نیازمند تمرین، دقت و صبر است، اما مهارت در این فرآیند می‌تواند فرصت‌های شغلی بسیار ارزشمندی در صنایع حساس و پردرآمد ایجاد کند.
رتبه بازدید کنندگان : 5 ستاره