جوشکاری آلومینیوم با دستگاه جوش معمولی به دلیل اکسیداسیون سریع آلومینیوم چالش‌هایی را به‌دنبال دارد. برای جلوگیری از اکسیداسیون، از گاز محافظ مانند آرگون یا هلیوم استفاده می‌شود که از طریق مشعل جوشکاری به حوضچه جوش وارد می‌شود. در این فرآیند از سیم جوش آلومینیومی با آلیاژ مناسب استفاده می‌کنند که با آلیاژ پایه سازگاری داشته باشد.
جوشکاری آلومینیوم با دستگاه جوش به دلیل خواص خاص این فلز نسبت به سایر فلزات پیچیده‌تر است. از جمله چالش‌های این فرآیند می‌توان به تفاوت استحکام جوش و فلز پایه در آلومینیوم اشاره کرد. در فلزات دیگر مانند فولاد، استحکام جوش و فلز پایه معمولاً یکسان می باشد که به وجود کربن در فولاد مرتبط می‌شود؛ اما در آلومینیوم به دلیل عدم وجود کربن، استحکام جوش کمتر از فلز پایه است. این موضوع به تشکیل فازهای ضعیف در منطقه جوش مرتبط می‌باشد؛ اما چه نوع دستگاه جوشی برای جوشکاری آلومینیوم مناسب است؟ در ادامه با ما همراه باشید تا به بررسی پاسخ این سوال و انواع دستگاه های جوشکاری بپردازیم.
انواع دستگاه و روش های جوشکاری آلومینیوم
انتخاب دستگاه جوش مناسب برای جوشکاری آلومینیوم ممکن است دشوار به نظر برسد؛ زیرا شاهد انواع مختلف دستگاه جوش در بازار هستیم. در ادامه براساس نوع و نیاز پروژه، پیشنهادهایی برای انتخاب دستگاه جوش مناسب برای جوشکاری آلومینیوم ارائه می‌شوند.
دستگاه جوش کاری آلومینیوم TIG
جوشکاری TIG یا جوشکاری با قوس الکتریکی و الکترود ثابت یکی از روشهای موثر برای جوشکاری آلومینیوم است. در این روش با قرار دادن الکترود ثابت و قطعه کار، یک قوس الکتریکی ایجاد می‌شود. گاز خنثی مانند آرگون برای جلوگیری از ذوب شدن الکترود و اکسیداسیون مورد استفاده قرار می‌گیرد؛ از این‌رو این روش جوشکاری را “آرگون” نیز می‌نامند. پس از اتمام کار، جوشکار برای تقویت ماده مذاب و پر کردن فضای خالی، یک مفتول آلومینیومی اضافه می‌کند. در جوشکاری با آرگون برای آلومینیوم، از جریان متناوب AC به جای جریان مستقیم DC استفاده می‌شود. این روش برای ورقه‌هایی با ضخامت 1 تا 6 میلی‌متر مناسب بوده و به عنوان یک روش تخصصی در صنایع هوا و فضا و صنایع دریایی مورد استفاده قرار می‌گیرد.
مشعل جوشکاری آلومینیوم
مشعل جوشکاری آلومینیوم یکی از اجزاء اساسی در صنعت جوشکاری می‌باشد، که در جوشکاری قطعات آلومینیومی به عنوان سرپیک جوش عمل می‌کند. این محصول با کیفیت صنعتی بالا به تولید رسیده و برای جوشکاری لوله‌ها و قطعات آلومینیومی طراحی شده است. استفاده از این مشعل به اجرای جوشکاری به صورت حرفهای و دقیق کمک می‌کند و نتایج عالی را به‌دست می‌آورد.
بیشتر بخوانید:
الکترودهای جوشکاری
الکترود یک قطعه رسانا است که از یک طرف فلزی و طرف دیگر غیرفلزی تشکیل شده است. اتصال طرف فلزی به دستگاه جوش و طرف غیرفلزی به قطعه کار، ایجاد قوس الکتریکی و اتصال دو قطعه فلزی را فراهم می‌کند. الکترودها براساس مواردی مانند قطر، نوع پوشش، ساخت، جنس مفتول، ضخامت پوشش و… دسته‌‌بندی می‌شوند.
پرکننده های میله ای آلومینیومی
پرکننده‌‌های میله ای آلومینیومی برای اتصال دو قطعه فلزی به یکدیگر به کار می‌روند. انتخاب آلیاژهای 4043 و 5356 برای بیشتر مشاغل توصیه می‌شود و اندازه آن‌ها باید با الکترودهای جوشکاری TIG همخوانی داشته باشد. این پرکنندهها به عنوان مصالح مصرفی در جوشکاری به شمار می‌روند و در هنگام استفاده می‌سوزند.
سیم جوش آلومینیوم
سیم جوش آلومینیوم با استانداردهای ER 4043 و ER 5356 برای اکثر مشاغل انتخاب ایده‌آلی می‌باشد. حتماً اطمینان حاصل کنید که پرکننده میله خود را با سیم جوش مناسب مطابقت دهید تا بهترین نتایج را در جوشکاری آلومینیوم به‌دست آورید.
قوطی گاز آرگون
استفاده از قوطی گاز آرگون به عنوان سپر در جریان فرآیند جوشکاری بسیار متداول است. برخی از مشاغل ممکن است به جای آرگون، از مخلوطی از آرگون و هلیوم استفاده کنند؛ اما تصمیم به انتخاب این مخلوط به نوع شغل و شرایط کاری بسیار وابسته است.
تغذیه کننده سیم
در هنگام استفاده از روش فشار جوشکاری آلومینیوم، کابینت تغذیه سیم با موتوری که دارای گشتاور ثابت و سرعت متغیر باشد، بهترین گزینه است. برس تمیزکننده سیم نیز برای آماده‌سازی سطح فلزی قبل از جوشکاری ضروری بوده و در هر کاربردی که نیاز به ایجاد سطح صاف و تمیز دارید، این ابزار حیاتی است.
دستگاه جوش مناسب برای جوشکاری آلومینیوم
زمانی که به انتخاب دستگاه جوش برای کار با آلومینیوم می‌پردازید، باید به نوع و نیازهای پروژه‌تان توجه کنید. دستگاه TIG (توپوش) با گاز بی اثر تنگستن به دلیل قابلیت کنترل بالا و ایجاد جوشهای دقیق، گزینه‌ای مناسب به نظر می‌رسد. این دستگاه با تولید قوس الکتریکی و استفاده از گاز آرگون، برای جلوگیری از اکسیدشدن و ذوب شدن غیرمطلوب فلز، بسیار کارآمد است. با این حال برخی از جوشکاران ماهر نیز دستگاه MIG را برای جوشکاری آلومینیوم ترجیح می‌دهند. این دستگاه به دلیل سرعت بالا و کارایی خوب در جوشکاری حجیم آلومینیوم شهرت دارد.
مشکلات جوشکاری آلومینیوم
در جوشکاری فلزات غیرآهنی به ویژه آلومینیوم، تعدادی از مسائل مهم مورد توجه قرار می‌گیرند که برای دستیابی به جوشهای باکیفیت و بدون مشکلات، لازم است تا آن‌ها را با دقت رعایت کرد. یکی از نکات حیاتی در جوشکاری آلومینیوم، انتخاب فلز پرکننده یا فیلر مناسب است. برخی از آلیاژهای آلومینیوم بدون استفاده از فیلر جوش ندارند و در صورت عدم استفاده از آن، ممکن است آلیاژ دچار ترک‌های خوردگی شود.
نوع سیستم تغذیه نیز در جوشکاری آلومینیوم اهمیت دارد. در صورت استفاده از دستگاه تغذیه سیم مکانیکی، لازم است تا از سیستم‌های محرک ویژه استفاده شود تا مشکلات مربوط به آسیب و پیچ و خم در آلومینیوم جلوگیری گردد. با توجه به هدایت حرارتی بالای آلومینیوم نسبت به آهن، در حین جوشکاری پخش حرارت زیاد بوده و این ممکن است منجر به ایجاد چاله‌های جوش بزرگ‌تر شود. لذا پس از اتمام جوشکاری، امری ضروری است که چاله‌های جوش با استفاده از روشهای پرکننده پر شوند.
همچنین فرآیندهای قبل و بعد از جوشکاری نیز مورد توجه قرار می‌گیرند. لایه اکسیدی که روی سطح آلومینیوم تشکیل می‌شود، سبب ایجاد مشکلات در جوشکاری می‌گردد. استفاده از روشهای تمیزکاری شیمیایی یا فیزیکی برای حذف این لایه اکسیدی قبل از جوشکاری، امری ضروری است.
چه نوع دستگاه جوشی برای جوشکاری آلومینیوم مناسب است؟
برای جوشکاری آلومینیوم، دستگاه جوش مناسب باید از گاز محافظ مانند آرگون یا هلیوم استفاده کند تا از اکسیداسیون جلوگیری شود. انتخاب سیم جوش آلومینیومی با آلیاژ مناسب نیز حائز اهمیت است. چالش‌های جوشکاری آلومینیوم به دلیل نقطه ذوب پایین و رسانایی بالا در مقایسه با فولاد بیشتر هستند. سیم منبع تغذیه آلومینیومی نرم‌تر از سیم فولادی بوده و ممکن است در فیدر پیچیده باشد. انتخاب روش جوشکاری باید با توجه به نیازهای کاربردی و مهارت های جوشکار در نظر گرفته شود. همچنین آلومینیوم نسبت به فولاد دارای نقطه حرارتی پایین تری است و این تفاوت در دما به رعایت دقیق‌تر پارامترهای جوشکاری نیازمند خواهد بود.
سخن پایانی
نکاتی که باید به آن‌ها توجه داشت، مسائلی هستند که جوشکاران آلومینیوم در زمینه جوشکاری با آن‌ها روبه‌رو می‌شوند. ویژگی‌های منحصربه‌‌فرد آلومینیوم از جمله دمای ذوب کمتر و رسانایی بالاتر، این فرآیند را دشوارتر از جوشکاری آلیاژهای فولادی می‌کند. این چالش‌ها به ویژه در جوشکاری ورقه‌‌های نازک می‌توانند سبب مشکلاتی نظیر ذوب شدن و ایجاد سوراخ در فلز گردند.
با این حال انتخاب مواد مناسب نظیر الکترودها، پرکنندهها و سیم جوش، همچنین استفاده از مشعل و گاز آرگون باعث می‌شود تا جوشکاران قادر به انجام جوشکاری با دقت و حرفهای با آلومینیوم باشند. برخوردهای دقیق با این چالش‌ها و بهره‌گیری از تجهیزات مناسب، امکان ایجاد اتصالات قوی و با کیفیت را در جوشکاری آلومینیوم فراهم می‌سازند.
عکس آخری جوش استیل است.
ننوشته اید چه دستگاهی برای جوش آلومینیوم مناسب است.
مقدار کار مناسب برای آلومینیم چقدر است؟