جوشکاری CO2 چیست + مزایا و چالش ها

جوشکاری CO₂ با نام‌های جوش قوس فلزی گازی (GMAW: gas metal arc welding) یا جوش با گاز بی‌اثر فلزی (MIG: metal inert gas) نیز شناخته می‌شود، روشی است که در آن از سیم مصرف‌شونده به طور مداوم برای فرایند جوشکاری استفاده می‌شود. این سیم همراه با جریان گاز دی‌اکسیدکربن (CO₂) برای ایجاد قوس الکتریکی استفاده می‌شود که سیم و فلز پایه را ذوب می‌کند و آن‌ها را با هم جوش می‌دهد. برای انتخاب صحیح و استعلام دقیق قیمت الکترود و سیم‌جوش، می‌توانید با مشاوران ما در فولاد حامیران تماس بگیرید. این مجموعه نمایندگی مستقیم الکترود و سیم‌جوش آما، فولاد بهلر اتریش، کسمک ترکیه، فولاد آلیاژی اصفهان، فولاد آلیاژی ایران و فولاد کویر کاشان را دارا است.

اجزای  جوشکاری CO2

• سیم جوش CO2

در جوشکاری CO₂ از سیم جامد ساخته‌شده از مواد مشابه فلز پایه استفاده می‌شود. سیم‌جوش CO₂ به طور مداوم از یک قرقره از طریق یک تفنگ جوشکاری به ناحیۀ جوش تغذیه می‌شود.

• گاز محافظ

در جوشکاری CO₂ از گاز دی‌اکسیدکربن به‌عنوان گاز محافظ استفاده می‌شود. این گاز در اطراف قوس جوش منتشر شده و از حوضچه مذاب در برابر آلودگی‌های جوّی محافظت می‌کند. هرچند  CO₂ به طور معمول مورد استفاده قرار می‌گیرد، اما در برخی موارد، ترکیب آن با سایر گازهای محافظ می‌تواند به بهبود کیفیت جوش و کاهش پاشش کمک کند.

• منبع تغذیه

منبع تغذیه که معمولاً دستگاه جوش است، جریان الکتریکی مورد نیاز برای ایجاد و حفظ قوس جوش را تأمین می‌کند. جوش CO₂ را می‌توان با هر دو جریان مستقیم (DC) و جریان متناوب (AC) انجام داد، اگرچه DC رایج‌تر است.

• تورچ جوشکاری 

تورچ جوشکاری ابزاری دستی است که سیم‌جوش CO₂ را به ناحیۀ جوش می‌رساند و جریان گاز محافظ را هدایت می‌کند. همچنین شامل ماشه و کنترل‌های فرایند جوشکاری است.

کیفیت جوشکاری CO2

کیفیت جوش می‌تواند تحت تأثیر عواملی مانند پاشش جوش و تخلخل باشد، به‌ویژه هنگامی که فقط از 100 درصد CO₂ به عنوان گاز محافظ استفاده می‌شود. مخلوط کردن CO₂ با گازهای دیگر ممکن است کیفیت

در برخی موارد، کیفیت جوش را می‌توان بهبود بخشید. یکی از عوامل مهم در جوشکاری، انتخاب الکترود یا سیم‌جوش مناسب و باکیفیت است، زیرا انتخاب نادرست می‌تواند باعث ایجاد تخلخل و سستی در جوش شود و به پروژه آسیب‌های جدی وارد کند.

حالت‌ های اصلی جوشکاری CO2

در جوشکاری  CO₂، چند حالت اصلی وجود دارد که بر اساس پارامترهای جوشکاری و نوع اتصال انتخاب می‌شوند:

• جوشکاری کوتاه قوس (Short Arc Welding)

مشخصه: قوس کوتاه و پایدار با نفوذ کم و سرعت جوشکاری بالا.

کاربرد: برای جوشکاری ورق‌ های نازک و اتصالات لب‌ به‌ لب مناسب است.

• جوشکاری بلند قوس (Long Arc Welding)

مشخصه: قوس بلندتر با نفوذ بیشتر و سرعت جوشکاری متوسط.

کاربرد: برای جوشکاری ورق‌ های ضخیم‌ تر و اتصالات گوشه‌ ای مناسب است.

• جوشکاری اسپری (Spray Transfer Welding)

مشخصه: انتقال قطرات مذاب به صورت اسپری با سرعت بالا و نفوذ عمیق.

کاربرد: برای جوشکاری ورق‌ های ضخیم و اتصالات لب‌ به‌ لب با کیفیت بالا مناسب است.

• جوشکاری پاششی (Pulsed Arc Welding)

مشخصه: ترکیب جوشکاری کوتاه قوس و بلند قوس با استفاده از پالس‌ های جریان جوشکاری.

کاربرد: برای جوشکاری ورق‌ های نازک و متوسط با کیفیت بالا و کنترل بهتر مذاب مناسب است.

استانداردهای بین‌المللی

برخی از استانداردهای بین‌المللی مهم در زمینه جوشکاری CO2 عبارتند از:

• ISO (سازمان بین‌المللی استانداردسازی): شامل استاندارد های مختلفی برای جوشکاری در صنایع مختلف است.
• AWS (انجمن جوشکاری آمریکا): استاندارد های جامع و گسترده‌ ای برای جوشکاری ارائه می‌ دهد.
• EN (استانداردهای اروپایی): استاندارد های مشترک بین کشور های اروپایی برای جوشکاری است.

مزایای جوشکاری CO2

• سرعت جوشکاری بالا

جوشکاری CO2 می تواند به نرخ های رسوب گذاری بالایی دست یابد، که آن را برای فرآیندهای تولیدی که نیاز به خروجی تولید بالایی دارند کارآمد می کند.

• تطبیق پذیری

می تواند طیف وسیعی از فلزات از جمله فولاد نرم، فولاد ضد زنگ، آلومینیوم و آلیاژهای مختلف را جوش دهد. این تطبیق پذیری آن را برای کاربردهای مختلف صنعتی مناسب می کند.

• حداقل هزینه تجهیزات

تجهیزات مورد نیاز برای جوشکاری CO2 در مقایسه با برخی از فرآیندهای جوشکاری دیگر نسبتاً ساده و مقرون به صرفه است.

• سازگاری با اتوماسیون

جوشکاری CO2 به راحتی با سیستم های جوشکاری خودکار سازگار است، سازگاری را بهبود می بخشد و هزینه های نیروی کار را در تولید انبوه کاهش می دهد.

چالش ها و ملاحظات

• پاشش جوش

جوشکاری CO2 می تواند پاشش ایجاد کند که قطرات فلزی کوچک و مذابی هستند که می توانند به سطح قطعه کار بچسبند. تکنیک ها و تنظیمات مناسب می تواند به کاهش پاشش کمک کند.

• تخلخل

استفاده از 100% CO2 به عنوان گاز محافظ می تواند منجر به تخلخل در جوش شود. مخلوط های گازی، مانند CO2 با آرگون یا هلیوم، اغلب برای به حداقل رساندن این موضوع استفاده می شود.

• دود و تهویه جوش

تهویه مناسب هنگام انجام جوش CO2 برای حذف دودهای جوشکاری و اطمینان از محیط کار ایمن بسیار مهم است.

• مهارت مورد نیاز

در حالی که یادگیری جوش CO2 نسبتاً آسان است، دستیابی به جوش های با کیفیت بالا به طور مداوم به مهارت و تجربه نیاز دارد.

• جابجایی گاز

نگهداری و جابجایی مناسب سیلندرهای CO2 برای اطمینان از ایمنی ضروری است. سیلندرها باید به طور منظم بازرسی شوند و اقدامات احتیاطی ایمنی باید رعایت شود.

فرآیند جوشکاری همه کاره و پرکاربرد

جوش CO₂ یا  GMAW، یک فرایند جوشکاری همه‌کاره و پرکاربرد است که به دلیل سرعت بالای تولید، سازگاری با انواع فلزات و مقرون به صرفه بودن شناخته شده است. درحالی‌که این روش مزایای متعددی دارد، جوشکاران باید از چالش‌های آن آگاه بوده و برای تضمین کیفیت و ایمنی جوش، اقدامات لازم را انجام دهند. مانند هر فرایند جوشکاری، آموزش صحیح، نگهداری مناسب تجهیزات و رعایت پروتکل‌های ایمنی، از عوامل اساسی در موفقیت عملیات جوشکاری CO₂ محسوب می‌شوند.