جوشکاری آلومینیوم

[bigbang]

جوشکاری آلومینیوم

جوشکاری آلومینیوم
شما به چه تجهیزاتی نیاز دارید؟
۱- بهترین روش برای جوشکاری آلومینیوم استفاده از روش TIG (Tungsten Inert gas) و یا همانGTAW (Gas Tungsten Arc Welding) می باشد. همچنین آلومینیوم را می توان با روش MIG یا هر روشی که در آن مشعل و گاز باشد جوشکاری نمود. برای استفاده از روش TIG دستگاههای گرانقیمتی وجود دارد که بعضی از خصوصیات آنها عبارتند از: اب خنک کن جهت تورچ – موج مربع AC، تنظیم فرکانس و تنظیم نسبت مثبت به منفی جریان که باعث تمیزی بهتر جوش و همچنین نفوذ بهتر می شود. در ضمن اینکه دستگاههای ارزان قیمت تری هم هستند که چنانچه نیاز به جوش با کیفیت بسیار عالی و حساس نباشد می توان از آنها استفاده کرد.
۲- دستکش جوشکاری خوب
۳- ماسک جوشکاری خوب جهت جلوگیری از برخورد اشعة جوش با چشم و همچنین پوست قسمت سر و گردن.
۴- گاز آرگون – سعی کنید از گازهای مخلوط (MIX) استفاده نکنید مگر اینکه مخلوط آرگون و هلیوم باشد.
هیچگاه از کپسول گازی که برای جوشکاری MIG استفاده می شود برای جوشکاری TIG جهت آلومینیوم استفاده نکنید زیرا برای آلومینیوم باید آرگون دارای خلوص بالا باشد. در غیر این صورت فلز شما می سوزد و یا دوده می زند. در انتخاب گاز آرگون دقت کنید زیرا بعضی از کپسولها قبل از اینکه با گاز آرگون شارژ شده باشند ممکن است دارای گاز دیگری بوده باشند که این امر باعث بوجود آمدن ناخالصی در گاز و در نتیجه جوشکاری، سخت و یا غیرقابل انجام می شود. این نوع کپسولها اگر با آرگون خلوص بالا هم شارژ شوند در ابتدا که فشار بالا است خوب عمل می کنند ولی وقتی به حجم خود رسید جوش را آلوده می کند.
۵- میله یا فیلر جوشکاری آلومینیوم. از فیلر به شمارة ۴۰۴۳ در اکثر موارد می توان استفاده کرد. البته منابعی هست که برای هر آلیاژ فیلر مناسب را نیز معرفی می کند و تشخیص اینکه فلز پایه از چه نوع آلومینیومی است کمی سخت بنظر می رسد ولی در اکثر مواقع می توان از همان ۴۰۴۳ استفاده کرد.
۶- استفاده از یک برس سیمی از جنس استنلس استیل که فقط برای آلومینیوم استفاده شود و برای هیچ منظور دیگری سراغ آن نروید.
۷- یک میز جوشکاری مناسب سبب راحتی و سهولت در کار می گردد. سعی کنید حتماً آنرا داشته باشید.
۸- یکی از موارد دیگری که بسیار مهم است و باید به آن توجه داشت پوشیدن لباس کتانی آستین بلند در حین کار است در روش TIG مقدار بسیار زیادتری از اشعة ماوراء بنفش نسبت به سایر روشهای جوشکاری تولید می شود. به همین علت کوتاهی در این امر باعث سوختگی روی پوست و گهگاه تاولهای دردناک می شود.
۹- گیره ای که بتوان بوسیلة آن قطعة کار را ثابت نگه داشت و همچنین داشتن قطعه ای از مس و یا آلومینیوم برای استفاده بعنوان گرماگیر از قطعه مفید به نظر می رسد.
قدم اول: قطعة آلومینیوم را تمیز کنید و این مهمترین قدم است. این نکته را بخاطر بسپارید آلومینیومی که براق و تمیز بنظر می رسد در حقیقت کثیف است و باید توسط برس یا حلال تمیز شود. توجه کنید آلومینیوم مثل استیل نیست.
بعضی از علامتهایی که نشان می دهد آلومینیوم کثیف و آلوده است در زیر آمده است.
یک قوس سر گردان، که موجب می شود شما نتوانید بدون اینکه همة قطعه را گرم کنید و دچار اعوجاج شود حوضچة مذاب را تشکیل دهید فیلر نمی تواند با حوضچه مخلوط شود و به حالت گلوله ای شکل درمی آید که ذوب کردن این گلوله ها بسیار سخت است.
دانه هایی روی سطح آلومینیوم بنظر می رسد شبیه به دانه های آب روی سطح موم اندود شده.
هنگامی که سعی می کنید قطعه را به صورت لب به لب جوش دهید، لبه ها کنار زده می شوند و فاصله شان از یکدیگر بیشتر می شود.
حال ببینیم چه اتفاقی می افتد. آلومینیوم به سرعت با یک لایه از اکسید آلومینیوم پوشیده می شود. که دمای ذوب این اکسید ۳ برابر دمای ذوب آلومینیوم است. هنگامی که شما سعی می کنید یک آلومینیوم آلوده را جوشکاری کنید. آلومینیومی که زیر لایة اکسید است ذوب می شود و لایه اکسید همواره جامد مانده بعنوان یک غشاء روی آلومینیوم را می گیرد. مثل یک حباب آب و هنگامی که شما موفق شدید به لایة غشایی رسوخ کنید ناگهان آلومینیوم زیری ذوب شده و می ریزد مثل ترکیدن یک حباب آب.
برای تمیز کردن بهتر است ابتدا قطعه و محلی را که قرار است جوشکاری کنید با یک اسپری تمیز کنید مثل تمیز کننده های قطعات الکترونیکی و …. سپس با آب تمیز شستشو دهید. بعد از آن از برس سیمی استنلس استیل (حتماً استنلس استیل باشد) جهت ساییدن و درخشان کردن محیطی که می خواهید جوشکاری کنید استفاده کنید. بعضی از متخصصان معتقدند که آلومینیوم باید در یک جهت برس زده شود. تا آلودگی ها دوباره به سطح برنگردند. اگر شما فوری پس از تمیز کردن جوشکاری را شروع نکردید، قطعه را در جایی که دور از دسترس و لمس کردن باشد قرار دهید و اگر بیشتر از ۸ ساعت از تمیز کردن گذشت باید دوباره تمیز شود.
قدم دوم: قطعة کار آلومینیوم خود را به یک تکه از جنس مس یا آلومینیوم دیگر جهت دفع حرارت محکم کنید. آلومینیوم حرارت را خیلی خوب منتقل می کند. هنگامی که شما شروع به جوشکاری کردید و حوضچة مذاب تشکیل شد حرارت کافی می باشد. ولی چون بعداز آن حرارت، بسیار زیاد به اطراف منتقل می شود و اکثراً باعث پیچ خوردگی و یا چروک می شود بهتر است که این حرارت توسط قطعات مس یا آلومینیوم از قطعة مورد جوشکاری جذب گردد.
قدم سوم: پیشگرمایی قبل از جوشکاری – این پیشگرمایی جوشکاری را بسیار آسان می کند. که البته این موضوع نیاز به بررسی دارد. بعضی از آلیاژهای آلومینیوم تحت عملیات حرارتی قرار گرفته اند و با گرم کردن یا سرد کردن نرمتر خواهند شد. بعضی ها معتقدند که آلومینیومی که روی آن عملیات حرارتی انجام گرفته نباید پیشگرم شود و پیشگرم برای جوشکاران بی تجربه است. برخلاف این آلومینیوم باید همیشه پیشگرم شود تا ترک نخورد.
برای پیشگرم دمای بین تا پیشنهاد شده است. پیشگرم نکردن آلومینیوم به خصوص برای قطعات ضخیم باعث جوشی ضعیف، کم عمق و سطحی می شود. برای پیشگرم کردن می توانید از یک مشعل گازی استفاده کنید. البته اگر گرما را به صورت غیرمستقیم به قطعه کار اعمال کنید بهتر است زیرا ممکن است شعله مستقیم باعث آلودگی محل جوش شود.
قدم چهارم: اگر الکترود تنگستن خراب و یا آلوده شد. جوشکاری را متوقف کرده و مشکل را برطرف کنید. این مشکل بیشتر مواقعی پیش می آید که تنگستن در حین جوشکاری با حوضچة مذاب یا فیلر تماس مستقیم پیدا کند که این امر باعث ناپایدار شدن قوس و پایین آمدن کیفیت جوش می شود.
بهترین روش برای حل این مشکل قرار دادن تنگستن روی یک سطح صاف مثل میز کار است. بطوریکه قسمت خراب شده کمی از لبه خارج باشد. حالا به این قسمت ضربه ای وارد کنید. (سر تنگستن به صورت عمودی خواهد شکست) حالا دوباره تنگستن را روی تورچ نصب کنید و تورچ را به یک منبع DC با قطبیت مستقیم (الکترود مثبت) متصل کنید و روی یک تکه فلز بی استفاده با تنگستن ضربة آرامی بزنید تا سر تنگستن حالت گلوله ای پیدا کند. حالا تورچ را به منبع AC وصل کرده و به جوشکاری خود ادامه دهید. در حین انجام این مراحل مواظب باشید تنگستن داغ دستکش شما و در نهایت دست شما را نسوزاند.
قدم پنجم: دو قطعه ای را که می خواهید به یکدیگر جوش دهید کاملاً به هم بچسبانید و هیچگونه فاصله برای آنها قرار ندهید. در روش جوشکاری MIG پر کردن فاصلة (gap) بین دو قطعه تقریباً کار آسانی است ولی در روش TIG به علت متمرکز شدن حرارت این کار مشکل است. وقتی شما به یک طرف لبه حرارت می دهید آن قسمت ذوب شده ولی لبة دیگر هنوز جامد است. و حتی موقعی هم که به صورت متناوب هر دو لبه را حرارت می دهید ممکن است لبه ها ذوب شده و قبل از ممزوج شدن مذاب از هم فاصله پیدا کنند. شما می توانید فیلر را حرارت داده و یک قطره از مذاب آن را در محل فاصلة دو لبه انداخته سپس سعی کنید آنرا بر روی دو لبه ذوب کنید. سپس از آن نقطه جوشکاری را شروع کرده و فیلر را وارد حوضچة مذاب کنید. کار دیگری که می توانید انجام دهید اینست که با سوهان یا وسیلة دیگر لبه ها را سایش دهید تا کاملاً روی هم قرار گیرند و فاصله ای نداشته باشند.
قدم ششم: قوانین ضروری کوتاه برای تنظیمات پایه ای.
برای هر ۰۲۵/۰ ضخامت قطعه از ۱ آمپر جریان استفاده کنید. در ابتدای کار جریان را بالاتر از مقداری که مورد نیاز است تنظیم کرده و جوشکاری را شروع کرده سپس بوسیلة پدال پایی جریان را پایین بیاورید.
اگر دستگاه جوشی دارید که از نوع ارزان قیمت است و خروجی آن پالس مربعی (square wave) نیست سعی کنید از تنگستن خالص با نشان سبز استفاده کنید و در صورتی که دستگاه شما پالس مربعی است از تنگستن توریم دار ۱% یا ۲% استفاده کنید.
البته انواع دیگر تنگستن هم می توانند استفاده شوند.
برای جوشکاری در جریان ۳۰ تا ۸۰ آمپر از تنگستن خالص به قطر mm6/1 استفاده کنید.
برای جوشکاری در جریان ۶۰ تا ۱۳۰ آمپر از تنگستن خالص به قطر mm 4/2 استفاده کنید.
برای جوشکاری در جریان ۱۰۰ تا ۱۸۰ آمپر از تنگستن خالص به قطر mm 2/3 استفاده کنید.
قطر فیلر را هم اندازه با قطر تنگستن انتخاب کنید. همچنین سعی کنید طول قوس نیز نسبتاً با قطر تنگستن مساوی باشد.