جوش آرگون چیست؟ بررسی کاربردهای آن

جوشکاری تیگ (Tungsten Inert Gas) یا همان جوشکاری قوس تنگستن تحت پوشش گاز محافظ، یکی از مهم‌ترین روش‌های جوشکاری در صنایع مختلف کوچک و بزرگ پتروشیمی، نظامی، دریایی، هوایی، نیروگاه‌های برق و … می‌باشد. در ایران بیشتر با نام اختصاری و متداول جوش آرگون شناخته می‌شود. دلیل این نامگذاری بیشتر به خاطر استفاده از گاز آرگون در این فرایند جوشکاری است.

از فرایند جوشکاری TIG می‌توان برای جوشکاری فلزات سخت و غیر سخت، آهنی و غیر آهنی در تمام ضخامتها استفاده کرد. با استفاده از این نوع جوشکاری می‌توان جوشکاری صفحات نازک و ظریف (به عنوان مثال: آلومینیومی) تا لوله‌های تحت فشار را انجام داد. در این روش قوس و حوضچه مذاب کاملاً آشکار و قابل مشاهده می‌باشد. در دهه ۱۹۲۰ کوشش شد تا قوس و حوضچه مذاب را در مقابل اتمسفر محافظت کنند تا جوشکاری کاملاً ایده‌آل انجام گیرد. ظهور الکترودهای روپوش دار در آن دهه مسئله محافظت را منتفی کرد. اما به دلیل به وجود آمدن برخی مشکلات در دهه ۱۹۳۰، جوشکاری با گاز خنثی و الکترود تنگستن (TIG)ابداع شد که شروع روش جوشکاری با محافظت گاز بود. این روش با وجود اینکه بسیار کند پیشرفت کرد ولی در دهه ۱۹۴۰ توسعه پیدا نمود.

بیشتر بخوانید | گاز آرگون چیست

در این نوع جوشکاری از سیم جوش(Filler metal) بعنوان فلز پرکننده استفاده می شود و سیم جوش شبیه جوشکاری با اشعه اکسی استیلن(MIG/MAG)در جوش تغذیه می شود.

تاریخچه جوشکاری آرگون (TIG)

آرگون از واژه یونانی(αργον) به معنی تنبل گرفته شده است. “هنری کاوندیش” در سال ۱۷۸۵ تصور می‌کرد که آرگون در هوا وجود دارد؛ گاز آرگون گازی بی بو، بی رنگ، که تحت تأثیر ولتاژ بالا به رنگ متمایل به آبی روشن در می آید. این گاز در سال توسط Lord Rayleigh فیزیکدان انگلیسی و William Ramsay شیمیست اسکاتلندی در سال ۱۸۹۴ کشف گردید گازآرگون بسیار ساکن و ناشناخته در ترکیبات واقعی شیمیایی است.

آرگون به مقدار کم در اتمسفر است و جدایش آن از هوا صورت می گیرد .به صورت عادی به آزمایشگاه حمل نمی شود بلکه به صورت سیلندرهای تحت فشار ارائه می شود، گاز آرگون از تقطیر جز به جز هوای مایع به دست می آید زیرا اتمسفر زمین حاوی ۰.۹۴ % آرگون می باشد. در اتمسفر مریخ ۱.۶ درصد آرگون ۴۰ و حدود ۵ ppm آرگون ۳۶ وجود دارد. گاز آرگون قابلیت حلالیت در آب را دارد و همانطور که گازاکسیژن در آب حل می شود آرگون نیز حل می شود. این گاز به هر دو حالت مایع و گاز موجود می باشد. آرگون گاز بی اثر است و ترکیب شیمایی خاصی تاکنون از این عنصر شناخته نشده است مثل گازهای کریپتون گزنون و رادون.

گاز آرگون در طبیعت از ترکیب سه نوع ایزوتوپ تشکیل شده است. تعداد ۱۲ رادیو اکتیو دیگر نیز از این عنصر شناخته شده است .موارد استفاده گاز آرگون شامل لامپهای الکتریکی، لامپهای فلورسانس با فشار ۴۰۰ پاسکال و در صنعت عکاسی و لامپهای گرم و مشتعل مورد استفاده قرار می گیرد. آرگون همچنین به علت اینکه یک گاز بی اثر است در جوشکاری برقی و برش کاری و به عنوان روکش برای تولیدات تیتانیوم و دیگر عناصر واکنش دهنده مورد استفاده قرار می گیرد و یک عامل حفاظتی برای رشد کریستال های ژرمانیوم و سیلیسیوم می باشد.

نام جدید این فرایند G.T.A.W و نام آلمانی آن WIG می باشد. همانطور که از نام این فرایند پیداست گاز محافظ آرگون می باشد که ترکیب این گاز با هلیم بیشتر کاربرد دارد.

موارد استفاده جوشکاری آرگون

جوش آرگون در اتصال لوله های تحت فشار کاربرد فراوانی دارد. برای جوش دادن صفحات نازک و بسیار ظریف از این شیوه جوشکاری استفاده می شود. جوشکار متخصص و آموزش دیده تنها کسی است که می تواند از جوش آرگون استفاده کند. این حرفه نیاز به تخصص و تجربه بالایی دارد. متداول ترین موارد استفاده از آرگون در جوشکاری مس و جوشکاری آلومینیوم با آرگون است. در صنایع پتروشیمی، صنایع دریایی و ساخت تجهیزات نظامی از جوشکاری با گاز آرگون استفاده می شود.

انواع الکترودها در جوشکاری آرگون

الکترود تنگستن خالص (سبز رنگ) برای جوش آلومینیوم استفاده می شود و حین جوشکاری پت پت می کند.
الکترود تنگستن توریم دار که دو نوع دارد الف -۱% توریوم دار که قرمز رنگ است ب -۲% توریم دار که زرد رنگ می باشد.
الکترود تنگستن زیرکونیم دار که علامت مشخصه آن رنگ سفید است.
الکترود تنگستن لانتان دار که مشکی رنگ است.