سیم جوش co2 و کاربرد های آن در جوشکاری

سیم جوش co2 که در اصطلاحات تخصصی جوشکاری MAG (Metal Active Gas) نامیده می شود تحت پوشش فرایند GMAW یا جوشکاری قوس الکتریکی با گاز محافظ است در این نوع جوشکاری برای محافظت از حوضچه مذاب از گازهای فعال استفاده می‌کنند CO2 یا گازکربنیک به‌عنوان گاز فعال این جوشکاری است که گاهی با گازهای خنثی مانند آرگون ترکیب می‌شود، در ادامه بیشتر به موضوعات ذیل خواهیم پرداخت:

• معرفی سیم جوش CO2
• عملکرد سیم جوش CO2 چگونه است؟
• آشنایی با مزایا و معایب سیم جوش Co2

سیم جوش CO2 که در اصطلاحات تخصصی جوشکاری MAG نامیده می‌شود تحت پوشش فرایند GMAW یا جوشکاری قوس الکتریکی با گاز محافظ است. در این نوع جوشکاری برای محافظت از حوضچه مذاب از گازهای فعال استفاده می‌کنند CO2 یا گازکربنیک به‌عنوان گاز فعال این جوشکاری است که گاهی با گازهای خنثی مانند آرگون ترکیب می‌شود. CO2 زمانی که به‌تنهایی استفاده می شود برای جوشکاری گوشه فولادها گزینه مناسبی می‌باشد؛ اما در ترکیب با آرگون در جوشکاری شیار فولادها کاربرد دارد.

قابل ذکر است جوشکاری قوس الکتریکی با گاز محافظ ( Gas Metal Arc) به دو روش MIG و MAG دسته بندی می شود. تفاوت بین این دو روش در نوع گاز مصرفی محافظ می باشد. در روش میگ که مخخف Metal Inert Gas می باشد،(به معنی جوشکاری تحت پوشش گاز محافظ ) گاز محافظ از نوع گازهای خنثی مثل آرگون و هلیوم می باشند اما در روش مگ که مخفف Metal Active Gas می باشد، گاز محافظ از نوع گاز فعال مانند Co2 یا ترکیبی از آن با گاز آرگون، استفاده می شود.

• سیم جوش Co2 برای فولادهای معمولی ساختمانی، سوله سازی، فولادهای لوله، کشتی سازی و ورقه های فولادی ریزدانه کربن دار و منگنز دار مناسب می باشد و با استفاده از گاز Co2 و یا مخلوط آن با دیگر گازها از نظیر گاز آرگون با ۵ تا ۲۵ درصد گاز Co2 (گاز میکس) در جوشکاری میگ مگ مورد استفاده قرار می گیرد.
• سیم جوش Co2 برای کلیه حالات جوشکاری (تخت، افقی، سربالا، سرازیر و سقفی) مناسب می باشد.
• خواص کاربردی: مناسب برای جوشکاری اتصالی فولادهای معمولی ساختمانی، مخزن سازی، کشتی سازی مناسب می باشد. پاشش کم و ظاهری صاف و تمیز جوش از ویژگی های این روش جوشکاری می باشد.

عملکرد سیم جوش CO2

سیم جوش‌ CO2 در این نوع جوشکاری به‌صورت قرقره می باشد. هرچه قدر قطر سیم بیشتر باشد برای جریان‌های بالاتر می‌توان از آن استفاده کرد. همچنین بر روی جعبه سیم جوش، قطر و طول سیم، خواص مکانیکی و مشخصات شیمیایی آن درج‌شده است.

سیم جوش CO2 در هنگام جوشکاری به مونواکسید کربن و اکسیژن تبدیل می‌شود و بعد از سرد شدن دوباره CO2 تشکیل می‌گردد. این فرایند در راستایی عملکرد محافظتی است. حال اگر بخواهیم این فرایند را بهتر توضیح دهیم، باید بگوییم اکسیژن به‌صورت مولکول‌های بسیار داغی تشکیل می‌شود و همراه با مونواکسید کربن از محل تشکیل خود که بالای ستون قوس است به بخش پایینی ستون حرکت کرده مجدد ترکیب می‌شوند.

این ترکیب نیروی زیادی را آزاد می‌کند و نیروی آزادشده به سمت بالای قوس است. و سبب قطع و وصل شدن قوس و اغتشاش در آن می‌شود که منجر به خروج گازها می‌گردد. همچنین به علت این اغتشاش مولکول‌های اکسیژن حرارت دیده حوضچه مذاب افزایش می‌یابد که سبب افزایش نرخ محدب گرده می‌شود. قابل‌ذکر است؛ افزایش نرخ محدب گرده سبب حذف تمایل به ترک در سطح جوش می‌شود. در همین حین مولکول‌های بسیار داغ اکسیژن موجب افزایش نفوذ در هنگام انتقال قطرات مذاب هم می‌گردند.

اگرچه تشکیل مونواکسید کربن و اکسیژن از CO2 سبب اکسیداسیون مختصری در فلز جوش می‌شود؛ اما بهبود بعضی از ویژگی‌های فلز جوش که هم‌زمان اتفاق می افتد برای فولادهای کربنی ساده مفید است و برای فولادهای کربن- منگنزی نیز کاربرد دارد. این قدرت اکسیداسیونی CO2 برای جوشکاری در مواردی که آسترکاری نیز شده‌اند مناسب می¬باشد. اما این خاصیت اکسیدکنندگی مانع استفاده از سیم جوش CO2 برای جوشکاری عناصری که اکسید شونده قوی هستند می‌شود، به‌طوری‌که برای جوشکاری آلومینیوم، مس، منگنز و نیکل و همچنین جوشکاری تیک (جوشکاری با آرگون) نامناسب می‌شود.

مزایا و معایب این سیم جوش:

سیم جوش CO2 در انواع جوشکاری اتوماتیک و نیمه اتوماتیک امروزه به‌وفور استفاده می‌گردد، میزان آلودگی جوشکاری با این سیم جوش به علت کاربرد گاز دی‌اکسید کربن که نقش حفاظتی خود را به‌خوبی بازی می‌کند بسیار کم می‌باشد.

مزیت بعدی که باید درباره سیم جوش CO2 ذکر کنیم؛ سرعت‌بالای کار در جوشکاری با آن هست که به علت بالا بودن نرخ رسوب می¬باشد.

در جوشکاری با سیم جوش CO2 سرباره به وجود نمی‌آید؛ درنتیجه جوشکار دید بهتری پیداکرده و به‌طور کامل حوضچه مذاب را می‌بیند.

در جوشکاری با الکترود دستی جوشکار مجبور است الکترود را تعویض کند؛ اما در این روش به علت تغذیه مداوم سیم جوش به حوضچه مذاب دیگر چنین مشکلی وجود نداشته و کار جوشکاری راحت‌تر و سریع‌تر انجام می‌گردد و این به معنی جوشکاری طولانی‌مدت و بدون وقفه است.

گاز دی‌اکسید کربن که در کپسول‌های سبزرنگ عرضه می‌گردد قیمت پایینی دارد. به علت ارزان بودن CO2 هزینه کار جوشکاری بسیار کاهش می‌یابد به‌طوری‌که این گاز در جوشکاری فولاد کاربرد بسیاری یافته است.

در جوشکاری با سیم جوش CO2 وجود این گاز سبب افزایش نفوذ جوش شده و از بروز مشکل نفوذ ناقص جلوگیری می‌کند.

گاز دی‌اکسید کربن قابلیت ترکیب با گاز آرگون را دارد، همراه شدن این ترکیب با ولتاژ جوشکاری پایین، ایراد جوشکاری با CO2 که پاشش زیاد در حالت انتقال پاششی است را کاهش می‌دهد.

جوشکاری که با سیم جوش CO2 انجام می‌شود به علت محافظت خوب از حوضچه مذاب از سوختگی کنار جوش جلوگیری می‌کند و به خط جوش شکل مناسبی می‌دهد.

دی‌اکسید کربن ایمنی خوبی دارد؛ اما لازم است در اتاقی که این جوشکاری انجام می‌شود به علت تولید گاز سمی مونواکسید کربن و گازهای ازن برای ایجاد سیستم تهویه مناسب باید اقدام شود.

منبع: گروه تأمین محتوای فولاد24