جوشکاری گازی چیست؟

جوشکاری گازی

همه ما بارها و بارها با کلمه جوش و یا عمل جوشکاری رو به رو شده ایم. امروزه جوشکاری انواع مختلفی دارد که برای شرایط و اجناس مختلف این جوش ها به کار برده می شود. جوشکاری گازی یا به عبارتی دیگر (Gas Welding) فرآیندی است که در آن بر اثر احتراق یک سوخت گازی و اکسیژن ، شعله ای در مشعل جوشکاری ایجاد می شود که حرارت لازم را برای ذوب فلز پایه و فلز پرکننده فراهم می کند. لبه های ذوب شده ی قطعات پس از انجماد، اتصال جوش ایجاد می کنند. برای افزایش دمای شعله به جای هوا از اکسیژن خالص استفاده می شود، زیرا نیتروژن موجود در هوا حرارت را جذب کرده و منجر به کاهش گرمای ایجاد شده می گردد.
 

فرایند جوشکاری گازی

فرایند جوشکاری گازی نیز از لحاظ کلی مانند دیگر شیوه های جوشکاری است به این صورت که، شعله در این فرآیند از دو بخش مخروط داخلی و پوشش حفاظتی تشکیل می‌شود. چنانچه از گاز استیلن به عنوان سوخت گازی استفاده شود، فرآیند جوشکاری اکسی استیلن (Oxy Acetylene Welding : OAW) نامیده می‌شود. در برخی مواقع احتمال استفاده از فلاکس برای اکسید زدایی و تمیز کردن سطوح فلزاتی که قرار است به هم جوش داده شوند، نیز وجود دارد.
 

فلزاتی که معمولاً بوسیله جوشکاری گازی جوش داده می شوند، فولاد‌های ساده کربنی و فولادهای کم آلیاژی هستند. واکنش احتراق در شعله در دو مرحله صورت می‌گیرد که گرمای ناشی از آن تأمین کننده حرارت مورد نیاز برای جوشکاری گازی است. حرارت لازم در این روش از واکنش شیمیایی گاز با اکسیژن بوجود می‌آید. حرارت توسط جابجایی و تشعشع به كار منتقل می‌شود. قدرت جابجایی به فشار گاز و قدرت تشعشع به توان چهارم درجه حرارت شعله بستگی دارد.

معایب جوشکاری گازی

• پایین بودن سرعت جوشکاری
• دمای شعله جوش کمتر از جوشکاری قوسی است.
• بالا بودن حرارت ورودی برای جوش به قطعه
• قیمت بالا جوشکاری ورقه های ضخیم
• برخی از فلزات ذوب نمی شوند
• امکان انفجار
• نیاز به نیروی انسانی با مهارت بالا

مزایا جوشکاری گازی:

• مناسب برای جوشکاری ورقه ها و لوله های جدار نازک
• تجهیزات ساده، قابل حمل و ارزان
• نیاز به تامین برق ندارد

ویژگی گازهای جوشکاری:

• بالا بودن دمای شعله
• بالا بودن انرژی حرارتی تولید شده
• کم ترین اثر مخرب روی جوش
• بالا بودن سرعت احتراق
• تهیه آسان و سریع

استیلن، در بین گازهای موجود همه ی این ویژگی ها را دارا می باشد. بیشترین دمای تولیدی از احتراق استیلن با اکسیژن در حدود ۳۰۸۷ درجه سانتیگراد است که از آن می توان برای جوشکاری اکثر فلزات استفاده کرد.چنانچه از گاز استیلن به عنوان سوخت استفاده شود فرآیند جوشکاری اکسی استیلن نامیده می شود(Oxy Acetylene Welding : OAW) استیلن مورد استفاده در جوشکاری را می توان از افزودن آب به کاربید کلسیم به دست آورد. فرمول گاز استیلن به صورت زیر می باشد:

Cac22+ H2o → C2H2 + Ca (oH)2 = سنگ کاربید + آب ← استیلن + آب آهکی + حرارت

گازهایی مانند پروپان، متیل استیلن، گاز طبیعی و پروپادین دمای بالایی ایجاد می کنند ولی سرعت احتراق آن ها پایین است، به همین دلیل از این گازها بیشتر برای برش کاری و لحیم کاری استفاده می شود.
 

ویژگی‌های فرآیند جوشکاری گازی

• درجه حرارت شعله با توجه به سوخت گازی تعیین می‌شود.
• گاز استیلن بیشترین درجه حرارت شعله (۳۰۸۷ درجه سانتیگراد) را ایجاد می‌کند.
• سوختن گاز هیدروژن منجر به افزایش درجه حرارت شعله تا ۲۶۶۰ درجه سانتیگراد می شود.
• گرمای محتوای واکنش شامل گرمای ناشی از احتراق مرحله اول و دوم است.
• حداقل واکنش شعله با فلز پایه و فلز پرکننده در صورت استفاده از شعله خنثی است.