جوشکاری که از روش‌های اتصال بین فلزات مثل فولاد کربن، فولادهای آلیاژی، آلومینیوم و منیزیم محسوب می‌گردد، به وسیله اکسیژن و گازی دیگر مانند گاز استیلن انجام می‌شود. در واقع این دو گاز در کنار یکدیگر دمایی در حدود ۳۲۰۰ درجه سانتی‌گراد تولید می‌کنند که باعث می‌شود، قطعات فلزی به دمای ذوب رسیده و پس از سرد شدن به یکدیگر متصل شوند. در نتیجه جوشکاری گازی همان چسباندن فلزات در نقطه ذوب آنها به حساب میاد که توسط سوزاندن گازهای مشتعل همراه با اکسیژن اتفاق می‌افتد. به‌طوری‌که شعله حاصل از این احتراق متمرکز شده و مستقیماً به محل جوشکاری برخورد می‌کند. سپس باعث ذوب شدن سطح دو ماده و چسبیدن آنها به یکدیگر می‌شود.
لازم به ذکر است که اکسیژن خالصی که در جوشکاری با گاز مورد استفاده قرار می‌گیرد، نیتروژن موجود در هوا را جذب می‌کند. این‌کار باعث کاهش گرمای ایجاد شده و افزایش شعله تولید شده می‌شود. باید بدانید با توجه به نوع فرایند و روند انجام این عملیات، جوشکاری به این سبک کاربردهای بسیار زیادی در صنایع مختلف دارد که از مهم‌ترین آنها می‌توان به اتصال صفحات فلزی نازک، ساخت ورق‌های فلزی، استفاده گسترده در صنایع خودروسازی و هواپیمایی اشاره نمود.
جوشکاری با اکسیژن
جوشکاری اکسی استیلن یا اکسی گاز یکی از روش‌های قدیمی جوشکاری می‌باشد. این روش به دلیل ویژگی‌های خاص و منحر‌به‌فردی که دارد، هم‌چنان جایگاه خود را در صنایع مختلف حفظ نموده است. در واقع در فرایند عملیات این نوع جوشکاری، می‌تواند هر نوع گاز سوختنی به همراه اکسیژن حضور داشته و منبع گرمایی مناسبی را برای ذوب کردن سطح فلزات تولید نماید. اما معمولا گازهایی که در این فرایند شرکت می‌کنند باید دارای ویژگی‌های زیر باشند:
- امکان تولید دمای بالای شعله
- سرعت احتراق زیاد
- امکان ایجاد انرژی حرارتی بالا
- دارای کمترین اثر مخرب بر روی سطح فلز
- سهولت در تهیه
- قیمت مناسب و ارزان
در میان گزینه‌های متعددی که می‌توان برای انجام فرایند جوشکاری با گاز انتخاب کرد، گاز استیلن دارای تمامی این مشخصات بوده و گزینه مناسبی برای ترکیب با اکسیژن در این فرایند به شمار می‌آید. بنابراین در حال حاضر جوشکاری با اکسیژن به همراه گاز استیلن، از رایج‌ترین روش‌های انجام فرایند جوشکاری با گاز می‌باشد.
بیشتر بخوانید: جوشکاری لیزری چیست و چگونه انجام می‌شود؟
اصول جوشکاری با گاز
اصول جوشکاری با گازیکی از مهم‌ترین دلایلی که از فرایند جوشکاری گازی برای چسباندن فلزات استفاده می‌کنند، شعله متمرکزی است که از نتیجه سوختن گازی مانند استیلن و اکسیژن ایجاد می‌شود. علاوه بر آن ایجاد درجه حرارتی در حدود ۳۲۰۰ درجه سانتی‌گراد از دیگر دلایل مهم استفاده از این روش جوشکاری محسوب می‌شود. در واقع در فرایند جوشکاری با تغییر نسبت حجم گاز اکسیژن به گازهای دیگر مانند استیلن می‌توان شعله خروجی از مشعل و گرما ایجاد شده را کنترل کرد. به همین دلیل می‌توان به راحتی با تنظیمات دلخواه مسیر جوشکاری را به سمتی که صنعتگر تمایل دارد پیش برد.
در همین راستا شعله‌های خنثی، شعله اکسید کننده و شعله کربور کننده شعله‌هایی هستند که می‌شود در فرایند جوشکاری با گاز توسط دستگاه جوشکاری ایجاد کرد. بنابراین به راحتی می‌توان با ترکیب گاز اکسیژن و استیلن، قطعات فولادی که دمای ذوب بسیار بالایی دارند را به یکدیگر متصل کرد. اما گازهای دیگری نیز مانند پروپان، هیدروژن و گاز زغال سنگ هم در این فرایند می‌توان به کار برد که چون دمای ذوب پایین‌تری دارند، برای اتصال قطعات غیر آهنی با دمای ذوب پایین یا لحیم‌‌کاری مناسب‌تر هستند.
همچنین برای تهیه الکترود ایساب و کسب اطلاعات بیشتر با شماره های درج شده در سایت تماس حاصل فرمایید.
تجهیزات مورد استفاده برای جوشکاری با گاز
پیش از آشنایی با روش انجام جوشکاری گازی بهتر است با تجهیزات مورد استفاده در این فرایند آشنا شوید. مشعل جوشکاری، سیلندر اکسیژن، سیلندر گاز سوخت، تنظیم کننده فشار، عینک و دستکش جوشکاری از جمله لوازمی هستند که در این عملیات به کار می‌روند.
نحوه اجرای جوشکاری گازی
در اجرای فرایند جوشکاری با گاز تمام تجهیزات باید به دقت به یکدیگر متصل شوند. همچنین سیلندر گاز و اکسیژن باید از طریق تضمین کننده‌های فشار به مشعل جوش متصل شده تا بتوانند با فشار، گاز مشتعل شده و اکسیژن را به مشعل انتقال دهند. توجه نمایید که در فرایند انجام این جوشکاری، باید نوک مشعل به سمت پایین باشد. علاوه بر آن باید بدانید که مشعل از طریق یک محرک، شعله ور شده و از طریق دریچه‌هایی که بر روی آن قرار گرفته کنترل می‌شود. البته لازم است بدانید، با توجه به ماهیت فلزی که در این فرایند استفاده می‌شود، باید میزان شعله و حرارت آن را تنظیم کنید. به عبارت دیگر می‌توانید از شعله طبیعی یا شعله اکسید شده برای این‌کار استفاده نمایید.
پس از تنظیمات اولیه می‌توانید با حرکت مشعل، شعله را در امتداد یک خط روی ناحیه مورد نظر حرکت دهید. به این ترتیب می‌توانید عملیات جوشکاری با گاز را به راحتی کامل کنید. باید بدانید که انجام این فرایند هم مانند دیگر روش‌های جوشکاری است. اما شعله ایجاد شده در آن از دو بخش مخلوط داخلی و پوشش حفاظتی تشکیل می‌شود. به‌طوری‌که واکنش احتراق در دو بخش آن انجام شده و گرمای ناشی از آن تامین کننده حرارت مورد نیاز برای جوشکاری است.
به غیر از موارد گفته شده خوب است بدانید که حرارت در روش جوشکاری با گاز از واکنش شیمیایی گاز با اکسیژن تولید می‌شود و از طریق تشعشع منتقل می‌گردد. بنابراین قدرت انتقال به فشار گاز و قدرت تشعشع به توان چهارم درجه حرارت شعله بستگی دارد. همچنین در نظر داشته باشید، فلزاتی که معمولاً با این روش جوشکاری به دیگر متصل می‌شوند، از نوع فلزات ساده کربنی یا فولادهای آلیاژ پایین هستند.
معایب و مزایا
معایب و مزایااز مهم‌ترین مزایای جوشکاری گازی می‌توان به موارد زیر اشاره نمود:
- قابلیت جوش دادن ورق‌ها و لوله‌های نازک
- ایجاد دمای زیاد در شعله
- سرعت بالای عملیات اجرایی
- ایجاد انرژی حرارتی بسیار زیاد
- بروز کمترین تخریب بر روی سطح نقطه جوش
- برخورداری از تجهیزات ساده، قابل حمل و ارزان
- بی‌نیازی به مصرف برق و انرژی‌های دیگر
- سهولت در استفاده بدون نیاز به اپراتور با مهارت‌های خاص
- هزینه پایین‌تر نسبت به برخی از فرایندهای جوشکاری
- امکان جوشکاری در محل پروژه
البته فرایند جوشکاری با گاز دارای معایب نیز مانند هزینه بالای اجرایی برای ورق‌های ضخیم، عدم کارایی برای ذوب کردن برخی از ورق‌ها و امکان انفجار را نیز در بر دارد. از دیگر معایب آن می‌توان به کاهش ایمنی هنگام بالا رفتن دما، سرعت اتصال آهسته فلزها به یکدیگر و امکان نیاز به عملیات تکمیلی برای جوشکاری قطعات به هم اشاره نمود.
جالب است بدانید: جوشکاری مقاومتی چه کاربردی دارد؟
سخن پایانی
در این مقاله رویان جوش دیدیم همواره اتصال موفق و مناسب بین دو فلز از دغدغه‌های بزرگ افرادی است که در صنایع مختلف با فلزات سروکار دارند. جوشکاری با گاز که از قدیمی‌ترین ولی کاربردی‌ترین روش‌هایی اتصال فلزات به حساب می‌آید، در حال حاضر به دلیل هزینه پایین، کارایی بالا، قابلیت استفاده در اکثر صنایع و برخورداری از روندی ساده و بدون پیچیدگی از محبوبیت بالایی بین صنعتگران برخوردار است. به همین دلیل این روش گزینه مناسبی برای جوشکاری بین قطعات مختلف فلزی در صنایع گوناگون به شمار می‌آید.
