دی اکسید کربن از جمله گازهایی به شمار میرود که در روش قوس الکتریکی کاربرد دارد و از نظر هزینه و قیمت نیز نسبت به سایر گازها ارزان‌تر میباشد. در گذشته این گاز در ردیف گازهای پر مصرف محسوب میشد که در دستگاه‌های تمام اتوماتیک استفاده میشود.
دی اکسید کربن دارای خاصیت حفاظتی بسیار مناسب و به طول قوس بسیار حساس میباشد. یکی از نکاتی که در موقع استفاده از این گاز باید به آن توجه داشت، ثابت نگه داشتن طول قوس میباشد. از این‌رو در دستگاه‌های تمام اتوماتیک و نیمه اتوماتیک که طول قوس ثابت نگه داشته میشود، استفاده از این گاز ایده آل میباشد.
در زمان استفاده از این گاز برای ثبات قوس، باید از الکترودهای توپودری استفاده نمود. بیشترین گازی که در جوشکاری فولاد معمولی استفاده میشود، CO2 است. به این دلیل که این گاز ارزان قیمت است و بر خلاف گازهای اتمی، دی اکسید کربن در محل قوس الکتریکی به اکسیژن و مونو اکسید کربن تجزیه میشود. این گازها نیز پس از سرد شدن به CO2 تبدیل میشوند. در این شرایط، گازها و سایر مواد موجود قبل از سرد شدن جوش، از آن خارج میشوند. جریان بیشتری که در موقع استفاده از CO2 مصرف میشود (در حدود %25) موجب تلاطم بیشتر حوضچه مذاب میشود که حبابهای گازهای موجود در داخل جوش به سطح فلز صعود می‌کند و قبل از انجماد از آن خارج میشوند. در نتیجه این امر، میزان تخلخل جسم کاهش پیدا می‌کند.
از آنجا که در زمان جوشکاری مقداری مونو اکسید کربن و حتی گازهای اُزُن ایجاد میگردد، لذا کارگاه باید به سیستم تهویه هوا مجهز باشد تا از تجمع گازهای سمی در اطراف جوش جلوگیری شود. در جوشکاری باید از جریان مستقیم با قطب معکوس استفاده گردد.
براساس تحقیقات به عمل آمده، اگر بتوانیم از ورود گازهای موجود در هوا یعنی اکسیژن و نیتروژن به منطقه جوش جلوگیری نماییم، جوش از خواص شیمیایی و فیزیکی بهتری برخوردار میگردد. جوشکاری قوس الکتریکی با استفاده از گاز محافظ CO2 یک روش بسیار مطلوب است که در میان بسیاری از جوشکاران متداول میباشد. این روش برای جوشکاری فلزات سخت و غیرسخت با ضخامتهای مختلف استفاده میشود که یک روش بسیار مناسب برای جوشکاری صفحات فلزی نازک و مقاطع نسبتاً ضخیم فلزات غیر سخت به شمار میرود.
در شرکت ایران خودرو بعد از جوش مقاومتی، جوشکاری قوس الکتریکی با استفاده از گاز محافظ CO2 بیشترین استفاده را دارد. در این روش حوضچه مذاب و قوس الکتریکی به طور کامل برای جوشکاری واضح و آشکار است و یک لایه نازک سرباره روی گرده جوش را میپوشاند که باید از روی سطح جوش برطرف شود.
![]()
جوشکاری MIG / MAG به گونه ای است که می‌تواند در مورد بیشتر فلزات مغناطیسی و غیر مغناطیسی مورد استفاده قرار بگیرد که در آن میزان جرقه کم میباشد. همچنین سیم جوش بطور مستمر تغذیه میشود، بنابراین زمان برای تعویض الکترود صرف نمی شود و می‌تواند در تمام وضعیتها بسهولت مورد استفاده قرار بگیرد. از دیگر مزایای جوشکاری MIG / MAG میتوان به موارد زیر اشاره کرد:
- سرباره حذف شده یا بسیار اندک میباشد.
- سیم جوش با مقدار زیاد در منطقه اتصال رسوب می‌کند.
- حوضچه مذاب و قوس الکتریکی را میتوان بسهولت مشاهده نمود.
- الکترودی با قطر نسبتاً کم قابل استفاده هستند که موجب افزایش چگالی جریان میشود.
- استفاده صحیح از سیم جوش CO2
ابتدا باید سایز شیار قرقره کشنده وایر فیدر دستگاه جوش با قطر سیم جوش مصرفی هماهنگ باشد و سپس نازل ورودی انتهای تورچ جوشکاری دقیقاً در مقابل شیار قرقره کشنده جوش قرار گرفته باشد. ضمناً نوک این نازل تیز نباشد، زیرا باعث آسیب زدن به سیم جوش میگردد.
مشخصات فنر هدایت کننده سیم جوش در دادن غلاف تورچ باید بشکل زیر باشد:
- داشتن فنریت
- نداشتن له شدگی
- کوتاه
فشار پیچ و فنر نگهدارنده قرقرههای کشنده روی سیم جوش باید بصورت زیر باشد:
- نباید سیم جوش له شود
- نباید سیم جوش به هنگام کار متوقف گردد
- چنانچه از گاز محافظ CO2 استفاده میشود باید بعد از مانومتر کپسول، گرمکن گاز نصب نمود و قبل از شروع عملیات جوشکاری از صحت کارکرد گرمکن اطمینان حاصل کرد. فنر تورچ در مدت زمان لازم (بستگی به ساعت کارکرد دارد) تمیز و عاری از هر گونه آلودگی شود چرا که فنر دچار اشکال میشود. برای این کار میتوان فنر تورچ را به صورت حلقه درآورد و در داخل بنزین قرار داد و سپس با فشار باد آن را تمیز نمود.
- ولتاژ و آمپر جوشکاری زمانی با هم متناسب میشود که ریزترین و مداوم ترین صدای ریزش قطرات سیم جوش هنگام کار به گوش برسد.
- میزان ریزش گاز محافظ باید متناسب با قطر سیم جوش تنظیم شود. باید توجه داشت که میزان گاز محافظ عبوری 10 برابر قطر سیم جوش بعلاوه 3 میباشد.
- پس از تنظیم آمپرو ولتاژ، باید خروجی کابل اتصال منفی روی دستگاه جوش متناسب با ضخامت قطعه انتخاب شود تا میزان گرمای لازم به قطعه انتقال یابد. علت این کار، افزایش پاشش جرقه جوشکاری میباشد.
- پیچ و فنر در (ریلهاب) که در مرکز قرقره سیم جوش قرار میگیرد، نباید بیش از حد لازم سفت یا شل باشد. چرا که سفت بودن آن به موتور وایر فیدر فشار وارد می‌کند و از سوی دیگر شل بودن آن نیز سبب بیرون ریختن سیم از درون قرقره میشود.
- از نظر قطر داخل نازل سیم جوش باید با سیم جوش مصرفی سازگار باشد به این معنا که از نظر اندازه نه تنگ و نه گشاد باشد. برای این کار میتوان رزوه آن را با انبردست محکم کرد.
- فاصله نوک نازل سیم جوش تا نوک شعله هنگام مصرف ازگاز CO2 به میزان mm2 و هنگام استفاده ازاین گاز با مخلوطی ازآرگون mm8 داخل‌تر باشد. به هنگام جوش کاری، نباید زاویه این جوش نسبت به خط عمود برکار بیشتر از 25 درجه باشد چرا که موجب میشود تا:
- فاصله سیم آزاد افزایش پیدا کند
- گاز محافظ بطور کامل روی حوضچه جوش ریخته نشود
- به منظور جلوگیری از چسبیدن جرقه ها به داخل شعله جوش و اطراف نازل سیم جوش، باید در فواصل کار و پس از تمیز نمودن آثار جرقه‌ها از اسپری ضد جرقه استفاده کرد.
![]()
- شکستن قطعات و اتصالات فلزی مهم و ایمنی دربدنه خودرو در اثر ایجاد نقص و عیوب در فلز جوش یا منطقه مجاور آن سبب زیان و خسارات مالی و جانی زیادی شده است. از سوی دیگر جوش ایده‌آل و خالی از نقص نیز غیرممکن است و معمولاً جوش‌ها دارای معایبی هستند، مخصوصاً جوشکاری‌هایی که به شکل دستی صورت میگیرند. به همین دلیل نمی توان گفت جوشکاری MIG / MAG نیز عاری از عیب و نقص است.
-
- از آنجا که در جوش CO2 تجهیزات و ادوات جوشکاری نسبت به جوش‌های دیگر بیشتر است، از این رو نقایص و عیوب آن هم نسبت به جوش‌های دیگر بیشتر است. به همین دلیل تا حد امکان باید از مواد مصرفی مناسب از قبیل گاز CO2 مرغوب و خالی از رطوبت، سیم جوش متناسب با زاویه جوشکاری و قطعه‌کار عاری از کثیفی مانند زنگ زدگی، اکسیده بودن، چربی، رنگ و رطوبت استفاده نمود.
-
-
- ناگفته نماند که برخی از پارامترها در کنترل ما نیست. برای مثال در صورتی بدنه در ایستگاه قبل با دقت و توجه کم مونتاژ شده باشد و ورق مورد نظر برای جوشکاری فاصله هوایی زیادی داشته باشد، به دلیل به وجود نیامدن توقف، جوشکار ناچار است پروسه جوشکاری فلز روی بدنه و محل مورد نظر انجام دهد.
-
- ورقهایی که گالوانیزه هستند در زمان جوشکاری آلیاژ روی از طریق پوشش گالوانیزه وارد مذاب میشود که موجب شکنندگی و افزایش میزان حساسیت در مقابل ترک برداشتن میگردد. همچنین این ورق‌ها، به علت سوختن و بخار شدن، دود سفیدی ایجاد می‌کند که مشکلات تنفسی و عدم رویت کامل عملیات جوشکاری را برای شخص جوشکار ایجاد مینماید که می‌تواند باعث ایجاد حفره و تخلخل در گرده جوش گردد.
-
-
- عیوب جوش CO2 می‌تواند ناشی از عوامل مختلف و متفاوتی اعم از پارامترهای جوشکاری مانند ولتاژ، جریان، سرعت تغذیه سیم، قطر، سرعت حرکت تورچ، نوع دستگاه و عدم مهارت جوشکار در نحوه انجام عملیات جوشکاری و نیز پیش‌گرم و یا پس‌گرم کردن، اتصال، مناسب نبودن مواد مصرفی شامل فلز قطعه‌کار، گاز CO2، سیم جوش مصرفی و ... باشد.
هر یک از عیوب و نواقص جوش بنا به حساسیت کاربردی موضع اتصال، ممکن است اتفاق بیفتد. ناظرین جوشکاری MIG / MAG در بخش QC (کنترل کیفیت) از طریق آزمایشات مختلف میزان این عیوب را با استانداردهای مربوطه مقایسه کرده و تایید یا رد آنها را بر عهده دارند.
نواقصی که در ایستگاه ایجاد شوند، عبارتند از:
- تورچ و شعله‌پوش
- نقایص مربوط به قطعه گذاری نامناسب
- عدم مهارت جوشکار در اجرای فرآیند جوشکاری
- تنظیم نبودن دستگاه از نظر جریان، میزان عبور گاز محافظ، ولتاژ و سرعت تغذیه سیم
- نقایص ناشی از نامناسب بودن سطح کار از قبیل آبکاری نامناسب، رنگ، زنگ‌زدگی و روغنی بودن
- نقایص مربوط به خارج از اندازه بودن ابعاد جوش که می‌تواند عامل ایجاد مشکلات مربوط به تغییر حالت سرشاسی و دفرمگی قطعات و فاصله هوایی آنها شود.
- معایبی که در اثر نادرست بودن تجهیزات دستگاه جوشکاری MIG / MAG ایجاد میشود از جمله:
- در صورتی که نازل سیم جوش از نظر قطر داخلی با سیم جوش مصرفی هم اندازه و متناسب نباشد
- اگر اطراف شعله جوش دچار خوردگی و سایئدگی شده باشد زیرا در پوشش منطقه اختلال ایجاد می‌کند.
- در صورتی که سایز شیار قرقره کشنده وایر فیلدر Wire filder دستگاه با قطر سیم جوش مصرفی متناسب نباشد.
- به منظور جلوگیری از چسبیدن جرقه‌ها به داخل شعله پوش و اطراف نازل سیم جوش، باید در ابتدا و در فواصل بین کار، از اسپری ضد جرقه استفاده نمود.
تذکرات:
به قطرات ریزی را که از منطقه جوش در بین اتصالات ذوبی به اطراف پرت میشوند، ترشح گفته میشود که میتوانند از حوضچه جوش یا سیم جوش پرکننده به وجود آمده باشند. زمانی که دانههای کروی و مذاب قطرات از سیم جوش به طرف حوضچه جوش جابه جا میشود و در فاصله قوس، پل ایجاد می‌کنند، مدار بسته یا تصال کوتاه به وجود میآید که عبور شدت جریان از آن موجب گداخته شدن فوق العاده این پل میشود. در نتیجه این امر شاهد انفجار آن بارانی از جرقه‌های گداخته خواهیم بود. در فرایند جوشکاری CO2، در اثر قوس اضافی و جرقه‌های ریز ناشی از جریان اضافی، جرقه‌های درشت با تورچ دستی بوجود میآید.
در بیشتر مواقع جرقه‌ها در حین پرواز در روی سطح فقط لکه‌هایی را ایجاد می‌کنند. بیشتر جرقه‌های چسبیده بر روی سطح در فواصل دور، با برس سیمی و وسایل مشابه قابل تمیز شدن هستند. در رابطه با جرقه‌های چسبیده شده در نزدیکی مسیر اتصال، تمیز کردن آنها با دشواری صورت میگیرد. همچنین جرقه و ترشح یکی از عواملی است که موجب سوزاندن پوست و لباس جوشکار میشود، که با تنظیم پارامترهای جریان، قطب، سرعت تغذیه سیم، ولتاژ، عبور گاز CO2 میتوان از وقوع آن جلوگیری نمود.
در صورتی که فلز جوش بیش از حد در قطعات جوش دادنی نفوذ کند حوضچه مذاب، ریشه جوش را سوراخ می‌کند و به پایین میریزد. تولید گرمای بیش از اندازه سبب سوختن سیم جوش و مقداری از سطح قطعه کار میشود که علت آن غیر استاندارد بودن پارامترهای دستگاه جوشکاری و فقدان مهارت کافی جوشکار میباشد.
به علت پیشروی سریع جوشکاری MIG / MAG ممکن است قطعه کار ذوب میشود به این دلیل که در حالت سیم جوش CO2 محل اتصال دو قطعه کار بطور کامل بهم پیوند نمی‌خورد و در نتیجه موجب گود شدن و نفوذ بیش از حد مذاب در قطعه کار خواهد شد.
زمانی که جوش از کنارههای لبه جوش پایین تر قرار گیرد، نقص کار مشخص میشود که اصطلاحا به آن خوردگی جوش گفته میشود. علت این پدیده می‌تواند ناشی از بکارگیری روش نامتناسب برای انجام پروسه جوشکاری مورد نظر با تنظیم دستگاه به طور دقیق، تمرکز زیاد حرارت در محل جوش، ممانعت از رسیدن گرمای اضافی به ناحیه جوشکاری و یا انتخاب نادرست تکنیک جوشکاری باشد.