• ویژگی های فلز مس
فلز مس به دلیل حساسیت بالا، نیازمند تخصص ویژه ای در جوشکاری میباشد. این فلز در ردیف کهن ترین فلزات میباشد که برای اولین بار در 3500 سال قبل از میلاد مسیح برای ساخت ابزار و سلاح مورد استفاده قرار میگرفت. از این رو جوشکاران و متالوژیستها میتوانند ادعا کنند که جوشکاری آلیاژ مس دارای قدمت دیرینه میباشد (البته نه به اندازه زمان ساخت آن). فلز مس به واسطه عملیات حرارتی میتواند به یک آلیاژ سفت و سخت مبدل شود و در کارهای صنعتی مورد استفاده قرار بگیرد.
دو ویژگی بارز در فلزات مسی وجود دارد. یکی قابلیت بالا در انتقال حرارت که موجب شده که در جذب حرارت قابلیت و پتانسیل مس مثال زدنی شود. دومین ویژگی فلز مس ضریب انبساط بالا میباشد. در واقع فلز مس در مقابل خوردگی و سائیدگی مقاوم میباشد و به همین دلیل در مکانیکی کاربرد زیادی دارد و شاید به همین خاطر است که برای لحیم کاری خودروها، بیشترین استفاده از مس میباشد.
آلیاژهای مس را میتوان با بسیاری از روش های معمولی جوشکاری نمود. برای مثال روش قوس الکتریکی یکی از شیوه های جوشکاری آلیاژ مس است که مورد استفاده قرار میگیرد. در روش جوشکاری قوس الکترونیکی ورقه های مس را همچون ورقه های آهنی برای جوشکاری آماده میکنند.
از آنجا که خاصیت هدایت حرارت مس زیادتر است، باید مقدار آمپر را افزایش داد. بهتر است همیشه با قطب مثبت جوشکاری آلیاژ مس را انجام داد. این کار با جریان مستقیم و الکترود مثبت صورت میگیرد که در آن زاویه الکترود نسبت به کار، مانند جوشکاری فولاد عمل میکند.
برای جوشکاری آلیاژ مس میتوان الکترودهای ذغالی نیز استفاده نمود. طول قوس حداقل باید 10 تا 15 میلیمتر باشد. الکترودهایی که برای جوشکاری مس استفاده میشوند، غالبا از آلیاژ مس و قلع و فسفر در ساخت آنها استفاده میشود و گاهی نیز الکترودهایی که دارای فسفر، برنز، سیلیکون یا آلومینیوم هستند، به کار برده میشود چرا که انبساط مس در اثر حرارت بالا صورت میگیرد.
فاصله درز جوش را باید در هر 30 سانتیمتر در حدود 2 تا 3 سانتیمتر زیادتر در نظر گرفت. آلیاژ مس در حرارت 700 تا 1000 درجه ذوب میگردد و به صورت تفاله یا به اصطلاح حالت گل جوش در میآید. بدون روانساز (مواد ذوب شده) هم میتوان مس را جوش داد که معمولاً در این مواقع از براکس استفاده میشود. مس را میتوان بوسیله شعله خنثی جوش داد تا تولید اکسید مس نکند زیرا ضریب هدایت حرارت مس بالاست و بنابراین باید پستانک جوشکاری مشعل 1 تا 2 نمره بیشتر از فولاد باشد. توصیه میشود مس را قبل از جوشکاری گرم کرده و سپس با سیم جوش مخصوص جوش داد. برای جوشکاری صفحه 5 میلیمتری، سیم جوش 4 میلیمتری کفایت میکند. برای این کار باید از وسط ورق شروع به جوشکاری آلیاژ مس کرد و زمانی که مس هنوز حرارت خود را از دست نداده، و روی آن چکش کاری کرد تا میزان مقاومت و استحکام درز جوش افزایش پیدا کند.
• آلیاژهای مس خالص
برای درک بهتر جوشکاری آلیاژ مس باید ابتدا آلیاژ مس را بخوبی شناخت. مس را میتوان به سه درجه تقسیم بندی نمود که عبارتند از:
1- اکسیژن آزاد مس با کمتر از 02/0 درصد اکسیژن است.
2- مس سخت شده که دارای 1/0 درصد اکسیژن است.
3- اکسید مس با ترکیب 05/0 فسفر و 05/0 آرسنیک.
آلیاژی که دارای بیشترین مقدار مس میباشد، بیشترین توانایی برای هدایت بار الکتریکی و تحت فشار قرار دادن مخازن را نیز دارد. نوع اول مس با کمترین مقدار اکسیژن، قابلیت جوشکاری آسانتری را دارد.
در فسفر مس احتمال تخلخل فلز جوش کمتر وجود دارد. بنابراین لازم است که فلزات پرکننده شامل دی اکسیدانت قوی، سیلیکون، منگنز و هیدروژن در هنگام جوشکاری آلیاژ مس استفاده شود تا کاربر بتواند جوش محکم تری را ایجاد نماید. گازهای محافظ برای جوشکاری آرگون عبارتند از هلیوم و نیتروژن.
مس از جمله آلیاژهایی است که در ساخت و ساز و بویژه لوله کشی ها استفاده میشود. همچنین برای برق کشی ساختمان مس به عنوان یک هادی بسیار قوی برای جریان الکتریسته است که مقاومت بالایی در برابر خوردگی و سایش دارد. جوشکاری با آلیاژ مس نیاز به تخصص و به کاری گیری تکنیک های خاصی دارد. هنگام جوشکاری آلیاژ مس باید اصولی رعایت شود از جمله:
1- پوشیدن محافظ مناسب
در هنگام جوشکاری آلیاژ مس باید تمامی پوشش های محافظ استفاده شوند از جمله عینک ایمنی، لباس مناسب و کلاه پوشیده شوند. کلاه ایمنی به هنگام جوشکاری باید از بهترین جنس خریداری شده باشد تا در برابر پرتاپ قطعات ریز در هنگام جوشکاری مقاومت نماید. عینک نیز باید بتواند از رسیدن اشعه ماورء بنفش به چشم ها جلوگیری کند.
پوشیدن یک دستکش مقاوم در برابر شعله جوشکاری میتواند از سوختگی دستها و همچنین جریان برق جلوگیری کند. برای محافظت از پاها نیز میتوان از چکمه های چرمی استفاده کرد.
2- استفاده از دستگاه تهویه هوا
در زمان جوشکاری همیشه گازهای سمی به اطراف پخش میشود که میتواند برای ریه ها خطرناک باشد. اگر در یک کارگاه کار میکنید، استفاده از یک سیستم تهویه هوا میتواند تمام گازهای سمی را از محیط دور کند.
3- اجتناب از دست زدن به قطعات الکتریکی
برق گرفتگی یکی از خطراتی است که در زمان جوشکاری افراد را تهدید میکند. پوشیدن دستکش و چکمه بدون سوراخ یکی از نکاتی است که باید در کارگاه ها رعایت شود و از سوی دیگر نباید به قطعات الکترونیکی دست زد. بویژه زمانی که دست ها خیس باشند.
4- احتیاط و بررسی قطعات
نگاهی احتیاطی به اطراف میتواند از وقوع بسیاری حوادث ناگوار جلوگیری کند. سیلندر و محل خروج گاز را بررسی کنید و سیم های برق را چکاپ نمایید. همیشه تجهیزات آتش نشانی را در محل کار به همراه داشته باشید و از پر بودن کپسول آتش نشانی مطمئن شوید.
• چگونگی انتخاب مس برای جوشکاری
هنگام انتخاب مس، به تمیز بودن آن اطمینان حاصل کنید. مس هایی که روی آنها نقاشی شده و یا قبلا روی آن فلز دیگری جوش خورده، مناسب جوشکاری نیستند. ترکیب برخی فلزات با مس ممکن است موجب ایجاد گازهای سمی شود. مس باید خالص باشد. وجود ناخالصی در مس موجب تغییر در نحوه جوشکاری میشود. برای مثال ترکیب مس و روی، تغییرات زیادی را در جوشکاری ایجاد میکند و نتیجه آن گازهای سمی است.
• تنظیم درجه حرارت مناسب
در زمان جوشکاری با مس سعی کنید از حرارت بالا استفاده نکنید و قبل از شروع نیز، مس را گرم کنید. دمایی که برای جوشکاری مس استفاده میشود میتواند بین 50 تا 752 درجه فارنهایت (10 ـ 400 درجه سانتیگراد) باشد. پس از اتمام کار، مس را بطور ناگهانی سرد نکنید و اجازه دهید آرام آرام در دمای محیط قرار بگیرد. این کار از ترک خوردن آن جلوگیری میکند.
• ایجاد قوس در مس
در زمان جوشکاری مس ممکن است تصمیم به ایجاد قوس داشته باشید. برای این کار ابتدا یک عمق کم ایجاد کرده و باید به تدریج، عمق آن را بیشتر کرد. فلز مس میتواند تا 70 درجه، قوس داده شود.
• پر کردن عمق مس
زمانی که در حال ایجاد قوس مس هستید، ممکن است عمق برخی نقاط بیشتر شود. برای ایجاد تساوی به سطح مس میتوان به آن، مواد پرکننده اضافه کرد تا قوس بصورت یکدست و منظم شود.
• سرعت عمل در زمان جوشکاری مس
مس به سرعت اکسید میشود و از این رو، در زمان کار باید سرعت عمل داشت تا قبل از اکسید شدن فلز مس، کار جوشکاری را به دقت انجام داد.