همه چیز درباره جوشکاری TIG

مقدمه

جوشکاری TIG به انگلیسی (Gas Tungsten Arc Welding – GTAW) یک روش معمول در تولید برای اتصال قطعات فلزی به یکدیگر است. این یک شکل از GTAW است و برای بسیاری از کاربردها از جمله مونتاژ اگزوزها، خطوط سوخت، مخازن و قطعات ساختاری و موتور در صنایع هوافضا و خودروسازی استفاده می‌شود. بسیاری به این روش روی می‌آورند زیرا می‌تواند جوش‌های قوی و قابل اعتماد با کیفیت بالا و جذاب از لحاظ ظاهری ایجاد کند. این فرآیند اسپری بسیار کمی تولید می‌کند، بنابراین نیاز به پاکسازی پس از جوش کمتر است.

ما دقیقاً نحوه کار این روش جوشکاری را توضیح خواهیم داد، تفاوت آن با سایر انواع محبوب جوشکاری مانند جوشکاری MIG یا (Metal Inert Gas) و جوشکاری لیزری را بیان خواهیم کرد و همچنین، نحوه انجام آن را نیز شرح خواهیم داد!

جوشکاری TIG چیست؟

جوشکاری TIG اتصالات فلزی را از طریق یک الکترود تنگستنی در مشعل یا تورچ ایجاد می‌کند. این الکترود یک قوس بسیار دمای بالا (تا حدود ۶,۰۰۰ درجه فارنهایت یا ۳,۳۳۰ درجه سانتیگراد) تولید می‌کند که فلز را ذوب کرده و حوضچه جوش ایجاد می‌کند.. همچنین می‌توان از فلز پرکننده استفاده کرد اگر بخواهید اتصالی بسیار قوی‌تر ایجاد کنید. دلیل اینکه این روش “IG” در نام خود دارد این است که از یک گاز حفاظتی غیرواکنش‌پذیر (معمولاً آرگون) برای حفاظت از این الکترود و منطقه جوشکاری در برابر آلودگی هوا استفاده می‌کند. اگر این گاز وجود نداشت، فلز می‌توانست زنگ بزند یا اکسید شود.

این گاز در یک سیلندر ذخیره می‌شود و جریان گاز و شکل‌گیری قوس توسط مشعل TIG کنترل می‌شود. علاوه بر مشعل، الکترود و گاز حفاظتی، یک سیستم جوشکاری TIG همچنین دارای منبع تغذیه برای برق مورد نیاز خود و یک پدال پا یا نوعی کنترل دستی برای کنترل جریان است. شما می‌توانید تمام قسمت‌های مختلف یک سیستم جوشکاری TIG را در نمودار زیر مشاهده کنید.

یکی از دلایل اصلی اینکه این روش جوشکاری در صدر لیست روش‌های تولید بسیاری از تولیدکنندگان قرار دارد این است که با بسیاری از فلزات غیرآهنی مختلف، از جمله مس، آلومینیوم و فولاد (مانند کربن و کم‌آلیاژ)، سازگار است. اگر شما در حال جوشکاری فولاد ضدزنگ با TIG هستید، باید از یک دستگاه DC استفاده کنید تا الکترود قطبیت منفی داشته باشد تا فلز مقاومت در برابر خوردگی حفظ شود. بهترین روش برای انجام این کار این است که مشعل را به قطب منفی دستگاه جوش متصل کنید و گیره زمین را به قطب مثبت متصل نمایید.

TIG رایج‌ترین روش جوشکاری مورد استفاده برای آلیاژهای نیکل است زیرا این ماده برای بهترین نتایج نیاز به حفاظت گازی دارد. با این ماده، از آرگون یا هلیوم (یا حتی ترکیبی از هر دو) استفاده می‌شود، اما ترکیب گاز آرگون-هیدروژن برای نیکل خالص بهترین است. یک آلیاژ دیگر که معمولاً با TIG جوش داده می‌شود، کروم-مولیبدن (کرومولی) است که برای ساخت دوچرخه و موتورسیکلت استفاده می‌شود زیرا سایر روش‌های جوشکاری ممکن است باعث ایجاد ترک در فلز شوند. این روش حتی می‌تواند روی فلزات نازک کار کند، به لطف کنترل دقیق حرارت ایجاد شده، اما اگر مواد ضخیم برای جوشکاری دارید، بهترین گزینه نخواهد بود به دلیل نرخ انباشته شدن آهسته آن.

مزایا و معایب جوشکاری TIG

جوشکاری TIG یکی از پرکاربردترین و محبوب‌ترین روش‌های جوشکاری در صنایع مختلف است که هر کدام از مزایا و معایب خاص خود را دارد. در ادامه به تفصیل به بررسی این مزایا و معایب می‌پردازیم:

مزایا:

دقت بالا و کنترل دقیق:

• کنترل جریان و دما: جوشکاری TIG امکان تنظیم دقیق جریان الکتریکی و دمای جوش را فراهم می‌کند که منجر به ایجاد اتصالات با کیفیت و مقاومت بالا می‌شود.
• قوس ثابت و پایدار: داشتن قوس جوش پایدار باعث می‌شود که جوش‌ها به صورت یکنواخت و بدون نقص باشند.

کیفیت جوش‌های زیبا و تمیز:

• ظاهر مطلوب جوش: جوش‌های حاصل از TIG بسیار صاف، زیبا و بدون ترک‌های ظاهری هستند که برای کاربردهای ظاهری و نمایشی بسیار مناسب است.
• کمترین میزان پاشش: تولید پاشش بسیار کم باعث می‌شود که نیاز به پاکسازی پس از جوشکاری به حداقل برسد و زمان و هزینه کمتری صرف شود.

انعطاف‌پذیری بالا در انواع فلزات:

• سازگاری با فلزات مختلف: جوشکاری TIG قابلیت جوش دادن انواع فلزات غیرآهنی مانند آلومینیوم، مس، نیکل و همچنین فولادهای ضدزنگ را دارا می‌باشد.
• مناسب برای فلزات نازک: این روش به دلیل کنترل دقیق حرارت، برای جوشکاری فلزات نازک بسیار مناسب است و از ایجاد ترک‌های ناشی از گرما جلوگیری می‌کند.

عدم نیاز به مواد افزودنی مصرفی:

• استفاده از الکترود غیرقابل مصرف: در جوشکاری TIG از الکترود تنگستنی استفاده می‌شود که مصرف نمی‌شود و نیازی به مواد افزودنی جداگانه نیست، مگر در مواردی که نیاز به تقویت جوش است.

محیط کاری پاک و ایمن‌تر:

• کاهش آلودگی محیط: با توجه به کمترین میزان پاشش و تولید کمتر ذرات معلق، محیط کاری تمیزتر و ایمن‌تری ایجاد می‌شود.

معایب:

نیاز به مهارت و تجربه بالا:

• پیچیدگی عملیات: جوشکاری TIG به دلیل نیاز به کنترل دقیق جریان و دسترسی به تنظیمات مختلف، نیازمند مهارت و تجربه بالایی از سوی جوشکار است.
• زمان یادگیری بیشتر: جوشکاران تازه‌کار ممکن است زمان بیشتری برای تسلط بر این روش نیاز داشته باشند.

هزینه تجهیزات بالا:

• قیمت بالای دستگاه‌ها: تجهیزات جوشکاری TIG معمولاً گران‌تر از دستگاه‌های MIG و دیگر روش‌های جوشکاری هستند.
• هزینه مواد مصرفی: اگرچه در برخی موارد نیاز به مواد افزودنی وجود ندارد، اما استفاده از گازهای حفاظتی خالص مانند آرگون می‌تواند هزینه‌های جاری را افزایش دهد.

سرعت جوشکاری پایین‌تر:

• زمان‌بر بودن فرآیند: نسبت به روش‌های دیگر مانند MIG و جوشکاری لیزری، جوشکاری TIG زمان بیشتری می‌برد و برای پروژه‌های بزرگ و حجیم ممکن است ناکارآمد باشد.
• نرخ انباشته شدن آهسته: به دلیل دقت بالا، میزان انباشته شدن فلز در جوشکاری TIG نسبت به سایر روش‌ها کمتر است که می‌تواند سرعت کلی فرآیند را کاهش دهد.

محدودیت در جوشکاری مواد ضخیم:

• کنترل حرارت دقیق: اگرچه جوشکاری TIG برای فلزات نازک بسیار مناسب است، اما برای مواد ضخیم به دلیل نرخ انباشته شدن آهسته، بهترین گزینه نیست و ممکن است نیاز به چندین لایه جوش داشته باشد.
• خطر ایجاد ترک: در جوشکاری مواد ضخیم، کنترل حرارت پیچیده‌تر شده و خطر ایجاد ترک‌های ناشی از گرما افزایش می‌یابد.

نیاز به شرایط محیطی مناسب:

• حساسیت به جریان هوا: جوشکاری TIG نیازمند تهویه مناسب و محیطی بدون جریان هوا است تا از آلودگی جوش جلوگیری شود.
• تأثیر شرایط آب و هوایی: در محیط‌های باز و بادخیز، حفاظت گازی به درستی انجام نمی‌شود و کیفیت جوش ممکن است تحت تأثیر قرار گیرد.

برای تولید انبوه مناسب نیست:

• مناسب نبودن برای خطوط تولید سریع: به دلیل زمان‌بر بودن و نیاز به دقت بالا، جوشکاری TIG برای تولید انبوه و خطوط تولید سریع مناسب نیست و بیشتر در پروژه‌های تخصصی و سفارشی به کار می‌رود.

جوشکاری TIG با داشتن مزایای فراوانی مانند دقت بالا، کیفیت جوش‌های زیبا و مناسب برای انواع فلزات، در بسیاری از صنایع به عنوان یک روش برتر مطرح است. با این حال، نیاز به مهارت بالا، هزینه تجهیزات و محدودیت‌های مربوط به سرعت و حجم جوشکاری می‌تواند برای برخی کاربردها چالش‌برانگیز باشد. انتخاب این روش باید بر اساس نیازهای خاص پروژه، نوع فلزات مورد استفاده و منابع موجود انجام شود تا بهترین نتیجه حاصل شود.

جوشکاری TIG در مقابل سایر روش‌ها

جوشکاری TIG یکی از پیشرفته‌ترین و دقیق‌ترین روش‌های جوشکاری است که در بسیاری از صنایع به دلیل کیفیت بالا و کنترل دقیق، مورد استفاده قرار می‌گیرد. با این حال، هر روش جوشکاری ویژگی‌ها، مزایا و معایب خاص خود را دارد. در این بخش، جوشکاری TIG را با سایر روش‌های رایج مانند MIG (جوشکاری با گاز خنک‌کننده فلزی)، جوشکاری لیزری و جوشکاری اکسیژن-سوختی مقایسه خواهیم کرد تا تفاوت‌ها و کاربردهای هر کدام به طور جامع‌تری روشن شود.

1. جوشکاری MIG (Metal Inert Gas)

مزایا:

• سرعت بالا: MIG سریع‌تر از TIG است و برای پروژه‌های بزرگ و تولید انبوه مناسب‌تر می‌باشد.
• کاربری آسان‌تر: نیاز به مهارت کمتری نسبت به TIG دارد و مناسب برای جوشکاران مبتدی‌تر است.
• استفاده از الکترود مصرفی: نیازی به مواد پرکننده جداگانه نیست زیرا سیم جوش به عنوان الکترود مصرفی عمل می‌کند.

معایب:

• کیفیت جوش کمتر: جوش‌های MIG ممکن است به اندازه TIG دقیق و زیبا نباشند و احتمال بیشتری برای ایجاد نقص دارند.
• تولید پاشش بیشتر: میزان پاشش در MIG بالاتر است که نیاز به پاکسازی بیشتری دارد.
• محدودیت در جوشکاری فلزات نازک: کنترل حرارت در MIG به اندازه TIG دقیق نیست و ممکن است در فلزات نازک مشکل ایجاد کند.

2. جوشکاری لیزری

مزایا:

• دقت بسیار بالا: جوشکاری لیزری امکان ایجاد جوش‌های بسیار دقیق و با کیفیت بالا را فراهم می‌کند.
• سرعت بسیار بالا: این روش بسیار سریع‌تر از هر دو TIG و MIG است و برای تولیدات بزرگ و صنعتی ایده‌آل می‌باشد.
• منطقه تحت تأثیر حرارت کوچک: کمتر باعث تغییر شکل فلزات اطراف جوش می‌شود.

معایب:

• هزینه بالا: تجهیزات جوشکاری لیزری بسیار گران‌تر از سایر روش‌ها هستند.
• نیاز به شرایط خاص: برای عملکرد بهینه، نیاز به شرایط محیطی و تجهیزات خاصی دارد.
• مناسب برای برخی فلزات: برخی فلزات ممکن است به خوبی با جوشکاری لیزری جوش داده نشوند.

3. جوشکاری اکسیژن-سوختی (Oxy-Fuel Welding)

مزایا:

• هزینه پایین: تجهیزات جوشکاری اکسیژن-سوختی ارزان‌تر از TIG و MIG هستند.
• مناسب برای تعمیرات و کاربردهای عمومی: به دلیل سادگی و دسترسی آسان به تجهیزات.
• قابلیت جوشکاری انواع فلزات: می‌توان از آن برای جوشکاری انواع مختلف فلزات استفاده کرد.

معایب:

• کیفیت جوش پایین‌تر: جوش‌های اکسی‌فولی ممکن است به اندازه جوش‌های TIG و لیزری دقیق نباشند.
• سرعت کمتر و نیاز به مهارت بیشتر: نسبت به MIG، سرعت کمتری دارد و نیاز به مهارت بیشتری از جوشکار دارد.
• محدودیت در جوشکاری فلزات نازک: کنترل حرارت در جوشکاری اکسیژن-سوختی کمتر دقیق است.

4. جوشکاری TIG (Gas Tungsten Arc Welding – GTAW)

مزایا:

• دقت بالا و کنترل دقیق: امکان تنظیم دقیق جریان الکتریکی و دمای جوش، منجر به ایجاد اتصالات با کیفیت و مقاومت بالا می‌شود.
• کیفیت جوش‌های زیبا و تمیز: جوش‌های TIG بسیار صاف، زیبا و بدون ترک‌های ظاهری هستند.
• انعطاف‌پذیری بالا در انواع فلزات: قابلیت جوش دادن انواع فلزات غیرآهنی مانند آلومینیوم، مس، نیکل و فولادهای ضدزنگ.
• کمترین میزان پاشیدن: تولید پاشیدن بسیار کم باعث کاهش نیاز به پاکسازی پس از جوشکاری می‌شود.
• عدم نیاز به مواد افزودنی مصرفی: استفاده از الکترود تنگستنی غیرقابل مصرف که نیاز به مواد افزودنی جداگانه ندارد، مگر در مواردی که نیاز به تقویت جوش باشد.

معایب:

• نیاز به مهارت و تجربه بالا: جوشکاری TIG نیازمند مهارت و تجربه بیشتری نسبت به MIG و اکسی‌فولی است.
• هزینه تجهیزات بالا: تجهیزات جوشکاری TIG معمولاً گران‌تر از MIG و اکسی‌فولی هستند.
• سرعت جوشکاری پایین‌تر: نسبت به MIG و جوشکاری لیزری زمان‌بر است و برای پروژه‌های بزرگ ممکن است ناکارآمد باشد.
• محدودیت در جوشکاری مواد ضخیم: به دلیل نرخ انباشته شدن آهسته، برای جوشکاری مواد ضخیم مناسب نیست.
• نیاز به شرایط محیطی مناسب: حساسیت به جریان هوا و نیاز به تهویه مناسب دارد.

جدول مقایسه روش‌های جوشکاری

ویژگی‌ها	جوشکاری TIG	جوشکاری MIG	جوشکاری لیزری	جوشکاری اکسیژن-سوختی
دقت و کیفیت جوش	بسیار بالا و دقیق	متوسط تا بالا	بسیار بالا و بسیار دقیق	پایین‌تر نسبت به روش‌های دیگر
سرعت جوشکاری	پایین‌تر	بالا	بسیار بالا	متوسط تا پایین
هزینه تجهیزات	بالا	متوسط	بسیار بالا	پایین
نیاز به مهارت	بالا	متوسط	بسیار بالا	متوسط
مناسب برای فلزات نازک	بسیار مناسب	مناسب	بسیار مناسب	کمتر مناسب
مناسب برای تولید انبوه	کمتر مناسب	مناسب	بسیار مناسب	مناسب
تولید پاشش (پاشیدن)	بسیار کم	بیشتر	بسیار کم	بیشتر
کنترل حرارت	بسیار دقیق	کمتر دقیق	بسیار دقیق	کمتر دقیق
نوع فلزات قابل جوش	گسترده (آلومینیوم، مس، نیکل، فولاد ضدزنگ)	محدود به فلزات قابل جوش MIG	عمدتاً فلزات قابل انعکاس	گسترده ولی کیفیت جوش پایین‌تر
مناسب برای کاربردهای ظاهری	بسیار مناسب	مناسب	بسیار مناسب	کمتر مناسب
نیاز به مواد افزودنی	کمتر، غیرقابل مصرف	نیازمند سیم جوش مصرفی	نیازمند فیبر نوری و سیستم‌های پیچیده	نیازمند مایعات و گازهای حفاظتی

توضیحات جدول:

1. دقت و کیفیت جوش: جوشکاری TIG و لیزری بهترین کیفیت جوش را ارائه می‌دهند که برای کاربردهای حساس و ظاهری بسیار مناسب است. MIG نیز کیفیت خوبی دارد ولی به اندازه TIG و لیزری دقیق نیست. جوشکاری اکسیژن-سوختی معمولاً کیفیت جوش کمتری دارد.
2. سرعت جوشکاری: جوشکاری لیزری سریع‌ترین روش است و برای تولید انبوه و پروژه‌های بزرگ مناسب است. MIG نیز سرعت بالایی دارد. TIG نسبت به این دو کندتر است و اکسی‌فولی نیز سرعت متوسطی دارد.
3. هزینه تجهیزات: جوشکاری لیزری و TIG نیاز به تجهیزات گران‌قیمت‌تری دارند در حالی که MIG و اکسی‌فولی ارزان‌تر هستند.
4. نیاز به مهارت: جوشکاری TIG و لیزری نیازمند مهارت و تجربه بالاتری هستند نسبت به MIG و اکسی‌فولی که نسبتاً آسان‌تر قابل یادگیری و اجرا هستند.
5. مناسب برای فلزات نازک: TIG و لیزری برای جوشکاری فلزات نازک بسیار مناسب هستند، در حالی که MIG و اکسی‌فولی در این مورد کمتر مناسب می‌باشند.
6. مناسب برای تولید انبوه: جوشکاری لیزری و MIG برای تولید انبوه بسیار مناسب هستند، اما TIG برای پروژه‌های سفارشی و کوچک‌تر مناسب‌تر است. جوشکاری اکسیژن-سوختی نیز می‌تواند برای تولیدات متوسط استفاده شود.
7. تولید پاشش (پاشیدن): MIG و اکسی‌فولی میزان پاشش بیشتری تولید می‌کنند که نیاز به پاکسازی بیشتری دارد. TIG و لیزری پاشش کمتری دارند که باعث کاهش زمان و هزینه پاکسازی می‌شود.
8. کنترل حرارت: TIG و لیزری امکان کنترل حرارت بسیار دقیقی را فراهم می‌کنند که برای جوشکاری دقیق و جلوگیری از تغییر شکل فلزات مهم است. MIG و اکسی‌فولی کنترل حرارت کمتری دارند.
9. نوع فلزات قابل جوش: TIG و اکسی‌فولی قابلیت جوشکاری گسترده‌ای دارند، در حالی که MIG محدود به فلزات قابل جوش MIG است و جوشکاری لیزری عمدتاً برای فلزات انعکاسی مناسب است.
10. مناسب برای کاربردهای ظاهری: TIG و لیزری برای جوشکاری کاربردهای ظاهری بسیار مناسب هستند زیرا جوش‌های صاف و زیبایی ایجاد می‌کنند. MIG نیز مناسب است ولی کیفیت جوش‌ها به اندازه TIG نیست. اکسی‌فولی کمتر مناسب است.
11. نیاز به مواد افزودنی: جوشکاری TIG نیاز به مواد افزودنی کمتری دارد و الکترود تنگستنی غیرقابل مصرف است. MIG نیازمند سیم جوش مصرفی است و جوشکاری لیزری نیازمند فیبر نوری و سیستم‌های پیچیده می‌باشد. جوشکاری اکسیژن-سوختی نیازمند مایعات و گازهای حفاظتی است.

جوشکاری TIG با داشتن دقت بالا، کیفیت جوش‌های زیبا و مناسب برای انواع فلزات، یکی از بهترین روش‌های جوشکاری در صنایع مختلف است. با این حال، نیاز به مهارت بالا، هزینه تجهیزات و سرعت پایین‌تر نسبت به برخی روش‌های دیگر می‌تواند محدودیت‌هایی برای استفاده گسترده‌تر ایجاد کند. انتخاب روش جوشکاری مناسب باید بر اساس نیازهای خاص پروژه، نوع فلزات مورد استفاده، سرعت مورد نیاز و منابع مالی موجود انجام شود تا بهترین نتیجه حاصل گردد.

جدول مقایسه ارائه‌شده به شما کمک می‌کند تا با درک بهتر ویژگی‌ها و تفاوت‌های هر روش، تصمیم‌گیری آگاهانه‌تری داشته باشید و روش مناسب را برای نیازهای خود انتخاب کنید.

نحوه جوشکاری TIG

برای ایجاد بهترین جوش‌ها با این فرآیند، در اینجا راهنمای گام به گام آسان برای جوشکاری TIG آمده است:

1. جمع‌آوری تجهیزات لازم: تمام تجهیزات لازم خود را جمع‌آوری کنید (دستگاه جوش، الکترود، میله پرکننده (در صورت نیاز)، سیلندر گاز و تمام تجهیزات ایمنی شخصی مانند دستکش‌ها و کلاه جوش).
2. تمیز کردن قطعه کاری: قطعه کاری را به طور کامل با برس سیمی یا حلال پاک کنید.
3. تنظیم دستگاه جوش: دستگاه جوش را تنظیم کرده و تنظیمات آن را بر اساس نوع و ضخامت فلز خود تنظیم کنید.
4. نگه‌داشتن مشعل: مشعل را با زاویه‌ای حدود ۷۰–۸۰ درجه بگیرید، سپس آن را کمی بلند کنید و نوک مشعل را ۱/۱۶ تا ۱/۸ اینچ از قطعه کاری فاصله دهید (اجازه ندهید تنگستن با آن تماس پیدا کند؛ این می‌تواند باعث آلودگی شود و مجبور خواهید بود الکترود را مجدداً صیقل دهید).
5. حفظ دست به صورت ثابت: دست ثابت نیاز است تا بتوانید مشعل را حرکت دهید و قوس را به طور کنترل‌شده در طول مسیر جوش هدایت کنید.
6. تنظیم آمپر و میله پرکننده: آمپر را تنظیم کنید (و میله پرکننده اگر دارید) تا حرارت را کنترل کنید.
7. نگه‌داشتن مشعل نزدیک به قطعه کاری: مشعل را تا حد امکان نزدیک به قطعه کاری نگه دارید تا کنترل و دید بهتری داشته باشید.
8. کاهش آمپر و خنک‌سازی جوش: پس از اتمام، آمپر را به آرامی کاهش دهید و اجازه دهید جوش سرد شود.
9. بازرسی جوش: هنگامی که سرد شد، برای هر گونه نقص بررسی کنید و اگر نیاز به تنظیمات یا تعمیراتی دارید، در این مرحله انجام دهید.

کاربردهای متنوع جوشکاری TIG و مطالعات موردی واقعی

جوشکاری TIG (جوشکاری با قوس گازی تنگستنی) به دلیل دقت بالا، کیفیت جوش‌های تمیز و قابلیت جوشکاری انواع فلزات غیرآهنی و حساس، در صنایع مختلف به‌طور گسترده‌ای مورد استفاده قرار می‌گیرد. در این بخش به بررسی کاربردهای متنوع جوشکاری TIG و ارائه مثال‌ها و مطالعات موردی واقعی می‌پردازیم.

1. صنعت هوافضا

کاربردها:جوشکاری TIG در صنعت هوافضا برای ساخت قطعات حساس و پیچیده مانند بدنه هواپیما، اجزای موتور و سیستم‌های پیشرانه استفاده می‌شود. این روش به دلیل توانایی ایجاد اتصالات با دقت بالا و مقاومت مکانیکی مناسب، بسیار مناسب است.

مطالعه موردی:شرکت Boeing از جوشکاری TIG برای مونتاژ قطعات مختلف هواپیماهای خود استفاده می‌کند. یکی از پروژه‌های موفق این شرکت، جوشکاری بدنه هواپیمای 737 با استفاده از TIG بود که منجر به افزایش مقاومت و کاهش وزن ساختار شد.

2. صنعت خودروسازی

کاربردها:در صنعت خودروسازی، جوشکاری TIG برای ساخت قطعات موتور، شاسی، سیستم اگزوز و اجزای تزئینی داخلی و خارجی خودروها به کار می‌رود. این روش به دلیل توانایی ایجاد جوش‌های دقیق و زیبا، در تولید خودروهای لوکس و اسپرت بسیار مورد توجه است.

مطالعه موردی:شرکت BMW در تولید مدل‌های سری M از جوشکاری TIG برای ساخت قطعات موتور و شاسی استفاده می‌کند. این روش به آنها امکان می‌دهد تا اتصالاتی با کیفیت بالا و مقاومت مکانیکی مناسب ایجاد کنند که در نهایت به بهبود عملکرد خودرو منجر می‌شود.

3. صنعت دریایی

کاربردها:جوشکاری TIG در ساخت کشتی‌ها، قایق‌ها و سایر وسایل نقلیه دریایی برای ایجاد اتصالات مقاوم در برابر خوردگی و شرایط سخت آب و هوایی به کار می‌رود. این روش برای جوشکاری فولاد ضدزنگ، آلومینیوم و سایر فلزات مناسب است.

مطالعه موردی:شرکت West Marine از جوشکاری TIG برای ساخت و مونتاژ قایق‌های تفریحی خود استفاده می‌کند. استفاده از TIG به آنها امکان می‌دهد تا اتصالاتی مقاوم و بدون ترک ایجاد کنند که در برابر آب و نمک مقاوم باشند.

4. صنعت ساختمان و سازه‌های فلزی

کاربردها:در ساخت سازه‌های فلزی، پل‌ها، برج‌ها و سایر ساختارهای بزرگ، جوشکاری TIG برای ایجاد اتصالات قوی و دقیق به کار می‌رود. این روش به دلیل توانایی جوشکاری فلزات ضخیم و ایجاد اتصالات بدون نقص، بسیار مناسب است.

مطالعه موردی:پروژه پل ویلسون در ایالات متحده از جوشکاری TIG برای مونتاژ بخش‌های مختلف پل استفاده کرده است. این روش به ایجاد اتصالاتی مقاوم و بدون ترک در سازه پل کمک کرده است که عمر مفید پل را افزایش داده است.

5. هنر و مجسمه‌سازی

کاربردها:جوشکاری TIG در هنرهای فلزی و مجسمه‌سازی برای ایجاد قطعات دقیق و ظریف به کار می‌رود. این روش به هنرمندان امکان می‌دهد تا قطعات پیچیده و طراحی‌های سفارشی را با دقت بالا ایجاد کنند.

مطالعه موردی:هنرمند Kiki Smith از جوشکاری TIG برای ساخت مجسمه‌های فلزی خود استفاده می‌کند. این روش به او اجازه داده است تا اتصالاتی دقیق و زیبا در آثار هنری خود ایجاد کند که جزئیات دقیق را به خوبی حفظ می‌کنند.

6. صنعت پزشکی و دندانپزشکی

کاربردها:در صنعت پزشکی، جوشکاری TIG برای ساخت ابزارهای جراحی، ایمپلنت‌ها و سایر تجهیزات پزشکی به کار می‌رود. این روش به دلیل توانایی ایجاد اتصالات تمیز و بدون آلودگی، بسیار مناسب است.

مطالعه موردی:شرکت Zimmer Biomet از جوشکاری TIG برای تولید ایمپلنت‌های استخوانی استفاده می‌کند. این روش به ایجاد اتصالاتی با کیفیت بالا و بی‌نقص در ایمپلنت‌ها کمک کرده است که مقاومت و دوام آنها را افزایش داده است.

7. صنعت الکترونیک و تجهیزات حساس

کاربردها:جوشکاری TIG در ساخت بردهای الکترونیکی و تجهیزات حساس به دلیل دقت بالا و کمترین میزان آسیب به اجزای اطراف، به کار می‌رود. این روش برای ایجاد اتصالات الکتریکی قوی و پایدار بسیار مناسب است.

مطالعه موردی:شرکت Intel در تولید بردهای مدار چاپی خود از جوشکاری TIG برای اتصال قطعات الکترونیکی استفاده می‌کند. این روش به ایجاد اتصالاتی با دقت بالا و بدون نقص در قطعات حساس الکترونیکی کمک کرده است.

8. تولید قطعات صنعتی با کیفیت بالا

کاربردها:در تولید قطعات صنعتی دقیق مانند محورها، بلبرینگ‌ها و سایر قطعات ماشین‌آلات، جوشکاری TIG برای ایجاد اتصالات با کیفیت بالا و مقاومت مکانیکی مناسب به کار می‌رود.

مطالعه موردی:شرکت Siemens در تولید موتورهای صنعتی خود از جوشکاری TIG برای مونتاژ قطعات مختلف موتور استفاده می‌کند. این روش به ایجاد اتصالاتی با مقاومت بالا و عمر طولانی در موتورهای صنعتی کمک کرده است.

جوشکاری TIG با توجه به دقت بالا، کیفیت جوش‌های تمیز و قابلیت جوشکاری انواع فلزات حساس، در صنایع مختلف از جمله هوافضا، خودروسازی، دریایی، ساختمان، هنر، پزشکی، الکترونیک و تولید قطعات صنعتی با کیفیت بالا کاربردهای گسترده‌ای دارد. مطالعات موردی واقعی نشان می‌دهد که این روش جوشکاری به بهبود کیفیت و مقاومت اتصالات در پروژه‌های مختلف کمک شایانی می‌کند. انتخاب جوشکاری TIG برای پروژه‌هایی که نیاز به اتصالات دقیق و مقاوم دارند، می‌تواند به افزایش کیفیت و دوام نهایی محصولات منجر شود.

استانداردها و مقررات مربوط به جوشکاری TIG

جوشکاری TIG (Gas Tungsten Arc Welding – GTAW) تحت تأثیر استانداردها و مقررات مختلفی قرار دارد که هدف آن‌ها تضمین کیفیت، ایمنی و سازگاری فرآیند جوشکاری با الزامات صنعتی و قانونی است. آشنایی با این استانداردها برای جوشکاران و شرکت‌های فعال در این حوزه ضروری است.

1. استانداردهای بین‌المللی

• AWS (American Welding Society): یکی از معتبرترین سازمان‌های جهانی در زمینه جوشکاری است که استانداردهای متعددی برای جوشکاری TIG منتشر کرده است. استانداردهای AWS شامل مشخصات فنی الکترودها، گازهای حفاظتی، روش‌های آزمایش کیفیت جوش و الزامات آموزشی جوشکاران می‌باشد.
• ISO (International Organization for Standardization): استانداردهای ISO مانند ISO 9606 که معیارهای صلاحیت جوشکاران را تعیین می‌کند، نیز برای جوشکاری TIG کاربرد دارند. این استانداردها به ایجاد یک چارچوب جهانی برای کیفیت و ایمنی کمک می‌کنند.

2. مقررات ایمنی

• OSHA (Occupational Safety and Health Administration): در ایالات متحده، OSHA مقررات سخت‌گیرانه‌ای برای ایمنی در محیط‌های کاری جوشکاری TIG تعیین کرده است. این مقررات شامل استفاده از تجهیزات حفاظتی شخصی، تهویه مناسب محیط کار و کنترل آلودگی هوا می‌شود.
• مقررات ملی و محلی: هر کشور ممکن است مقررات خاص خود را برای جوشکاری TIG داشته باشد که باید توسط شرکت‌ها و جوشکاران رعایت شود. این مقررات می‌توانند شامل الزامات مربوط به تجهیزات ایمنی، آموزش‌های لازم و استانداردهای کیفیت باشند.

3. گواهینامه‌ها و مدارک مورد نیاز

• گواهینامه جوشکاری: جوشکاران حرفه‌ای باید دارای گواهینامه‌های معتبر مانند گواهینامه AWS یا ISO باشند که نشان‌دهنده مهارت و صلاحیت آن‌ها در انجام جوشکاری TIG است.
• مدارک آموزشی: شرکت‌ها باید اطمینان حاصل کنند که جوشکارانشان دوره‌های آموزشی معتبر را گذرانده‌اند و با استانداردها و مقررات مرتبط آشنا هستند.

4. استانداردهای محیط زیست

• مدیریت پسماند: جوشکاری TIG ممکن است تولید پسماندهای خاصی داشته باشد که باید مطابق با مقررات زیست‌محیطی مدیریت شوند. این شامل دفع صحیح گازهای حفاظتی مصرفی و مواد زائد فلزی است.
• کاهش انتشار آلاینده‌ها: رعایت استانداردهای محیط زیستی برای کاهش انتشار آلاینده‌ها و حفظ کیفیت هوا در محیط‌های کاری اهمیت دارد.

نکات ایمنی در جوشکاری TIG

جوشکاری TIG فرآیندی است که در آن ایمنی نقش بسیار مهمی ایفا می‌کند. رعایت نکات ایمنی نه تنها از آسیب‌های جسمی جلوگیری می‌کند، بلکه کیفیت جوش را نیز تضمین می‌کند.

1. استفاده از تجهیزات حفاظتی شخصی (PPE)

• کلاه جوش (Welding Helmet): استفاده از کلاه جوش با لنز محافظتی برای جلوگیری از آسیب به چشم‌ها در برابر نور شدید قوس جوش ضروری است.
• دستکش‌های مقاوم: استفاده از دستکش‌های خاص جوشکاری که از حرارت و پرتوهای مضر محافظت می‌کنند.
• لباس‌های مقاوم: پوشیدن لباس‌های جوشکاری مقاوم در برابر حرارت و شعله برای جلوگیری از سوختگی و آسیب‌های حرارتی.

2. تهویه مناسب محیط کار

• تهویه هوا: اطمینان از تهویه مناسب برای کاهش تجمع گازهای مضر و دودهای ناشی از جوشکاری TIG.
• استفاده از دستگاه‌های تصفیه هوا: در محیط‌های بسته، استفاده از دستگاه‌های تصفیه هوا برای حذف ذرات معلق و گازهای مضر.

3. مدیریت آتش‌سوزی و ایمنی محیطی

• آتش‌سوزی: نگه داشتن وسایل کنترل آتش مانند کپسول آتش‌نشانی در نزدیکی محل جوشکاری برای مقابله با حوادث آتش‌سوزی.
• حذف مواد قابل اشتعال: اطمینان از دور نگه داشتن مواد قابل اشتعال از محل جوشکاری.

4. آموزش و آگاهی

• آموزش جوشکاران: جوشکاران باید آموزش‌های لازم را درباره روش‌های ایمنی، استفاده صحیح از تجهیزات و اقدامات پیشگیرانه انجام دهند.
• برگزاری دوره‌های آموزشی دوره‌ای: برگزاری دوره‌های آموزشی دوره‌ای برای به‌روز نگه داشتن دانش جوشکاران در زمینه ایمنی.

5. نگهداری و بازرسی تجهیزات

• بازرسی منظم تجهیزات: بازرسی دوره‌ای تجهیزات جوشکاری TIG برای اطمینان از عملکرد صحیح و ایمن آن‌ها.
• تعمیر و نگهداری: تعمیر و نگهداری تجهیزات به موقع برای جلوگیری از خرابی‌ها و حوادث ناخواسته.

مشکلات رایج و راه‌حل‌های آن‌ها در جوشکاری TIG

جوشکاری TIG، علی‌رغم دقت و کیفیت بالای آن، ممکن است با مشکلات مختلفی مواجه شود. شناخت این مشکلات و راه‌حل‌های آن‌ها به بهبود فرآیند و کیفیت جوش کمک می‌کند.

1. آلودگی جوش

علل:

• عدم استفاده کافی از گاز حفاظتی.
• تماس مستقیم الکترود تنگستنی با قطعه جوشکاری.
• آلودگی مواد اولیه.

راه‌حل‌ها:

• اطمینان از جریان مناسب گاز حفاظتی و استفاده از گازهای خالص.
• حفظ فاصله مناسب بین الکترود و قطعه جوشکاری.
• تمیز کردن دقیق قطعات قبل از جوشکاری.

2. ناپایداری قوس جوش

علل:

• تنظیم نادرست جریان الکتریکی.
• استفاده از الکترود تنگستنی ناسالم یا آسیب‌دیده.
• نوسانات در تأمین برق.

راه‌حل‌ها:

• تنظیم دقیق جریان و ولتاژ دستگاه جوش.
• تعویض الکترود‌های تنگستنی آسیب‌دیده.
• استفاده از منابع تغذیه برق پایدار و با کیفیت.

3. ترک‌های جوش

علل:

• سرد کردن سریع جوش.
• استفاده از مواد پرکننده نامناسب.
• نداشتن پیش‌گرمایش در جوشکاری مواد ضخیم.

راه‌حل‌ها:

• کنترل نرخ سرمایش جوش با استفاده از تجهیزات خنک‌کننده مناسب.
• انتخاب مواد پرکننده مناسب و کیفیت بالا.
• اعمال پیش‌گرمایش در جوشکاری مواد ضخیم برای کاهش تنش‌های حرارتی.

4. عدم نفوذ کافی جوش

علل:

• تنظیم نادرست جریان الکتریکی.
• انتخاب الکترود نامناسب.
• تکنیک جوشکاری نامناسب.

راه‌حل‌ها:

• تنظیم جریان الکتریکی بر اساس نوع و ضخامت فلز.
• انتخاب الکترود‌های تنگستنی با کیفیت و مناسب.
• آموزش و تمرین تکنیک‌های جوشکاری صحیح برای بهبود نفوذ جوش.

5. خوردگی الکترود تنگستنی

علل:

• تنظیم نامناسب قطبیت الکترود.
• تماس مستقیم الکترود با قطعه جوشکاری.

راه‌حل‌ها:

• تنظیم قطبیت الکترود به حالت مناسب (معمولاً منفی برای فولاد ضدزنگ).
• حفظ فاصله مناسب بین الکترود و قطعه جوشکاری تا از تماس مستقیم جلوگیری شود.

درک و رعایت استانداردها و مقررات مربوط به جوشکاری TIG، همراه با پیروی از نکات ایمنی و مدیریت مشکلات رایج، می‌تواند به بهبود کیفیت جوش‌ها و افزایش ایمنی در محیط‌های کاری کمک کند. جوشکاری TIG با وجود چالش‌ها، با ارائه جوش‌های دقیق و با کیفیت بالا، همچنان یکی از روش‌های محبوب و پرکاربرد در صنایع مختلف است. آموزش مداوم، استفاده از تجهیزات مناسب و رعایت استانداردهای ایمنی، کلید موفقیت در این فرآیند پیچیده و دقیق است.

سوالات متداول(FAQ)

خلاصه

جوشکاری TIG یکی از دقیق‌ترین و پیشرفته‌ترین روش‌های اتصال فلزات است که با استفاده از الکترود تنگستنی و گاز حفاظتی مانند آرگون، اتصالاتی با کیفیت بالا و ظاهر زیبا ایجاد می‌کند. این روش برای جوشکاری فلزات حساس مانند آلومینیوم، مس و فولاد ضدزنگ در صنایع مختلفی از جمله هوافضا، خودروسازی و پزشکی کاربرد دارد. مزایای جوشکاری TIG شامل دقت بالا، کمترین میزان پاشش و نیاز کمتر به پاکسازی پس از جوشکاری است، در حالی که نیاز به مهارت و هزینه تجهیزات بالا از معایب آن می‌باشد. این مطلب برای اولین بار در سایت بازارگاه الکترونیکی ساخت و تولید ایران به نشانی Digimfg.ir منتشر شده است.

منابع

xometry.com/resources/sheet/what-is-tig-welding

سلب مسئولیت

محتوای ارائه شده در این صفحه وب صرفا جنبه اطلاع رسانی دارد. DIGIMFG هیچگونه ضمانت یا مسئولیتی، چه به صورت صریح یا ضمنی، در خصوص صحت، کامل بودن یا اعتبار اطلاعات بر عهده نمی گیرد. پارامترهای عملکرد، تلرانس های هندسی، ویژگی‌های طراحی خاص، کیفیت یا نوع مواد، یا فرایندها را نباید نمایانگر آنچه توسط تأمین کنندگان یا تولیدکنندگان شخص ثالث در شبکه DIGIMFG ارائه می‌شود، دانست. خریدارانی که به دنبال دریافت قیمت هستند موظفند تا الزامات فنی ویژه موردنیاز برای قطعات را تعریف کنند. برای کسب اطلاعات بیشتر، لطفاً به شرایط و ضوابط ما مراجعه کنید.