چگونگی تاثیر سه عامل موثر بر کیفیت جوشکاری الکترود تنگستن
تاثیرکیفیت و نحوه آماده سازی الکترود تنگستن برای جوشکاری تیگ را می توان اینگونه شرح داد که اگر بهترین ماشین آلات جوشکاری تیگ را داشته باشید اما کیفیت و آماده سازی الکترود تنگستن شما مناسب نباشد مثل این است که با پورشه اما بر روی رینگ آن رانندگی می کنید.
الکترود تنگستن یکی از مهمترین متغیرهای فرآیند جوشکاری DC ( مستقیم ) آرگون است که اغلب نادیده گرفته می شود. انتخاب و آماده سازی تنگستن شامل سه حوزه مهم زیر است :
شکل هندسی الکترود تنگستن
آماده سازی الکترود تنگستن
تجهیزات آماده سازی الکترود تنگستن
شکل هندسی الکترود تنگستن
شکل هندسی الکترود تنگستن در جوشکاری DC شامل قطر الکترود ، زاویه مخروط سر تنگستن و شکل نوک آن است. انتخاب نوع و شکل هندسی الکترود تنگستن بر روی عمر الکترود ، شروع قوس ، نفوذ جوش و شکل قوس تاثیر گذار است . شکل هندسی الکترود تنگستن به عنوان یک متغیر مهم در فرآیند جوشکاری باید مورد توجه قرارگیرد.البته این شکل هندسی باید در طول فرآیند جوشکاری تغییر و تست شود تا بهترین نتیجه در این رابطه اخذ گردد.
برای شروع بررسی و انتخاب شکل هندسی الکترود تنگستن آرگون باید از انتخاب قطر آن شروع کرد. انتخاب قطر الکترود تنگستن معمولا بر اساس پیشنهاد سازنده دستگاه جوش آرگون انجام می شود. با این حال ذکر این نکات که شروع قوس با تنگستن قطر کمتر آسان تر است اما قطر بیشتر تنگستن توان حمل آمپر بیشتری دارد و دوام آن نیز بیشتر است. با این حال اگر سطح جریان ورودی به تنگستن بیش از حد توصیه شده باشد الکترود تنگستن به سرعت تخریب می شود و در حوضچه جوش می افتد و نتیجه آن آلودگی جوش خواهد بود. در مقابل اگر جریان ورودی کمتر از میزان مورد توصیه باشد قوس ناپایدار می شود.
بخش دیگری که در شکل هندسی مورد نظر است زاویه مخروط سر تنگستن است . در جوشکاری به روش DC شکل سر تنگستن باید بوسیله ابزار تنگستن تیز کن و یا سنگ الماسه بصورت مخروطی و یکدست شود.
اگر زاویه مخروط سر تنگستن بزرگ درنظر گرفته شود طول عمر الکترود تنگستن و نفوذ جوش بیشتر در نتیجه قوس باریک تر و توانایی کنترل آمپر بیشتر بدون فرسایش خواهد بود . اگر مخروط تیز با زاویه کوچک باشد گردش کمانی قوس کمتر و قوس گسترده تر و منسجم تر خواهد بود.
درصورتی که از تنگستن تیز نشده استفاده کنید یا به عبارتی سر تنگستن زاویه کمتری داشته باشد احتمال سرگردانی قوس افزایش می یابد و کنترل آن سخت خواهد بود . در مقابل نفوذ جوش و طول عمر الکترود تنگستن افزایش می یابد.
سطح مخروط ایجاد شده باید یکدست و صاف باشد در غیراینصورت باعث ریزش بخشهای ناهمگون در حوضچه جوش و کاهش کیفیت سطح جوش می شود . از دیگر تاثیرات آن می توان به ناپایداری قوس ، کاهش عمر الکترود تنگستن و حتی تغییر ولتاژ در قوس اشاره نمود.
آماده سازی تنگستن جوش آرگون
الکترود تنگستن به عنوان یک عامل در حمل جریان در فرآیند جوشکاری تیگ باید به درستی برش خورده و تیز شود. الکترود تنگستنی که به درستی آماده نشده باشد باعث سرگردانی قوس ، شکافتن ، ریزش ، ناهماهنگی در جوش و اشتباهات گران قیمتی می گردد. آماده سازی صحیح تنگستن تاثیر بسیار مناسبی در شروع و پایداری قوس خواهد داشت.
شکل1: هندسه الکترود تنگستن عبارت است از قطر تنگستن ، زاویه تیز سر الکترود و شکل نوک تنگستن
برای سنگ زنی و برش الکترود تنگستن از تجهیزاتی همچون دستگاه تنگستن تیزکن و یا سنگ الماسه استفاده می گردد . با این حال که تنگستن یک ماده سخت است اما سنگ الماسه سخت تر است و باعث تراشیدن تنگستن و شکل دهی به آن می گردد. سایر ابزار آلات تراش به دلیل ایجاد سطح ناهمگون برای تیز کردن تنگستن توصیه نمی شود.
نکته مهم در آماده سازی تنگستن این است که اگر تنگستن پیش از آن استفاده شده باشد و یا نه و اینکه تنگستن آلوده باشد یا خیر باید قبل از تراش مجدد ، با زاویه 90 درجه برش خورده و دوباره تیز شود.
سنگ زنی مخروط تنگستن باید بصورت طولی انجام شود تا بهترین نتیجه را داشته باشد . تولید الکترود تنگستن با ساختار مولکولی دانه و بصورت طولی انجام می شود ، بنابراین سنگ زنی مقاطع به شرط انجام در طول تنگستن صحیح است.
مطلب مهم تر آن است که در صورت سایش و تیزکردن طولی ، الکترون ها با چگالی بیشتری روی سطح الکترود حرکت خواهند کرد و در مقایسه با سایش ضربدری و عرضی که حرکت الکترون ها سرگردان است سایش طولی و در امتداد الکترود تنگستن می تواند به پایداری قوس کمک کند و آنرا باریک و متمرکز کند.
از سنگ الماسه ای که تنگستن را تیز می کند برای مصارف دیگر در کارگاه استفاده نکنید . این امکان وجود دارد که نوک تنگستن آلوده شود و این آلودگی به محل جوش منتقل شود.
اما در مورد بریدن تنگستن این نکته بسیار با اهمیت است که از محلی که تنگستن آلودگی ندارد آنرا قطع کنید و پس از آن مجدد الکترود را تیز کنید با این کار از عدم وجود آلودگی اطمینان پیدا خواهید کرد و همچنین این آلودگی به سنگ الماسه نیز منتقل نمی شود.
تنگستن عنصر سختی است و به همین علت برش مقطعی آن باید با ابزار مناسب همچون تیغه الماسه انجام شود . با این حال برخی جوشکاران از روشهای زیر استفاده می کنند که روشهای مناسبی نیستند :
- شکستن الکترود بصورت دستی و یا با سیم برش (وایرکات)
- شکستن الکترود تنگستن بوسیله انبردست
- ایجاد خط بوسیله سنگ الماسه روی تنگستن و شکستن آن بوسیله انبردست یا دست
- شکستن تنگستن بوسیله جسم سخت همچون چکش
ایراد وارده بر این روشهای تیز کردن و آماده سازی تنگستن بخاطر مشکلاتی است که در ایمنی و کیفیت جوش ایجاد می کند. انتقال خرده های تنگستن ، ناپایداری قوس و نقص در جوش همچنین آسیب به دست و چشم جوشکار نتیجه عملکرد به شیوه های فوق است.
در مقابل درصورتی که به روش صحیح تنگستن را برش و تیز نمایید تاثیر آن در کیفیت جوش پدیدار می گردد.
دستگاه تنگستن تیز کن به دلیل وجود تیغچه های الماسه و سایزبندی متناسب با تنگستن های مختلف ، تنگستن را به سرعت و دقت تیز و آماده کار می نماید.
صاف بودن سطح زاویه تیز تنگستن بدین معنی است که پس از تیز کردن نوک الکترود تنگستن ، سطح بدست آمده باید یکدست باشد . در صورت وجود دانه های درشت و برجستگی ، قوس ناپایدار می شود.
میانگین زیری سطح تنگستن تیز شده باید RV20 باشد برای درک صحیح مقدار زبری سطح ذکر این نکته که سطح بسیار صیقلی همچون آیینه حدود 6 تا 8 RV است . در این مقدار از زبری خطوط طولی با چشم غیرمسلح دیده می شود . هرچه سطح صیقلی تر باشد خطر چسبیدن آلودگی به الکترود و ایجاد آلودگی کمتر می شود.با این حال سطح زبری 20 برای دستگاه های جوش تیگ که قدرت کمتری دارند مناسب تر است چرا که هدایت الکترون ها در آن بهتر انجام می شود.
شکل 2 : شکل صحیح نوک الکترود تنگستن از سرگردانی و مشکلات شروع قوس جلوگیری می کند. جدول فوق اندازه های متناسب با سایز الکترود تنگستن را ارائه می دهد.
تجهیزات تنگستن تیزکنی
درکارگاه ها داشتن یک آسیاب مناسب اختصاصی برای تیز نمودن تنگستن الزامی است.چرا که استفاده از سنگ الماسه مشترک با بقیه امور باعث آلودگی تنگستن می گردد و از همین طریق کیفیت جوش را کاهش می دهد.
برای بهینه سازی جوش و جلوگیری از ایجاد مشکلات متعدد در جوشکاری ، ویژگی های زیر را در انتخاب دستگاه مناسب در نظر داشته باشید.
- سایش طول در امتداد الکترود تنگستن
- سنگ سایش از جنس الماسه
- ابزار برش با قابلیت اندازه گیری
- قابلیت سایش با زبری 20
- سرعت تیز کردن مناسب در حد 1 دقیقه
- توانایی ایجاد زوایای مختلف
- عملکرد ساده و ثابت دستگاه تنگستن تیز کن
- قابلیت جمع کردن گرد و غبار بخصوص برای الکترود تنگستن قرمز رادیواکتیوی
شکل 3 : تیزکردن تنگستن در امتداد طولی به دلیل هدایت بهتر الکترون به سمت نوک.
