🧯 گازهای جوشکاری چیستند؟
گازهای جوشکاری موادی هستند که برای ایجاد حرارت، محافظت از حوضچه جوش، جلوگیری از اکسیداسیون یا بهبود کیفیت جوش استفاده می‌شوند. این گازها به دو دسته اصلی تقسیم می‌شوند:
🔷 دسته‌بندی اصلی گازهای جوشکاری:
1. گازهای محافظ (Shielding Gases)
برای حفاظت از حوضچه مذاب در برابر اکسیژن، نیتروژن و رطوبت هوا.
2. گازهای سوختی (Fuel Gases)
برای تولید شعله و حرارت در جوشکاری با شعله (مانند جوشکاری اکسی‌استیلن).
🧪 لیست کامل گازهای جوشکاری:
✅ 1. آرگون (Argon – Ar)
- نوع: گاز محافظ خنثی
- کاربرد: جوشکاری TIG و MIG برای آلومینیوم، استیل، مس
- مزایا:
- بی‌اثر و پایدار
- شروع قوس آسان
- مناسب فلزات غیرآهنی
- معایب: قیمت نسبتاً بالا
✅ 2. دی‌اکسید کربن (CO₂)
- نوع: گاز محافظ فعال
- کاربرد: جوشکاری MIG فولاد کربنی
- مزایا:
- ارزان
- نفوذ بالا
- معایب:
- اسپاتر زیاد
- ظاهر جوش زبرتر
✅ 3. اکسیژن (O₂)
- نوع: گاز فعال مکمل در ترکیب با گازهای دیگر
- کاربرد: افزایش حرارت قوس در جوشکاری MIG
- مزایا: بهبود پایداری قوس
- معایب: باعث اکسیداسیون و کاهش کیفیت در فلزات حساس
✅ 4. هیدروژن (H₂)
- نوع: گاز فعال در ترکیب با آرگون
- کاربرد: جوشکاری استیل ضدزنگ و نیکل
- مزایا:
- افزایش گرما
- سطح جوش صاف‌تر
- معایب: احتمال ترک هیدروژنی در فولاد
✅ 5. هلیوم (He)
- نوع: گاز محافظ خنثی
- کاربرد: جوشکاری آلومینیوم، تیتانیوم، مس
- مزایا:
- انتقال گرمای بالا
- نفوذ عمیق
- معایب: بسیار گران
✅ 6. نیتروژن (N₂)
- نوع: گاز نیمه‌فعال
- کاربرد: فولاد زنگ‌نزن، مس، نیکل
- مزایا: کمک به پایداری قوس
- معایب: ایجاد نیترید در برخی فلزات
✅ 7. استیلن (C₂H₂)
- نوع: گاز سوختی
- کاربرد: جوشکاری و برش اکسی‌استیلن
- مزایا:
- دمای شعله بالا (3200°C)
- واکنش سریع
- معایب: انفجاری، نیاز به مراقبت شدید
✅ 8. پروپان (C₃H₈) / بوتان (C₄H₁₀)
- نوع: گاز سوختی
- کاربرد: برش‌کاری، لحیم‌کاری، پیش‌گرمایش
- مزایا:
- ایمنی بیشتر از استیلن
- ارزان‌تر
- معایب: دمای کمتر، مناسب جوش دقیق نیست
✅ 9. میکس گازها (Gas Mixtures)
- ترکیب: آرگون + CO₂، آرگون + اکسیژن، آرگون + هلیوم + هیدروژن
- کاربرد: جوشکاری MIG پیشرفته
- مزایا: بهینه‌سازی نفوذ، کاهش اسپاتر، بهبود ظاهر جوش
📌 جدول مقایسه‌ای:
| گاز | نوع | دمای شعله | کاربرد اصلی | قیمت نسبی | حساسیت ایمنی |
|---|---|---|---|---|---|
| آرگون | محافظ خنثی | کم | TIG/MIG | بالا | کم |
| CO₂ | محافظ فعال | متوسط | MIG فولاد | پایین | متوسط |
| استیلن | سوختی | بسیار بالا | جوش شعله‌ای | متوسط | زیاد (انفجار) |
| هلیوم | محافظ خنثی | بالا | TIG فلزات خاص | بسیار بالا | کم |
| اکسیژن | فعال | تقویتی | MIG مخلوط‌ها | متوسط | بالا |
🔷 ۱. آرگون (Argon – Ar)
ویژگی‌ها:
- گازی خنثی و بی‌اثر که به‌راحتی با سایر عناصر واکنش نمی‌دهد.
- به دلیل سنگین‌تر بودن نسبت به هوا، به‌خوبی سطح حوضچه جوش را می‌پوشاند و مانع ورود اکسیژن و نیتروژن می‌شود.
کاربردها:
- جوشکاری TIG و MIG فلزاتی مانند آلومینیوم، استیل ضدزنگ، مس و منیزیم.
- در صنایع هوافضا، پزشکی، خودروسازی و حتی جواهرسازی به‌دلیل دقت بالا.
نکات ایمنی:
- خطر خاصی ندارد، اما به دلیل جایگزینی اکسیژن محیط، در فضاهای بسته می‌تواند خطر窒 نفس داشته باشد.
🔷 ۲. دی‌اکسید کربن (CO₂)
ویژگی‌ها:
- گازی فعال که می‌تواند در حوضچه جوش واکنش‌هایی داشته باشد.
- در مقایسه با آرگون، ارزان‌تر و اقتصادی‌تر است.
کاربردها:
- جوشکاری MIG فولادهای ساختمانی و قطعات بزرگ.
- مناسب برای تولید انبوه، اتاق خودرو، اسکلت فلزی، صنایع سنگین.
معایب:
- تولید اسپاتر (پاشش جوش) زیاد.
- افزایش مصرف نازل و نازل‌گیر.
🔷 ۳. هلیوم (He)
ویژگی‌ها:
- رسانایی گرمایی بالا.
- بی‌اثر و خنثی‌تر از آرگون، اما سبک‌تر است و تمایل به بالا رفتن دارد، در نتیجه محافظت از حوضچه سخت‌تر است.
کاربردها:
- جوشکاری فلزات سخت مثل تیتانیوم، نیکل، آلیاژهای مس.
- در جوشکاری TIG با شدت بالا یا در محیط‌های خاص مانند زیرآب یا خلأ.
نکات ایمنی و اقتصادی:
- بسیار گران و نیاز به تنظیم دقیق دبی دارد.
- در بعضی مناطق به سختی تأمین می‌شود.
🔷 ۴. اکسیژن (O₂)
کاربرد اصلی:
- به‌عنوان افزودنی در گازهای ترکیبی برای MIG فولاد.
- کمک به افزایش ولتاژ قوس و نفوذ بیشتر.
عیب مهم:
- اگر با فلزات حساس (مثلاً آلومینیوم یا مس) استفاده شود، موجب اکسید شدن شدید می‌شود که کیفیت جوش را کاهش می‌دهد.
🔷 ۵. هیدروژن (H₂)
کاربرد:
- معمولاً در ترکیب با آرگون برای جوشکاری فولاد زنگ‌نزن آستنیتی یا آلیاژهای نیکل.
- در جوشکاری لیزری هم گاهی استفاده می‌شود.
مزایا:
- قوس داغ‌تر و سریع‌تر.
- سطح جوش براق‌تر و تمیزتر.
خطر مهم:
- ترک هیدروژنی در فولادها مخصوصاً در جوش ضخیم.
- خاصیت انفجاری در صورت نشت یا فشار بالا.
🔷 ۶. استیلن (C₂H₂)
ویژگی‌ها:
- شعله داغ‌تر از همه گازهای سوختی (حدود ۳۲۰۰ درجه سانتی‌گراد).
- واکنش‌پذیری بالا.
کاربرد:
- جوشکاری دستی با شعله (اکسی-استیلن) برای فلزات نازک، لوله‌کشی، و تعمیرات.
- برش‌کاری با اکسیژن برای آهن و فولاد.
معایب:
- ناپایدار و بسیار قابل انفجار در فشار بالاتر از ۱۵ psi.
- نیاز به حمل در سیلندر خاص (استیلن در استون حل شده است).
🔷 ۷. پروپان و بوتان
ویژگی‌ها:
- حرارت کمتر نسبت به استیلن، اما ایمنی بیشتر.
- در فرآیند برش کمتر تأثیر دارند اما ارزان‌تر هستند.
کاربرد:
- پیش‌گرمایش، لحیم‌کاری، برش‌های کم‌دقت.
- جوش‌های غیرساختاری یا کارهای غیرصنعتی.
🔷 ۸. میکس‌های گازی ترکیبی
| ترکیب رایج | کاربرد اصلی | ویژگی‌ها |
|---|---|---|
| آرگون + CO₂ (80/20) | جوشکاری MIG فولاد | تعادل بین ظاهر و نفوذ جوش |
| آرگون + اکسیژن (95/5) | فولاد کم‌آلیاژ و ضدزنگ | پایداری بیشتر قوس |
| آرگون + هلیوم + H₂ | TIG آلیاژهای ویژه | دمای بالا، ظاهر صاف |
| آرگون + نیتروژن | جوشکاری فولاد زنگ‌نزن فریتی | کاهش مصرف، بدون کاهش کیفیت |
🔒 نکات ایمنی کلی برای تمام گازهای جوشکاری:
- استفاده از رگولاتور مناسب هر گاز
- عدم استفاده از گازهای سوختی در محیط بسته بدون تهویه
- چک کردن نشتی شیلنگ و اتصالات پیش از هر استفاده
- نگهداری سیلندرها در حالت ایستاده و مهار شده
- هرگز اکسیژن را به صورت مستقیم در لباس یا ابزار دمنده استفاده نکنید (خطر انفجار)
