TIG_welding

جوشکاری پلاسما

این عبارت مخفف Plasma Arc Welding است که در زبان فارسی جوشکاری پلاسما نامیده می شود. این روش بسیار شبیه به جوشکاری  TIG است و در واقع نوع خاصی یا پیشرفته از جوشکاری TIG می باشد.جوشکاری پلاسما یکی از روش‌های جوشکاری است که در آن با کاربرد گازهای خنثی درجه حرارت به بالای ۲۰۰۰۰ هزار درجه سانتیگراد می‌رسد و و انرژی قوس بسیار متمرکز تر و پایدار تر از روش جوشکاری با گاز محافظ و الکترود تنگستنیTIG است. اگر در جوش TIG گاز یونیزه شده داخل قوس الکتریکی را که همان پلاسما نامیده می شود بصورت متمرکز شده استفاده کنیم، جوش TIG به جوش پلاسما تبدیل خواهد شد. در این روش توسط یک نازل جوشکاری مخصوص پلاسما که می توان آنرا به یک عدسی تشبیه نمود ، گازهای یونیزه شده را از داخل یک سوراخ و یا نازل بنحوی عبور داده که تمرکز انرژی بسیار بالا رود . درست همانطور که یک عدسی نورهای پراکنده را در کانون خود متراکم می سازد .لذا دستگاههای جوشTIG    قابل استفاده در جوشکاری پلاسما هستند و صرفاً به یک کنسول مخصوص جهت تنظیم گاز و یک تورچ مخصوص پلاسما، نیازمند می باشند. در جوشکاری TIG قوس بوجودآمده درجریان پایین ناپایدار می باشد و منجر به انحراف قوس می گردد و با افزایش جریان، قدرت و قطر قوس افزایش می یابد که این امر باعث کاهش تمرکز قدرت قوس وافزایش ضخامت درز جوش می شود. درجوشکاری TIG از یک گاز (آرگون) استفاده می شود درحالی که در جوشکاری پلا سما ازدو نوع گاز آرگون وهیدروژن یا هلیم استفاده می شود. جوش پلاسما بر روی ورقهای بسیار نازک و نیز ورقهای بسیار ضخیم حتی تا یک اینچ و بدون پخ زدن لبه ها ، خصوصا در جوشکاری آلومینیوم کاربردهای فراوانی دارد.

در جوشکاری پلاسما، قوس الکتریکی بین یک الکترود غیر مصرفی ازجنس تنگستن( یا آلیاژهای آن با توریوم) وقطعه کار در یک محیط گاز خنثی بوجود می آید. مشعل یا نگهدارنده الکترود دارای دو نازل گاز  می باشد. در نازل میانی گاز پلاسما جریان داشته که از میان سوراخهای ریز عبور داده شده وضمن احاطه کردن نوک الکترود تنگستن از میان قوس الکتریکی می گذرد. در نازل خروجی گاز محافظ عبور نموده که نقشی شبیه به گاز محافظ در جوشکاری TIG دارد. نازل میانی ونگهدارنده الکترود توسط یک سیستم تبرید(آب) خنک می شود. در نازل میانی، گاز پلاسما یونیزه شده ویک ستون قوس پلاسما بین نوک الکترود وقطعه کار ایجاد می کند. بواسطه انبساط گاز پلاسما در حین داغ شدن وشکل دهانه خروجی نازل، پلاسما دارای سرعت زیادی می شود. پلاسمای حاصله دارای گرمای زیاد ودرجه حرارت بالائی (c 20000-40000) می باشد. هنگامیکه پلاسما با قطعه کار برخورد می کند، بعلت سرد بودن قطعه کار، بخشی از انرژی خود را به قطعه کار داده وخود به حالت گاز، برمی گردد. انرژی داده شده به قطعه کار باعث گرم وذوب کردن موضعی آن شده واتصال جوشی را باعث می شود. قوس پلاسما وحوضچه جوش توسط گاز محافظ از اتمسفرمحافظت می شود. شروع قوس پلاسما معمولا شبیه به شروع قوس در روش TIG بوده وبه کمک دستگاه جرقه زن فرکانس بالا(HF- generator) صورت می گیرد. جرقه حاصله باعث یونیزاسیون شکاف هوا بین الکترود وقطعه کار شده و یک قوس الکتریکی کمکی(pilot arc) بوجود آورده که زمینه ایجاد قوس پلاسما را فراهم می نماید. جوشکاری پلاسما با جریان مستقیم صورت گرفته ومنبع جریان آن عمدتا از نوع یکسوسازها با منحنی مشخصه ولت- آمپراژ از نوع سراشیبی تند می باشد. جهت به حداقل رساندن استهلاک الکترود، آنرا به قطب منفی وصل می کنند. تجهیزات جوشکاری پلاسما شباهت زیادی با تجهیزات جوشکاری TIG دارد.معمولا به جهت صرفه جوئی در تجهیزات جنبی دستگاه، گاز پلاسما وگاز محافظ از یک نوع انتخاب می شوند. گاز آرگون خالص ویا ترکیبی از آن با حدود 5 درصد هیدروژن (به جهت افزایش انرژی حرارتی قوس پلاسما) به عنوان گاز پلاسما استفاده می شود. ترکیب آرگون وهلیوم(حداقل 50 درصد) نیز در برخی مواقع مورد استفاده قرار می گیرد.قوس پلاسما در جوشکاری تقریبا استوانه ای بوده که در رابطه با ایجاد جوش باریک حائز اهمیت می باشد. واگرائی قوس پلاسما بمراتب کمتر از واگرائی قوس TIG بوده و در این رابطه تغییرات طول قوس در روش پلاسما می تواند با 10 برابر مقدار مجاز آن در روش TIG باشد. پهنای جوش حاصله (فلز جوش باضافه منطقه HAZ) در روش پلاسما بمراتب کوچکتر از پهنای جوش در روش TIG بوده که این از مهمترین مزایای این روش در مقایسه با روشهای مرسوم جوشکاری می باشد.

ویژگی های روش جوشکاری پلاسما :

 1 – حفاظت الکترود که زمان استفاده از آن را طولانی تر می کند.

2 – قابلیت جوشکاری با آمپراژ پایین (پایین تر از 0.05 آمپر) .

3- پایداری و یکنواختی قوس و شروع آرام آن، جوش های مستحکمی تولید می کند.

4 – پایداری قوس در هنگام شروع و آمپراژ پایین جوشکاری.

5- حداقل صدای منتشره (صدای زیاد فقط در هنگام شعله اولیه قوس و نه در تمام جوشها) .

6 – امکان بالا بردن سرعت جوشکاری و اینکه چگالی انرژی قوس به 3 برابر چگالی انرژی فرایند GTAW می رسد.

7-  فرایند  جوش در کمتر از 0.005 ثانیه انجام می شود .

8-  چگالی انرژی از H .A .Z  می کاهد و کیفیت جوش را افزایش می دهد.

9-  طول قوس، شکل و حتی توزیع حرارت آن از ویژگی های مهم آن است.

10- قطر و ضخامت قوس از طریق سوراخ نازل انتخاب می شود.

 مزایای جوشکاری پلاسما :

 دلایل زیادی برای استفاده از جوشکاری پلاسما وجود دارد، اما می توان تمام آن را در سه قسمت اصلی خلاصه کرد:

1- دقت: معمولاً دقت جوش پلاسما نسبت به جوشهای معمولی TIG بیشتر است. (بخاطر داشته باشید که افزایش منبع قدرت می تواند قوسی متفاوت با قوس TIG بوجود آورد).

پلاسما مزایای زیر را نسبت به جوشهای TIG متداول ارائه می دهد:

الف) پایداری و تمرکز قوس

ب) دامنه وسیع تغییر طول قوس

2- جوشکاری قطعات کوچک:

الف) قابلیت استفاده از آمپراژ پایین (در بسیاری از منابع قدرت شدت جریان تا 0.1 A پایین آورده می شود).

ب) پایداری قوس در شدت جریان های پایین .

ج) انتقال آرام و آهسته (شروع قوس ) بدون ایجاد صدای زیاد .

د) امکان کاهش زمان جوشکاری (برای خال جوشها ، تیوب ها ،guid wire  ) و غیره.

3- راندمان بالای جوشکاری:  در این فرایند از الکترود های با دوام می توان مدت زمان بیشتری نسبت به TIG استفاده کرد.درکل فرایند جوشکاری تمام مزایای منحصر بفرد پلاسما قابل مشاهده است

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

شما می‌توانید از این دستورات HTML استفاده کنید: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>