جوشکاری CO2 یکی از روش های جوشکاری است که برای اتصال قطعات فلزی استفاده می شود. در این روش، برای ایجاد حرارت و اتصال بین قطعات، از یک مخلوط گاز CO2 و آرگون استفاده می شود که به عنوان یک گاز محافظ نیز شناخته می شود. در این مقاله، به معرفی این نوع جوشکاری روش های انجام آن، مزایا و معایب آن، استفاده های رایج و نمونه هایی از این نوع جوشکاری پرداخته خواهد شد.
جوشکاری CO2 چیست؟
جوش CO2 یکی از روش‌های جوشکاری فلزات است که در آن از گاز CO2 به عنوان یکی از گازهای حفاظتی استفاده می‌شود. در این روش، گاز CO2 از طریق یک خط لوله وارد نواحی جوشکاری می‌شود و با ایجاد محیطی حفاظتی، از اکسیداسیون و در نتیجه فرسایش فلز جلوگیری می‌شود.
برای انجام جوشکاری ابتدا قطعات فلزی که قرار است به هم متصل شوند، آماده می‌شوند. سپس با استفاده از یک دستگاه جوشکاری CO2 گاز CO2 از طریق خط لوله به نواحی جوشکاری تزریق می‌شود و قطعات فلزی با استفاده از الکترود جوشکاری به هم متصل می‌شوند.
روش های انجام جوشکاری CO2
جوشکاری CO2 در دو روش MIG و MAG انجام می شود. در هر دو روش، مواد جوشکاری به صورت نیمه خودکار و با استفاده از ماشین های جوشکاری انجام می شود. در جوشکاری میگ گاز CO2 به عنوان گاز محافظ برای فلز محل جوش قرار می گیرد، در حالی که در روش مگ از یک مخلوط گاز CO2 و آرگون استفاده می شود.
در این دو روش، قطعات فلزی به هم متصل می شوند و در نتیجه یک اتصال قوی و محکم به دست می آید. این روش ها از جوشکاری قوس الکتریکی استفاده می کنند و با توجه به نیمه خودکار بودن فرایند، سرعت جوشکاری بسیار بالاست.
مزایا جوشکاری CO2
به توجه به مزایای بسیار زیاد استفاده از این نوع جوش، استفاده از آن محبوبیت بسیاری دارد. در این قسمت به چندی از مزایای جوشکاری co2 می‌پردازیم:
سرعت جوشکاری بالا
جوشکاری با گاز co2 به دلیل داشتن سرعت بالا، می‌تواند در زمان کوتاهی انجام شود. با این کار، زمان و هزینه کمتری صرف عملیات جوشکاری می‌شود.
کیفیت جوش بالا
جوشکاری با گاز co2 باعث تولید جوش با کیفیت بالا می‌شود. این روش به دلیل داشتن حرارت متوسط و کنترل بیشتر بر روی فرایند جوش، امکان تولید جوشی با آرامش و ناپدید شدن ترک‌های جوشکاری را فراهم می‌کند.
آسانی در عملیات جوشکاری
جوشکاری با گاز co2، فرایندی آسان و ساده است. علاوه بر این، این روش از نظر تجهیزات نیز به راحتی قابل اجرا است و نیازی به تجهیزات پیچیده ندارد.
قابلیت استفاده در صنایع مختلف
جوشکاری با گاز co2 در بسیاری از صنایع مانند صنایع خودروسازی، فولادسازی، ساختمانی و … مورد استفاده قرار می‌گیرد. با توجه به کیفیت بالای جوش تولیدی، این روش برای صنایعی که نیاز به قطعات با استحکام بالا دارند، مناسب است.
هزینه کمتر
جوشکاری با گاز co2 هزینه کمتری نسبت به بسیاری از روش‌های دیگر جوشکاری دارد که این خود یکی از دلایل اصلی محبوبیت این جوش شده است.
کارایی بالا در فرایند جوش
با استفاده از جوشکاری با گاز co2، امکان دسترسی به نقاط دور از محل جوشکاری وجود دارد و جوشکاری به صورت مؤثر و با کارایی بالا انجام می‌شود.
کاهش آسیب‌های زیست محیطی
جوشکاری با گاز co2 به دلیل اینکه از یک گاز طبیعی و بدون اثرات زیست محیطی استفاده می‌کند، به کاهش آسیب‌های زیست محیطی مربوط به فرایند جوشکاری کمک می‌کند.
قابلیت تنظیم آسان دما و جریان گاز
با استفاده از جوشکاری با گاز co2، قابلیت تنظیم آسان دما و جریان گاز وجود دارد که باعث کنترل بهتر فرایند جوشکاری و کاهش احتمال ایجاد خطاهای جوشکاری می‌شود.
ایمنی بالا
جوشکاری با گاز co2 به دلیل استفاده از گاز طبیعی و بدون سم، محیطی ایمن برای انجام فرایند جوش فراهم می‌کند و خطراتی مانند احتمال حریق و انفجار را کاهش می‌دهد.
معایب جوشکاری CO2
علی رغم مزایای بسیار زیاد جوش CO2 این روش نیز مانند هر روش جوشکاری دیگری دارای معایبی است که در ادامه به بررسی آنها خواهیم پرداخت.
تشکیل شانه
یکی از مشکلات بزرگ جوشکاری CO2، تشکیل شانه در نقاط جوش است. تشکیل شانه به معنی توده‌های فلزی ذوب شده است که در اطراف نقطه جوش جمع شده اند و ممکن است باعث کاهش استحکام و مقاومت مکانیکی قطعه شود.
حمل و نقل اکسیژن
CO2 حاوی اکسیژن است که در هنگام جوشکاری ممکن است با فلزات واکنش داده و اکسید شوند. این موضوع می تواند باعث کاهش مقاومت به خوردگی و ترک خوردگی در نقاط جوش شود.
تولید دود
در هنگام جوشکاری CO2، دود زیادی تولید می شود که ممکن است باعث ایجاد مشکلات تنفسی برای جوشکاران شود. همچنین، این دود ممکن است باعث تار شدن دید جوشکار شود و از دید کارایی و دقت کار برای جوشکار کاسته شود.
نیاز به آب خنک کن
جوش CO2 با یک پدیده به نام تولید حرارت همراه است که ممکن است باعث ذوب شدن قطعات جوش شود. به همین دلیل، استفاده از آب خنک کن برای کاهش دما و حفظ کیفیت جوشکاری الزامی است. این موضوع به معنی هزینه های بیشتری برای جوشکاری و نیاز به تجهیزات خاص برای آب خنک کنی است.
تأثیرات زیست محیطی
جوشکاری CO2 با تولید دود و گازهای صادر شده از فلزات مذاب ممکن است به محیط زیست آسیب برساند. در صورتی که جوشکاری به درستی انجام نشود و گازهای تولید شده به صورت ناپایداری وارد محیط شود، می تواند باعث آلودگی هوا و کاهش کیفیت آن شود.
نیاز به تجهیزات خاص
جوشکاری CO2 نیاز به تجهیزات خاصی مانند منبع جریان جوشکاری، گاز CO2، لوله های گاز و دستگاه های خنک کن دارد. هزینه این تجهیزات ممکن است برای برخی از کارخانه ها و واحدهای تولیدی بسیار بالا باشد.
قابلیت جوشکاری در سطح بالا
جوشکاری CO2 برای قطعات فلزی با ضخامت بالا، مثل قطعات فولادی با ضخامت بیشتر از 6 میلیمتر، مناسب نیست. برای جوشکاری قطعات ضخیم تر نیاز به گازهای حمایتی دیگری مانند آرگون، همراه با CO2 است.
برای اطلاعات بیشتر می توانید مقاله انواع دستگاه ها و روش های خمکاری ورق های فلزی و گالوانیزه را مطالعه نمایید
کاربردهای جوشکاری CO2
جوش CO2 یکی از رایج‌ترین روش‌های جوشکاری است که در صنایع مختلف از جمله خودروسازی، ساختمان سازی، صنعت لوله‌کشی و ساخت و ساز استفاده می‌شود.
یکی از کاربردهای اصلی جوشکاری CO2، جوشکاری لوله‌های فولادی است. در این روش، ابتدا دو لوله فولادی به هم متصل می‌شوند و سپس با استفاده از جوشکاری CO2، جوش آنها به صورت یکپارچه صورت می‌گیرد. این نوع جوشکاری به دلیل قدرت جوشکاری بالا، سرعت جوشکاری بالا و هزینه نسبتاً کمتر در مقایسه با روش‌های دیگر، برای جوشکاری لوله‌های فولادی بسیار مورد استفاده قرار می‌گیرد.
یکی دیگر از کاربردهای جوشکاری CO2، جوشکاری قطعات فلزی در صنعت خودروسازی است. در این صنعت، قطعات فلزی مختلفی نظیر پنل‌های بدنه، قطعات داخلی و خارجی خودرو و … با استفاده از این روش جوشکاری به هم متصل می‌شوند.
همچنین، جوشکاری CO2 در صنعت ساخت و ساز نیز بسیار مورد استفاده قرار می‌گیرد. در این صنعت، از این نوع جوشکاری برای جوشکاری قطعات فلزی مختلفی نظیر تیرچه‌های فلزی، پل‌ها، تندیس‌ها و غیره استفاده می‌شود. با استفاده از این روش جوشکاری اتصالات قوی و پایداری ایجاد می‌شود که برای پایداری سازه بسیار حائز اهمیت است.
از دیگر کاربردهای جوشکاری CO2 می‌توان به جوشکاری قطعات فلزی در صنایع هوایی و فضایی اشاره کرد. در این صنایع، این روش جوشکاری به عنوان یکی از روش‌های جوشکاری محبوب و مناسب برای ایجاد اتصالات قوی در قطعات فلزی بسیار دقیق و پیچیده استفاده می‌شود.
دستگاه جوش CO2
دستگاه جوش CO2 یکی از ابزارهای اساسی در حوزه جوشکاری است که برای ایجاد اتصال قوی و محکم بین قطعات فلزی استفاده می‌شود. این دستگاه از گاز CO2 برای ایجاد حفاظت از منطقه جوش استفاده می‌کند و باعث بهبود کیفیت و دقت جوشکاری می‌شود.
دستگاه جوشکاری CO2 دارای ویژگی‌هایی مانند قابلیت تنظیم جریان جوشکاری، ولتاژ و سرعت جریان گاز CO2 است. این ویژگی‌ها به کاربر اجازه می‌دهند تا با توجه به نوع فلز و اندازه قطعه، تنظیمات دستگاه را تنظیم کرده و به نتایج بهتری در جوشکاری دست یابند.
در این دستگاه، گاز CO2 به صورت مستقیم از شیلنگ گاز به دستگاه جوش رسیده و در نتیجه، نیاز به آرگون یا هلیم در این دستگاه وجود ندارد. این موضوع باعث کاهش هزینه‌های جوشکاری می‌شود و از طرفی باعث کاهش میزان آلایش و آسیب به محیط زیست نیز می‌شود.
یکی از مزایای دیگر دستگاه جوش CO2 این است که با توجه به سرعت بالا و دقت بالا در جوشکاری، قابلیت جوشکاری در بدون توقف برای دوره‌های زمانی طولانی وجود دارد. همچنین، در این دستگاه، شدت حرارت قابل تنظیم است که باعث کاهش خطر از دست دادن ویژگی‌های مکانیکی فلز نیز می‌شود.
توجه داشته باشید برای استفاده بهینه از دستگاه جوش CO2، باید اصول ایمنی را رعایت کرد و با توجه به نوع فلز و قطعه، تنظیمات دستگاه را به درستی انتخاب نمود. همچنین، قبل از شروع به کار با دستگاه جوش CO2، باید اطمینان حاصل کرد که تمام قطعات دستگاه در وضعیت عملیاتی هستند و هیچ خرابی و عیب‌هایی وجود ندارد.
تفاوت جوشکاری تیگ و CO2
جوشکاری CO2 و TIG هر دو روشی هستند که در فرایند جوشکاری بکار می‌روند. این دو روش در ترمیم و جوش دادن فلزات به کار می‌روند اما تفاوت‌هایی در نحوه اجرای هر روش وجود دارد.
این روش جوشکاری یک روش جوشکاری با اتصال فلزات است. همانطور که گفته شد، در این روش از گاز CO2 به عنوان گاز حفاظتی برای پوشش دادن منطقه جوش استفاده می‌شود. گاز CO2 برای محافظت از منطقه جوش در برابر هوا و اکسیژن کاربرد دارد و باعث می‌شود تا فلزات در طی فرایند جوشکاری با کیفیت بالا به هم بپیوندند.
در جوشکاری TIG، یک الکترود فلزی با استفاده از جریان برقی به حرارت می‌رسد و سپس به فلزی که قرار است جوش داده شود نزدیک می‌شود. در این حین، گاز آرگون به عنوان گاز حفاظتی برای محافظت از منطقه جوش بکار می‌رود.
تفاوت اصلی بین جوشکاری CO2 و TIG در نحوه اجرای هر روش است. در جوشکاری CO2، از الکترود فلزی استفاده نمی‌شود و گاز CO2 به عنوان گاز حفاظتی برای محافظت از منطقه جوش به کار می‌رود. اما در جوشکاری تیگ از الکترود فلزی برای ایجاد حرارت استفاده می‌شود و گاز آرگون به عنوان گاز حفاظتی برای محافظت از منطقه جوش بکار می‌رود.
در جوش CO2، معمولاً در جوشکاری فلزاتی مانند فولاد، فولاد ضد زنگ، و آلومینیوم استفاده می‌شود. این روش برای جوشکاری تیرآهن، قطعات خودرو، لوله‌های گاز کاربرد دارد. از طرفی، در جوشکاری TIG، به دلیل دقت بالا و کنترلی دقیق درجه حرارت و سرعت جوش، برای جوشکاری فلزاتی مانند فولاد ضد زنگ، آلومینیوم، مس و تیتانیوم استفاده می‌شود.
همچنین، در جوشکاری CO2، معمولاً سرعت جوشکاری بیشتر از جوشکاری TIG است و باعث می‌شود که فرایند جوشکاری سریعتر انجام شود. اما در جوشکاری TIG، دقت و کنترل درجه حرارت و سرعت جوش بالاتر است و باعث می‌شود که نتیجه جوش با کیفیت بالاتری به دست آید.
توجه داشته باشید هر کدام از این دو روش جوشکاری، برای کاربردهای مختلفی مناسب هستند و بسته به نیاز و مورد استفاده، یکی از آنها انتخاب می‌شود. برای مثال، در جوشکاری قطعات خودرو، جوش CO2 معمولاً برای جوشکاری قطعات بدنه خودرو استفاده می‌شود، در حالی که در جوشکاری قطعات موتور، جوشکاری TIG معمولاً برای جوشکاری قطعات پیچیده‌تر و حساس‌تر استفاده می‌شود.
نتیجه گیری
جوشکاری CO2 یک روش مهم در جوشکاری فلزات است که برای انواع مختلف فلزات مورد استفاده قرار می گیرد. این روش، باعث ایجاد جوش قوی و قابل انعطافی می شود و به دلیل هزینه کمتری نسبت به روش های دیگر، بسیار محبوب است. اما، این نوع جوشکاری نیز دارای معایبی است که باید در نظر گرفته شود. ایجاد دود و نیاز به دستگاه خاص، برخی از این معایب هستند. همچنین، برای جوشکاری برخی فلزات، از این روش استفاده نمی شود. با توجه به اینکه جوش CO2 یک روش مهم در صنعت جوشکاری است، لازم است که کارگران متخصص و با تجربه این روش را به درستی انجام دهند و اصول ایمنی را رعایت کنند تا از هرگونه تصادف و آسیب جانی در امان باشند.
