تحقیق در مورد جوش آرگون

بخشی از مقاله

جوش آرگون
در جوش آرگون یا تیگ (TIG) برای ایجاد قوس جوشکاری از الکترود تنگستن استفاده می شود که این الکترود برخلاف دیگر فرایندهای جوشکاری حین عملیات جوشکاری مصرف نمی شود.

حین جوشکاری گاز خنثی هوا را از ناحیه جوشکاری بیرون رانده و از اکسیده شدن الکترود جلوگیری می کند.در جوشکاری تیگ الکترود فقط برای ایجاد قوس بکار برده می شود و خود الکترود در جوش مصرف نمی شود در حالیکه در جوش قوس فلزی الکترود در جوش مصرف می شود. در این نوع جوشکاری از سیم جوش(Filler metal)بعنوان فلز پرکننده استفاده می شود.و سیم جوش شبیه جوشکاری با اشعه اکسی استیلن(MIG/MAG)در جوش تغذیه می شود.

در بین صنعتکاران ایرانی این جوش بانام جوش آلومینیوم شناخته می شود.نامهای تجارتی هلی آرک یا هلی ولد نیز به دلیل معروفیت نام این سازندگان در خصوص ماشینهای جوش تیگ باعث شده بعضا این نوع جوشکاری با نام سازندگان هم شناخته شود. نام جدید این فرایند G.T.A.W و نام آلمانی آن WIG می باشد. همانطور که از نام این فرایند پیداست گاز محافظ آرگون میباشد که ترکیب این گاز با هلیم بیشتر کاربرد دارد.

علت استفاده از هلیم این است که هلیم باعث افزایش توان قوس می شود و به همین دلیل سرعت جوشکاری را میتوان بالا برد و همینطور باعث خروج بهتر گازها از محدوده جوش میشود.
کاربرد این جوش عموما در جوشکاری موارد زیر است:

1- فلزات رنگین از قبیل آلومینیوم...نیکل...مس و برنج(مس و روی) است.
2- جوشکاری پاس ریشه در لوله ها و مخازن
2- 3- ورقهای نازک(زیر1mm)

3- مزایای TIG :
4- 1- بعلت اینکه تزریق فلز پرکننده از خارج قوس صورت میگیرد.اغتشاش در جریان قوس پدید نمی آید.در نتیجه کیفیت فلز جوش بالاتر است.
2- بدلیل عدم وجود سرباره و دود و جرقه ,منطقه قوس و حوضچه مذاب بوضوح قابل رویت است.
5- 3- امکان جوشکاری فلزات رنگین و ورقهای نازک با دقت بسیار زیاد.
انواع الکترودها در TIG :

6- 1- الکترود تنگستن خالص (سبز رنگ)برای جوش آلومینیوم استفاده می شود و حین جوشکاری پت پت می کند.
7- 2- الکترود تنگستن توریم دار که دو نوع دارد الف-1% توریوم دار که قرمز رنگ است ب-2% توریم دار که زرد رنگ می باشد.
8- 3- الکترود تنگستن زیرکونیم دار که علامت مشخصه آن رنگ سفید است.
4- الکترود تنگستن لانتان دار که مشکی رنگ است.

9- 5- الکترود تنگستن سزیم دار که طلایی رنگ است.
10- این دو نوع آخر جدیدا در بازار آمده اند.
11- چند نکته در مورد مزایای تنگستن:
12- 1- افزایش عمر الکترود

13- 2- سهولت در خروج الکترونها در جریان DC
14- 3- ثبات و پایداری قوس را بیشتر می کند
15- 4- شروع قوس راحت تر است.

16- نوع قطبیت مناسب در جوشکاری TIG :
17- جریان DCEN برای جوشکاری چدن-مس-برنج-تیتانیوم-انواع فولادها
جریان ACبرای جوشکاری آلومینیوم و منیزیوم و ترکیبات آن
معرفي جوش آرگون در چند جمله

در جوش آرگون يا تيگ(TIG) براي ايجاد قوس جوشکاري از الکترود تنگستن استفاده مي شود که اين الکترود برخلاف ديگر فرايندهاي جوشکاري حين عمليات جوشکاري مصرف نمي شود.
حين جوشکاري گاز خنثي هوا را از ناحيه جوشکاري بيرون رانده و از اکسيده شدن الکترود جلوگيري مي کند. در جوشکاري تيگ الکترود فقط براي ايجاد قوس بکار برده مي شود و خود الکترود در جوش مصرف نمي شود در حاليکه در جوش قوس فلزي الکترود در جوش مصرف مي شود. در اين نوع جوشکاري از سيم جوش(Filler metal)بعنوان فلز پرکننده استفاده مي شود.و سيم جوش شبيه جوشکاري با اشعه اکسي استيلن(MIG/MAG)در جوش تغذيه مي شود. در بي

ن صنعتکاران ايراني اين جوش با نام جوش آلومينيوم شناخته مي شود. نامهاي تجارتي هلي آرک يا هلي ولد نيز به دليل معروفيت نام اين سازندگان در خصوص ماشينهاي جوش تيگ باعث شده بعضا اين نوع جوشکاري با نام سازندگان هم شناخته شود. نام جديد اين فرايند G.T.A.W و نام آلماني آن WIGمي باشد.

همانطور که از نام اين فرايند پيداست گاز محافظ آرگون ميباشد که ترکيب اين گاز با هليم بيشتر کاربرد دارد.
علت استفاده از هليم اين است که هليم باعث افزايش توان قوس مي شود و به همين دليل سرعت جوشکاري را ميتوان بالا برد و همينطور باعث خروج بهتر گازها از محدوده جوش ميشود.
کاربرد اين جوش عموما در جوشکاري موارد زير است
1- فلزات رنگين از قبيل آلومينيوم...نيکل...مس و برنج(مس و روي) است.
2- جوشکاري پاس ريشه در لوله ها و مخازن
3- ورقهاي نازک(زير1mm)

مزاياي TIG
1- بعلت اينکه تزريق فلز پرکننده از خارج قوس صورت ميگيرد.اغتشاش در جريان قوس پديد نمي ايد.در نتيجه کيفيت فلز جوش بالاتر است.
2- بدليل عدم وجود سرباره و دود و جرقه ,منطقه قوس و حوضچه مذاب بوضوح قابل رويت است.
3- امکان جوشکاري فلزات رنگين و ورقهاي نازک با دقت بسيار زياد.
انواع الکترودها در TIG

1- الکترود تنگستن خالص (سبز رنگ)براي جوش آلومينيوم استفاده مي شود و حين جوشکاري پت پت مي کند.
2- الکترود تنگستن توريم دار که دو نوع دارد الف-1% توريوم دار که قرمز رنگ است ب-2% توريم دار که زرد رنگ مي باشد.
3-الکترود تنگستن زيرکونيم دار که علامت مشخصه آن رنگ سفيد است.
4- الکترود تنگستن لانتان دار که مشکي رنگ است.
5- الکترود تنگستن سزيم دار که طلايي رنگ است.
اين دو نوع آخر جديدا در بازار آمده اند.

چند نکته در مورد مزاياي تنگستن
1- افزايش عمر الکترود
2- سهولت در خروج الکترونها در جريان DC
3- ثبات و پايداري قوس را بيشتر مي کند
4- شروع قوس راحت تر است.

نوع قطبيت مناسب در جوشکاري TIG
جريان DCEN براي جوشکاري چدن-مس-برنج-تيتانيوم-انواع فولادها
جريان ACبراي جوشکاري آلومينيوم و منيزيوم و ترکيبات آن
مختصري از بازرسي جوش

سازه هاي جوش داده شده نظير ساير قطعات مهندسي به بازرسي در مراحل مختلف حين ساخت و همچنين در خاتمه ساخت نياز دارند. براي حصول از مرغوبيت جوش و مطابقت آن با نيازمنديهاي طرح بايد کليه عوامل موثر در جوشکاري در مراحل مختلف اجرا مورد بازرسي قرار گيرد.
براي آشنايي بيشتر با مقوله بازرسي جوش بايد ابتدا" مراحل بازرسي جوش" را بشناسيم.

1- وظايف بازرس جوش
2- دسته بندي بازرسان جوش
3- تواناييهاي بازرس جوش
الف-آشنايي با نقشه ها و مشخصات فني
ب-آشنايي با زبان جوشکاري
ج-اشنايي با فرايندهاي جوشکاري
د-شناخت روشهاي آزمايش

ه-توانايي گزارش نويسي و حفظ سوابق
و-داشتن وضعيت خوب جسماني

ز-داشتن ديد خوب
ح-حفظ متانت حرفه اي
ط-تحصيل و آموزش آکادميک
ي-تجربه بازرسي
ک-تجربه جوش
جوشکاری تیگ – میگ = جوش آرگون

Sunday, June 22, 2008
Gas tungsten arc welding (GTAW) TIG tungsten inert gas =
جوشکاری تیگ – میگ = جوش آرگون
مقدمه :
جوش کاری میگ و تیگ که با همین نام اختصاری TIG و MIG مورد استفاده قرار می گیرد در ایران و در بین استادکاران به جوشکاری آرگون یا جوش کد معروف است و این بدان دلیل است که در این روش از گاز خنثی آرگون برای پوشش دادن به منطقه جوش و حفاظت چله جوش از تماس مسقیم با هوا استفاده می شود در واقع گاز آزگون باعث ایزوله شدن محیط جوش از اتمسفر می گردد و بدین ترتیب امکان ایجاد حفره های ریز در جوش از بین می رود و جوشی با کیفیت

خیلی بالا پدید می آید مثلا در جوشکاری های حساس مورد استفاده در قطعات هواپیما و توربین گاز و بخار و ماشینهای دوار ازکه منطقه جوش تحت شرایط دشوار قرار می گیرد این روش کاربرد زیادی دارد یکی از این کابردهای خاص بر روی لوله های فولادی دیگهای بخار یا بر روی قطعات آلومینیمی کلد COLD BOX در واحد تفکیک نیتروژن از اتمسفر و تولید نیتروژن است . بهر حال جوشکاری آرگون در صنعت و خصوصا صنایع پتروشیمی کاربردهای فراوانی دارد در زیر معرفی کوتاهی از این جوش صورت گرفته است :

جوشکاری با قوس تنگستن این روش جوشکاری را به اختصار تیگ هم می گویند که مختصر شده :
جوشکاری تنگستن با استفاده از گاز خنثی tungsten inert gas (TIG) welding

است . در این روش از یک الکترود تنگستن که غیر موردمصرف قرار نمی گیرد استفاده می شود .
چون در این روش جوشکاری از گاز خنثی آرگون برای ایجاد پوشش در اطراف جوش استفاده می شود تا امکان بروز حفره در داخل جوش = PROSITY می شود .
در این روش جوشکاری همانگونه که گفته شد ناحیه جوشکاری با استفاده از پوششی از گاز ( که معمولا یکی از گاز خنثی مثل آرگون است ) ازمواد آلاینده موجود در اتمسفر حفظ می شود در این روش از تغذیه با میله ای جوشکاری توسط دستگاه استفاده می شود . منبع تغذیه جوشکاری با جریان ثابت از طریق یک ستون به دو سر قوس اعمال می شود . و گازهای بشدن یونیزه شده و بخارات فلز به حالت پلاسما در می آیند .

GTAW اغلب برای استفاده در جوشکاری قطعات فولادی و فلزات سبک مانند آلومینیم منیزیم و آلیاژهای مس مورد استفاده قرار می گیرد
در این فرآیند به اپراتور جوشکاری این امکان داده می شود که در مقایسه با سایر روشهای جوشکاری مانند جوشکاری قوس الکتریکی کنترل بهتری روی جوش وجود داشته باشد . و این امکان فراهم می شود که جوش قوی تری و با کیفیت بالاتری را بوجود آورد .
اما GTAW جوش تنگستن = یا جوش آرگون در مقایسه با دیگر روشهای جوشکاری ؛ دارای پیچیدگی و سخت

ی بیشتری است ضمن اینکه انجام این جوش کند تر و با آهستگی همراه است و مشعل جوشکاری آن نیز با جوش های معمولی تفاوت دارد و تمرکز جوش آن بیشتر است و تغذیه الکترود جوشکاری بطور خودکار صورت می گیرد .
آرگون
عنصر آرگون در جدول تناوبی با نشان Ar و عدد اتمی 18 قرار گرفته است . آرگون که سومین گاز بی‌اثر در گروه 8 است تقریبا 1% اتمسفر زمین را تشکیل می‌دهد.

تاریخچه
آرگون از واژه یونانی به معنی تنبل گرفته شده است. "هنری کاوندیش" در سال 1785 تصور می‌کرد که آرگون در هوا وجود دارد؛ اما سال 1894 ، "لرد ریلی" و "ویلیام رامسی" این حقیقت را کشف کردند.
پیدایش :این گاز از طرِیق تجزیه هوای مایع جدا می‌شود، چون اتمسفر ، حاوی تنها 94% آرگون است.
ویژگیهای قابل توجه
آرگون 2,5 مرتبه حل شدنی‌تر از نیتروژن در آب است و تقریبا قابلیت حل شدن آن شبیه اکسیژن است. این عنصر شیمیایی ساکن ، در هر دو حالت گاز و مایع خود بی‌اثر است. هیچگونه ترکیب واقعی که شامل آرگون باشد، شناخته نشده است.
کاربردها
چون آرگون با افروزه داخل لامپ حتی در حرات بالا واکنش نشان نمی‌دهد، از آن ، در لامپ روشنایی استفاده می‌شود و در موارد دیگری که از نیتروژن دو اتمی بعنوان گازی نیمه ساکن نمی‌توان استفاده کرد.
سایر کاربردها :بعنوان حفاظ گاز ساکن در جوشکاری برقی و برش
بعنوان پوششی بدون واکنش در تولید تیتانیوم و سایر عناصر واکنشی بعنوان محیطی محافظ برای تشکیل بلورهای ژرمانیوم و سیلیکون Ice coring و تخمین آبهای زیرزمینی در سیستم تنفسی زیر آب غواصی .
ایزوتوپها
اصلی‌ترین ایزوتوپهای آرگون که در زمین یافت می‌شوند، Ar-40 ، Ar-36 ، Ar-38 هستند. k -40 با نیمه عمر 10*250/1 سال بوسیله جذب الکترون و ارسال الکترون مثبت بطور طبیعی به شکل Ar-40 پایدار و با ارسال الکترون منفی به حالت Ca-40 پایدار متلاشی می‌گردد. این ویژگی‌ها و نسبتها برای تعیین عمر سنگها مورد استفاده قرار می‌گیرند.
در جو زمین Ar-39 بوسیله فعالیت اشعه کیهانی و اصولا با Ar-40 ساخته می‌شود. ولی در محیطهای زیر زمین بوسیله جذب نوترون ساخته می‌شود که این مساله از طریق K-39 یا ارسال آلفا توسط کلسیم انجام می‌پذیرد. آرگون37 از متلاشی شدن کلسیم 40 بوجود می‌آید (نتیجه انفجارات هسته‌ای زیرزمین) و دارای نیمه عمر 35 روز است.
Chlorine - آرگون جدول کامل
عمومی

نام ، علامت اختصاری ، شماره Argon, Ar, 18
گروه شیمیایی گاز کامل
گروه ، تناوب ، بلوک 18 «VIIIA) ، 3 ، p
جرم حجمی ، سختی 1.784 kg/m3 (273 K), NA
رنگ بی‌رنگ

خواص اتمی
وزن اتمی 39.948 amu
شعاع اتمی)) (calc.) اطلاعات موجود نیست (71) pm
شعاع کووالانسی 97 pm
شعاع واندروالس 188 pm

ساختار الکترونی Ne]3s2 3p6]
-e بازای هر سطح انرژی 2, 8, 8
درجه اکسیداسیون (اکسید) 0 (ناشناخته)
ساختار کریستالی مکعبی face centered
خواص فیزیکی
حالت ماده

گاز (غیر مغناطیسی)
نقطه ذوب 83.8 K (-308.7 °F)
نقطه جوش 87.3 K (-302.4 °F)
حجم مولی 22.56 ש»10-6 ««متر مکعب بر مول
گرمای تبخیر 6.447 kJ/mol
گرمای هم‌جوشی 1.188 kJ/mol

فشار بخار NA
سرعت صوت 319 m/s at 293.15 K

متفرقه
الکترونگاتیویته اطلاعات موجود نیست (درجه پاولینگ)
ظرفیت گرمایی ویژه 520 J/«kg*K)
رسانائی الکتریکی اطلاعات موجود نیست
رسانائی گرمایی 0.01772 W/«m*K)
1st پتانسیل یونیزاسیون 1520.6 kJ/mol

2nd پتانسیل یونیزاسیون 2665.8 kJ/mol
3rd پتانسیل یونیزاسیون 3931 kJ/mol
4th پتانسیل یونیزاسیون 5771 kJ/mol
5th پتانسیل یونیزاسیون 7238 kJ/mol

6th پتانسیل یونیزاسیون 8781 kJ/mol
7th پتانسیل یونیزاسیون 11995 kJ/mol
8th پتانسیل یونیزاسیون 13842 kJ/mol

پایدارترین ایزوتوپها
iso
NA نیمه عمر DM DE MeV DP
36Ar 0.336% Ar با 18 نوترون پایدار است
38Ar 0.063% Ar با 20 نوترون پایدار است
39Ar {syn.} 269 y Beta- 0.565 39K
40Ar 99.6% Ar با 22 نوترون پایدار است
42Ar {syn} 32.9 y Beta- 0.600 42K

جوشكاري آرگون
آرگون گازي بي بو ،بي رنگ است كه تحت تأثير ولتاژ بالا به رنگ متمايل به آبي روشن در مي آيد. عنصر آرگون در جدول تناوبي با نشان Ar و عدد اتمي 18 قرار گرفته است . آرگون كه سومين گاز بي‌اثر در گروه 8 است تقريبا 1% اتمسفر زمين را تشكيل مي‌دهد. اين گاز از طرِيق تجزيه هواي مايع جدا مي‌شود، چون اتمسفر ، حاوي تنها 94% آرگون است. آرگون 2,5 مرتبه حل شدني‌تر از نيتروژن در آب است و تقريبا قابليت حل شدن آن شبيه اكسيژن است. اين عنصر

شيميايي ساكن ، در هر دو حالت گاز و مايع خود بي‌اثر است. هيچگونه تركيب واقعي كه شامل آرگون باشد، شناخته نشده است . اين عنصر در لامپ هاي الكتريكي ، لامپ هاي فلورسانس با فشار 400 پاسكال و در صنعت عكاسي و لامپ هاي گرم و مشتعل مورد استفاده قرار مي گيرد. آرگون همچنين به علت اينكه يك گاز بي اثر است در جوشكاري برقي و برش كاري و به عنوان روكش براي توليدات تيتانيوم و ديگر عناصر واكنش دهنده مورد استفاده قرار مي گيرد.
كاربردها

• به عنوان حفاظ گاز ساكن در جوشكاري برقي و برش
• به عنوان پوششي بدون واكنش در توليد تيتانيوم و ساير عناصر واكنشي
• به عنوان محيطي محافظ براي تشكيل بلورهاي ژرمانيوم و سيليكون
• Ice coring و تخمين آب هاي زيرزميني
• در سيستم تنفسي زير آب غواصي
اثرات آرگون بر سلامتي انسان

اين عنصر شيميايي با تنفس توسط بدن انسان جذب مي شود.خطر تنفس در محيط هايي كه عمل تصفيه انجام نمي شود، مقدار گاز آرگون افزايش پيدا مي كند و به سرعت در هوا به حالت فوق اشباع رسيده و خطر اختناق و خفگي را به دنبال دارد.
بر اثر تنفس گاز آرگون، سرگيجه، خستگي، سردرد و خفگي رخ مي دهد. در صورت تماس آرگون مايع با پوست، يخ زدگي در پوست اتفاق مي افتد. اگر مقداري گاز آرگون وارد چشم شود، هم يخ زدگي روي مي دهد.

تنفس: آرگون گازي خنثي است و جزو گازهاي خفه كننده محسوب مي شود. تنفس مقدار زياد آرگون باعث سرگيجه، استفراغ، تهوع، بيهوشي و مرگ مي شود. مرگ در صورتي رخ مي دهد كه فرد در حالت بيهوشي قرار بگيرد و نتواند از خود در برابر اين گاز محافظت كند. زماني كه ميزان اكسيژن محيط پايين باشد، طي چند ثانيه مرگ اتفاق مي افتد.

اثر گازهاي اختناق آور اين است كه سبب كاهش فشار جزيي اكسيژن محيط مي شوند. قبل از بروز علائم ، مقدار اكسيژن ممكن است تا 75 درصد مقدار معمولي اش در هوا كاهش يابد.

علائم: اولين علائم حالت خفگي با تنفس هاي سريع و شديد و كمبود اكسيژن همراه است. هوشياري فرد كاهش مي يابد و عضلات فعاليت خود را از دست مي دهند. به تدريج كليه حواس پنجگانه از بين مي روند. ناپايداري روحي اتفاق مي افتد و فرد احساس خستگي شديد مي كند. به تدريج كه خفگي ادامه مي يابد، تهوع و استفراغ در فرد رخ مي دهد و با از دست دادن هوشياري تشنج كرده و در كما فرو مي رود و در نهايت به مرگ فرد منتهي مي شود.
آرگون37 از متلاشي شدن كلسيم40 درنتيجه انفجارات هسته‌اي زيرزمين بوجود مي‌آيد و داراي نيمه عمر 35 روز است.

در جوش آرگون یا تیگ (TIG) برای ایجاد قوس جوشکاری از الکترود تنگستن استفاده می شود که این الکترود برخلاف دیگر فرایندهای جوشکاری حین عملیات جوشکاری مصرف نمی شود.

حین جوشکاری گاز خنثی هوا را از ناحیه جوشکاری بیرون رانده و از اکسیده شدن الکترود جلوگیری
می کند.در جوشکاری تیگ الکترود فقط برای ایجاد قوس بکار برده می شود و خود الکترود در جوش مصرف نمی شود در حالیکه در جوش قوس فلزی الکترود در جوش مصرف می شود. در این نوع جوشکاری از سیم جوش(Filler metal)بعنوان فلز پرکننده استفاده می شود.و سیم جوش شبیه جوشکاری با اشعه اکسی استیلن(MIG/MAG)در جوش تغذیه می شود.

در بین صنعتکاران ایرانی این جوش بانام جوش آلومینیوم شناخته می شود.نامهای تجارتی هلی آرک یا هلی ولد نیز به دلیل معروفیت نام این سازندگان در خصوص ماشینهای جوش تیگ باعث شده بعضا این نوع جوشکاری با نام سازندگان هم شناخته شود. نام جدید این فرایند G.T.A.W و نام آلمانی آن WIG می باشد. همانطور که از نام این فرایند پیداست گاز محافظ آرگون میباشد که ترکیب این گاز با هلیم بیشتر کاربرد دارد.

علت استفاده از هلیم این است که هلیم باعث افزایش توان قوس می شود و به همین دلیل سرعت جوشکاری را میتوان بالا برد و همینطور باعث خروج بهتر گازها از محدوده جوش میشود.