جوش قوس الکتریکی تحت حفاظت گاز (GMAW) چیست؟

جوش قوس الکتریکی تحت حفاظت گاز (GMAW) نوعی جوشکاری است که در آن فرآیند جوشکاری به صورت قوس الکتریکی اجرا می‌شود و حفاظت از محل جوشکاری نیز به کمک گاز CO2 یا آرگن و یا ترکیبی از این دو صورت می‌پذیرد.

ناب‌سیویل؛ در صنعت، روش‌های متفاوت و زیادی برای جوشکاری از جمله جوش قوس الکتریکی، جوش فراصوت، جوش لیزر و جوش اصطکاکی وجود دارد. از این میان جوش قوس الکتریکی بیشترین استفاده را در کارخانه‌های ساخت قطعات فولادی ساختمان دارد.

جوش قوس الکتریکی چیست؟

جوش قوس الکتریکی فرآیندی از جوشکاری است که در آن، حرارت فلز کار (الکترود) توسط عبور جریان الکتریکی و تشکیل قوس الکتریکی بین فلز کار و فلز مبنا به وجود می‌آید. قوس الکتریکی باعث ایجاد حرارت ۱۰۰۰ تا ۱۲۰۰ درجه سانتی‌گرادی می‌شود و در این حالت فلز الکترود فلز قطعات مبنا با هم آمیخته شده و اتصال بین دو قطعه برقرار می‌گردد.

خطرات و عوامل خراب شدن جوش

در عملیات جوشکاری همواره دو خطر وجود دارد که ممکن است باعث خراب شدن جوش گردد. اولی انجماد سریع جوش است. بدین معنا که جوش در زمان بسیار اندک، ناگهان از حرارت حدود ۱۰۰۰ درجه سانتی‌گراد به ۳۰۰ درجه سانتی‌گراد برسد. در این تغییر ناگهانی حرارت، قطعاً جوش ترک می‌خورد. خطر دوم تماس جوش با هوا در طی این مدت است. قرار گرفتن جوش در مجاورت هوا در زمان اولیه جوشکاری باعث اکسید شدن فلز و ایجاد ترک‌های سطحی روی جوش می‌شود. بنابراین باید شرایطی مهیا کرد تا تبدیل حالت مذاب به جامد و سرد شدن جوش به سرعت رخ ندهد و در طی این مدت نیز جوش با هوا تماس نداشته باشد. بدین منظور می‌توان از روش‌های محافظتی مانند الکترود روکشدار، حفاظت گاز و جوش زیر پودری استفاده نمود. در این مطلب با جوش قوس الکتریکی تحت حفاظت گاز (GMAW) آشنا می‌شویم.

جوش قوس الکتریکی تحت حفاظت گاز (GMAW)

در این حالت قوس الکتریکی توسط الکترود به وجود می‌آید و محافظت از جوش توسط گاز بی‌اثر انجام می‌گیرد. الکترود در این روش جوشکاری دارای روکش مسی است تا از زنگ‌زدگی آن ممانعت شود. همچنین الکترود به صورت کلاف است و امکان جوش پیوسته را فراهم می‌آورد. برای انجام جوشکاری، الکترود در داخل نازل قرار می‌گیرد و با نزدیک شدن به فولاد، قوس الکتریکی تشکیل می‌شود.

نازل دستگاه به مخزن گاز متصل است و برای محافظت از حوضچه مذاب، گاز را به اطراف محل جوشکاری تزریق و کاملا آن را می‌پوشاند. به همین دلیل و با توجه به نوع محافظت که متناسب با پراکنده شدن گاز محافظ است، مدت زمان محافظت جوشکاری قابل کنترل نیست و در این حالت الکترود دارای ضخامت کم می‌باشد و برای جوشکاری قطعات ضخیم مناسب نیست. ضخامت زیاد الکترود نیاز به زمان بیشتر برای محافظت دارد که از توان گاز خارج است. گاز محافظ معمولا از نوع CO2 یا آرگن و یا ترکیبی از این دو می‌باشد.

جوش قوس الکتریکی تحت حفاظت گاز در دو حالت اتوماتیک و نیمه اتوماتیک قابل اجرا است. عیب سرباره در آن وجود ندارد و امکان جوشکاری پیوسته را در تمامی حالات فراهم می‌کند. هزینه تجهیزات در این روش بالا است و به دلیل حفاظت توسط گاز، باید حتما در محیط تقریبا بسته انجام گیرد. همچنین این نوع جوش برای نواحی که امکان عبور نازل از آنها نیست، امکان‌پذیر نمی‌باشد.

در شکل زیر انواع نازل جوش قوس الکتریکی تحت حفاظت گاز نشان داده شده است. در این نوع جوشکاری علاوه بر چشم‌ها باید از مجاری تنفسی نیز محافظت کرد.