جوش و برش هواگاز

جوشکاری هواگاز یا اکسی استیلن چیست؟

جوشکاری هواگاز یا اکسی استیلن چیست؟

جوشکاری هواگاز یا اکسی استیلن چیست؟

جوشکاری هواگاز که به آن جوش نقره هم گفته می شود فرآیندی است که بر سوختن ترکیب گاز اکسیژن و استیلن متکی است . هنگامی که این مخلوط گاز از یک سرپیک جوشکاری که از دسته و نازل جوش تشکیل شده است خارج می شود و می سوزد، شعله ای نسبتا داغ با دمای 3200 درجه سانتیگراد تولید می نماید.

جوشکاری اکسی استیلن توسط گرمای شعله سرپیک جوشکاری ، دو قطعه فلز را به دمای ذوب می رساند و سپس یک حوضچه مشترک تشکیل می دهد . بدینوسیله دو قطعه فلز در هم ممزوج می شوند و جوش حاصل می شود البته امکان دارد برای تکمیل فرآیند و پرکردن فاصله دو قطعه نیاز به سیم جوش باشد که در اینصورت بسته به جنس دو قطعه کار ، سیم جوش را انتخاب و استفاده می کنیم.

نوع شعله اکسی استیلن از نظر شیمیایی به نسبت حجم اکسیژن و گاز بستگی دارد. بنابراین برای تنظیم نوع شعله باید ترکیب اکسیژن و گاز را تغییر داد.

جوشکاری هواگاز به نامهای جوش کاربید یا جوش اکسی استیلن شناخته می شود و دلیل آن سوختن گاز توسط اکسیژن است . به این دلیل که اکسیژن به شعله حاصل از سوختن گاز اضافه می گردد دمای شعله افزایش می یابد.

از جوشکاری هواگاز برای جوشکاری مقاطع نازک فلزی استفاده می شود . همچنین از سرپیک گرمکن هواگاز که نوعی مشعل جوشکاری محسوب می شود برای گرم کردن پیچ ، بلبرینگ و خم کاری نیز استفاده می شود.

جوشکاری هواگاز چگونه کار می کند؟

در جوشکاری اکسی استیلن از شعله ای با دمای حرارت بالا استفاده می شود که حاصل سوزانندن گاز سوختنی بوسیله اکسیژن است. قطعه کار با یا بدون سیم جوش ذوب می شود و در نتیجه به یکدیگر متصل می گردند.

گاز اکسیژن و گاز سوختنی در مخازن تحت فشار تحت عنوان کپسول اکسیژن یا کپسول گاز با فشار بالا ذخیره و حمل می شود و در هنگام استفاده با استفاده از مانومتر مربوطه به فشار مورد نیاز جوشکاری تبدیل می گردد.

گاز از طریق شیلنگ دوقلو که بسیار انعطاف پذیر است به سمت سرپیک حرکت می کند و مقدار ورودی آن به شعله توسط شیر تنظیم روی دسته سرپیک جوش تنظیم می شود.

جوشکاری هواگاز

انواع شعله در جوشکاری اکسی استیلن

سه نوع شعله مختلف و متمایز وجود دارد شعله خنثی ، اکسید کننده و پرکربن.

جوشکاری هواگاز معمولا توسط شعله خنثی انجام می شود که به آن شعله طبیعی نیز گفته می شود. این شعله حاصل ترکیب مقادیر مساوی از اکسیژن و استیلن است . همانطور که از نام انواع دیگر شعله پیداست شعله اکسیدکننده از افزایش میزان اکسیژن شعله و شعله سوزاننده از افزایش گاز سوختنی در شعله بوجود می آید.

به این علت که فولاد در دمای بیش از 1500 درجه سانتیگراد ذوب می شود باید از ترکیب اکسیژن و استیلن برای ذوب و جوش دادن آنها استفاده نمود . با این حال از گازهای سوختنی دیگر همچون پروپان ، هیدروژن و … نیز می توان شعله جوشکاری بوجود آورد که برای جوشکاری فلزات با دمای ذوب پایین تر استفاده می گردد.

همانطور که از مطالبی مذکور می توان دریافت حالتهای مختلف شعله توسط گازهای مختلف و با ترکیب متفاوت می توان ایجاد نمود . پس برای جوشکاری فلزات مختلف باید شکل و ترکیب شعله متناسب با آن نوع از فلز تنظیم گردد.

شعله جوشکاری هواگاز یا اکسی استیلن

انواع شعله در جوشکاری هواگاز کدام است ؟

شعله کربونیزه

شعله پرکربن یا کربونیزه حاوی مقادیر زیادی از گاز استیلن است . این شعله برای جوشکاری فلزات با دمای ذوب پایین تر متناسب است چرا که دمای کمتری ایجاد می کند. برای جوشکاری نیکل ، فولاد پرکربن و فلزات غیرآهنی انتخاب مناسبی است.

شعله کربرونیزه

شعله خنثی

شعله خنثی حاوی ترکیب مساوی گازهای اکسیژن و استیلن است . شعله طبیعی برای جوشکاری فولاد بسیار مناسب است و کمترین اثر شیمیایی بر روی قطعه کار را خواهد گذاشت.

شعله هواگاز خنثی

شعله اکسیدکننده

همانطور که از نام این نوع از شعله پیداست این شعله شامل مقادیر زیاد اکسیژن است و نسبت اکسیژن معمولا 1.5 برابر گاز سوختنی است . این شعله برای جوشکاری مس ، آلیاژهای مس مانند برنج قابل استفاده است و به دلیل اکسید کنندگی برای فولاد توصیه نمی شود.

تجهیزات جوشکاری هواگاز
تجهیزات جوشکاری هواگاز

چه تجهیزاتی برای جوشکاری اکسی استیلن مورد نیاز است ؟

تجهیزات جوشکاری هواگاز معمولا قابل حمل و استفاده آسان هستند . خلاصه تجهیزات جوش کاربید عبارتست از دو عدد سیلندر گاز ، مقداری شیلنگ دوقلو ، دو عدد رگلاتور و یک سرپیک جوشکاری . این ساده ترین روش برای لیست نمودن تجهیزات مورد نیاز در جوشکاری هواگاز است.

علاوه بر تجهیزات اصلی که ذکر شد تجهیزات ایمنی برای جلوگیری از برگشت شعله نیز باید به عنوان بخشی مهم از تجهیزات جوشکاری هواگاز در نظر گرفته شود . این تجهیزات از برگشت شعله به سمت کپسول اکسیژن و گاز جلوگیری می کنند به آنها فلاشبک نیز گفته می شود . دلیل اصلی برگشت شعله عدم تخلیه هوای داخل شیلنگ و یا کثیف و آسیب دیدگی نازل جوش یا کم بودن فشار گاز است.

در زمان جوشکاری هواگاز ، کاربر باید لباس مخصوص جوشکاری ، عینک محافظ بپوشد . البته به دلیل شدت کمتر اشعه ماواء بنفش در جوشکاری هواگاز به نسبت جوشکاری قوس الکتریکی ، نیازی به استفاده از عینک با درجه محافظت بالا نیست و عینک رنگی کفایت می کند.

جوشکاری اکسی استیلن

ویژگی های جوشکاری اکسی استیلن چیست ؟

با توجه به انواع شعله که در بخشهای قبلی به آن اشاره شد می توان با تغییر ترکیب و فشار دو گاز اکسیژن و استیلن در جوشکاری ، اثرات متفاوت بر روی محصول جوشکاری ایجاد کرد این اثرات حاصل شعله نرم ، سخت یا خشن است.

شعله ای که سخت و قوی باشد فلز مذاب را از حوضچه جوش خارج می کند و شعله نرم نمی تواند به خوبی فلز قطعه کار را ذوب کند.

برای ساده تر کردن تنظیم شعله برای ضخامتهای مختلف فلز ، نازل جوشکاری هواگاز با سایزهای مختلف تولید می شود . که هر نازل طبق نوشته روی آن سایز مشخصی را جوشکاری خواهد کرد.

تکنیک سنتی جوشکاری هواگاز ، حرکت نازل از چپ به راست است و تکنیک دوم یا مدرن آن ، حرکت نازل فقط به راست است . تکنیک اول روش عمومی جوشکاری و برای اتصالات لوله ، سر به سر برای ورق فلزی تا ضخامت 5 میلیمتر مناسب است . تکنیک دوم و یا حرکت به سمت راست برای ضخامتهای بیش از 5 میلیمتر و جوشکاری های افقی یا عمودی است.

تکنیک جوشکاری از راست که به تکنیک راست دست نیز شناخته می شود برای جوشکاری ورق های فولادی خصوصا خطوط لوله که به جوشکاری عمودی و سربار نیاز دارند مناسب است . انتخاب روش صحیح جوشکاری اثر مستقیم بر روی محصول جوش دارد.

خاصیت اصلی تکنیک راست دست به عنوان یک تکنیک حرفه ای برای جوشکاران ماهر آن است که جوشکار دید خوبی به نسبت حوضچه جوش دارد .

چرا از گاز استیلن برای جوشکاری استفاده می کنیم؟

جوشکاری به عنوان یکی از ارکان صنعت و تولید محسوب می شود با اینکه انواع مختلف روشهای جوشکاری می تواند مورد استفاده قرار گیرد ، جوشکاری هواگاز یکی از مهم ترین روشها است. در این روش گاز استیلن به عنوان گاز اصلی و سوختنی در ایجاد شعله محسوب می گردد . البته از گازهای دیگری همچون پروپان ، هیدروژن ، بوتان و … نیز می توان به عنوان جایگزین استیلن استفاده نمود.

اما ترکیب اکسیژن و استیلن از سال 1906 برای برش فلزات مورد استفاده قرار می گرفته است. در طول همه این سالها استیلن به عنوان یکی از ایمن ترین در عین حال قوی ترین گازهای مورد استفاده در شعله مورد نیاز برای جوشکاری شناخته شده است . سایر گازهای ذکر شده از نظر کارایی در سطح پایین تری از استیلن قرار دارند.

گاز استیلن
گاز استیلن

تفاوت های گاز پروپان و استیلن در جوشکاری هواگاز چیست؟

اصلی ترین تفاوت های گاز سوختنی پروپان و گاز سوختنی استیلن عبارتند از :

تفاوت حرارت شعله

دمای حرارت ایجاد شده از سوختن پروپان در گاز اکسیژن 2800 درجه سلسیوس و دمای حرارت ایجاد شده توسط سوختن استیلن 3200 درجه سانتیگراد است. بنابراین برای جوشکاری فولاد ، گاز استیلن گزینه مناسبی است.

نوع جوش

شکل شعله ایجاد شده توسط اکسیژن و استیلن شامل بخشهای مجزا است که باعث آماده سازی سطح جوش برای جوشکاری تمیزتر می شود اما شعله حاصل از پروپان بخش های مشخص ندارد . بنابراین جوشکاری اکسی استیلن برای فولادهای مقاوم با استحکام بالا بهترین گزینه است.

ایمنی

راندمان استیلن هنگام استفاده با اکسیژن بسیار بالا است. بنابراین اکسیژن کمتری مورد نیاز خواهد بود پس کپسول ها نیاز به تغییر متوالی ندارند .

مزایای اقتصادی

استیلن در مقایسه با پروپان به اکسیژن کمتری نیاز دارد. به این صورت که حجم اکسیژن به پروپان 4.5 به 1 و حجم اکسیژن به استیلن 1.2 به 1 است بنابراین اکسیژن کمتری برای سوزاندن استیلن با حجم مساوی با پروپان مورد نیاز است.

سایز های مختلف از سیلندر استیلن موجود است و می توانید به تناسب میزان جوشکاری و استیلن مورد نیاز ، سیلندر متناظر آن را انتخاب کنید.

جوشکاری هواگاز در چه مواردی استفاده می شود؟

جوش کاربید به عنوان فرآیندی بر اساس دمای حرارت شعله ایجاد شده و برای جوش دادن فلزاتی همچون فولادهای آلیاژی ، چدن ، آلومینیوم و منیزیم مورد استفاده قرار می گیرد.

نحوه صحیح استفاده از سرپیک جوش کاربید چگونه است؟

مراحل استفاده از سرپیک جوش نقره شامل روشن کردن ، تنظیم ، استفاده و خاموش کردن سرپیک آسان است . به شرطی که به دقت از دستورالعمل ها پیروی نمایید.

چگونه مشعل جوشکاری را روشن ، تنظیم و خاموش کنیم؟

قبل از روشن نمودن مشعل جوشکاری موارد ذیل را به دقت بررسی نمایید

  • از بسته بودن شیر مانومتر ها اطمینان حاصل کنید.
  • شیرهای مشعل جوشکاری باید بسته باشد.
  • با فاصله مناسب از رگلاتور اکسیژن و استیلن بایستید و شیر کپسول ها را به آرامی باز کنید.
  • فشار مورد نیاز برای جوشکاری را با استفاده از شیر رگلاتورها تنظیم نمایید.
  • شیر گاز استیلن را باز کنید تا هوای محیط از مسیر شیلنگ خارج شود و در صورت افت فشار خروجی رگلاتور آنرا تنظیم نمایید . برای گاز اکسیژن نیز همان کار را تکرار کنید.

روشن و تنظیم نمودن شعله بر روی مشعل جوش

  • از خالی بودن هوای محیط در مسیر اطمینان حاصل کنید.
  • شیر استیلن روی دسته را نیم دور باز کنید
  • فندک بزنید تا شعله روشن شود.
  • مقدار گاز استیلن را با باز کردن شیر افزایش دهید تا دودی وجود نداشته باشد.
  • سپس شعله را کم کنید تا ابتدای شعله بر روی نازل جوشکاری قرار گیرد.
  • شیر اکسیژن را باز کنید تا شعله به شکل خنثی تنظیم شود.

در صورتی که کار شما پایان یافته مراحل زیر را ادامه دهید

  • شیر روی کپسول اکسیژن و استیلن را ببندید
  • شیر دسته جوش را بازکنید تا گاز و اکسیژن آن تخلیه شود.
  • پس از اطمینان از اینکه رگلاتورها عدد 0 را نمایش می دهند ، شیر آن را ببندید.

مسیر را از نظر آسیب دیدگی بازرسی و جمع آوری نمایید

خاموش نمودن سرپیک جوشکاری

  • شیر اکسیژن دسته جوش را ببندید
  • شیر گاز دسته جوش را ببندید.