جوشکاری تیگ و موارد کاربرد آن در هات تپ

جوشکاری تیگ یا TIG یکی از بهترین روش های جوشکاری با استفاده از قوس الکتریکی است. جوشکاری در عملیات هات تپ فرایندی است که بسیار مورد استفاده و کاربردی است و از آن برای ساخت اتصالات و فیتینگ ها و همچنین نصب این اتصالات بر روی خط لوله استفاده می شود. با پایان یافتن عملیات هات تپ انشعاباتی از خطوط لوله ی مختلف گرفته می شود که این انشعابات در هر عملیات هات تپ با کمک فرایندهای جوشکاری مختلف و با طراحی به روز ایجاد خواهند شد. جوشکاری تیگ یکی از انواع فرایندهای جوشکاری است که قصد بر توضیح آن در این نوشته داریم.

جوشکاری تیگ TIG
جوشکاری تیگ TIG

جوشکاری تیگ (TIG)

جوشکاری تیگ یا Tungsten Inert Gas که با نام فنی جوشکاری قوس تنگستن تحت پوشش گاز محافظ نیز شناخته می شود یکی از مهم ترین و پرکاربردترین روش های جوشکاری در صنایع بخصوص نفت و پتروشیمی است.

جوشکاری تیگ بیشتر با نام جوش آرگون شناخته می شود و دلیل این نام گذاری استفاده از گاز آرگون (Ar) در این روش جوشکاری می باشد.

جوشکاری قوسی

قوس الکتریکی به حالتی از تخلیه ی الکتریکی درون هوا یا یک ماده ی نارسانا اطلاق می شود.

جوشکاری قوسی روشی در جوشکاری است که در آن حرارت لازم برای ذوب کردن آلیاژ و متریال قطعه ی مورد نظر را با استفاده از قوس الکتریکی بین الکترود و قطعه ی مورد نظر به وجود می آید.  جوشکاری قوسی (arc welding) یک روش جوشکاری است که از یک منبع تغذیه جوشکاری برای ایجاد قوس الکتریکی بین الکترود و ماده ی پایه برای ذوب کردن فلزات در محل جوش استفاده می ‌کنند.

روش‌های جوشکاری با قوس الکتریکی شامل موارد زیر است.

  • جوشکاری با الکترود دستی پوشش دار یا  SMAW
  • جوشکاری زیر پودری یا  SAW
  • جوشکاری با گاز محافظ یا GMAW و MIG/MAG
  • جوشکاری با گاز محافظ و الکترود تنگستنی یا  TIG

در این نوشته قصد داریم تا یکی از روش های جوشکاری به روش قوس الکتریکی و با استفاده از الکترود تنگستن یا جوشکاری تیگ را توضیح دهیم.

جوشکاری تیگ

در جوشکاری تیگ یا جوش آرگون برای ایجاد قوس جوشکاری از الکترود تنگستن استفاده می شود. الکترود تنگستن حین انجام عملیات جوشکاری مصرف نمی شود. در جوشکاری تیگ یک فضای خالی را بین الکترود و قطعه ی پایه در نظر می گیرند. سپس با استفاده از یک گاز خنثی که عموما آرگون است ، هوا را این فضای خالی بیرون می رانند. با این کار در این فضا خلاء ایجاد می شود. خلاء ایجاد شده در فضای جوشکاری مانع از اکسید شدن و مصرف الکترود تنگستن می شود. کاربرد الکترود در جوشکاری تیگ برای به وجود آوردن قوس الکتریکی و تخلیه ی برق است. دمای ایجاد شده از طرف قوس الکتریکی موجب ذوب فلزات در این نوع جوشکاری می شود.

الکترودهای تنگستن

در جوشکاری تیگ انتخاب قطر الکترود ، بستگی به شدت و نوع جریان مورد استفاده دارد. الکترودهای تنگستن اغلب در قطرهای ۰٫۲۵ تا ۶٫۳۵ میلی متر و طول ۷۶ تا ۶۱۰ میلی متر ساخته می شوند. الکترودهای تنگستن خالص نسبت به سایر الکترودها ارزان تر هستند. الکترودهای تنگستن ظرفیت حمل جریان الکتریکی کمتری دارند ، عمر کوتاهتری داشته و تنها قابل استفاده با جریان متناوب (AC) می باشند. از این الکترودها در مواردی که حساسیت کار کمتر است ، استفاده می شود.

الکترودهای تنگستن توریُم دار، ظرفیت حمل الکتریسیته بالاتری داشته و دارای عمر طولانی تری هستند. شروع قوس با این الکترودها راحت تر بوده و ثبات قوس بیشتری ایجاد می کنند. از این الکترودها اغلب در جریان مستقیم (DC) استفاده می شود.

الکترودهای زیرکونیوم دار بهترین نوع الکترود برای جوشکاری آلومینیوم و منیزیم هستند. این الکترودها مزایای هر دو نوع الکترود قبلی را دارا بوده و زمانی که از این الکترودها با جریان متناوب (AC) استفاده می شود ، پایداری قوس به همراه ظرفیت حمل جریان الکتریکی و شروع قوس مناسب را به طور همزمان فراهم می آورند.

مزیت جوشکاری تیگ

  • ایده آل بودن ظاهر جوش
  • عدم نیاز به تمیز کاری پس از جوشکاری
  • توانایی حداکثری در کنترل فرایند جوشکاری
  • مناسب برای پاس ریشه
  • کیفیت بالا
  • امکان استفاده از الکترودهای مصرفی و غیر مصرفی به صورت انتخابی و بنا به صلاح دید عملیاتی

محدودیت ها در جوشکاری تیگ

  • بالا بودن هزینه و پیچیدگی تجهیزاتی
  • نرخ رسوب کم و سرعت جوشکاری پایین
  • حساسیت بالا نسبت به آلودگی فلز پایه و الکترود مصرفی

 

عملیات جوشکاری در عملیات هات تپ می تواند برای ساخت اتصالات انشعابی در محل کارگاه و هم چنین برای نصب انواع اتصالات از جمله اتصال اسپلیت تی و سدل نیپل و غیره روی خطوط لوله مورد استفاده قرار گیرد. در عملیات هات تپ فرایندهای جوشکاری بنابر طراحی های فنی و مهندسی تعیین می شود. در این طراحی ها پس از در نظر گرفتن جنس و ضخامت لوله ، هم چنین جنس اتصالات و ماهیت سیال درون لوله روش جوشکاری انتخاب می شود. جوشکاری تیگ یا جوش آرگون یکی از پرمصرف ترین انواع عملیات جوش در پروژه های هات تپ می باشد که بنابر اصول فنی و مهندسی در بسیاری از پروژه های هات تپ به کار می روند.