جوشکاری آرگون، که به نام‌های جوشکاری قوسی تنگستن با گاز محافظ (GTAW - Gas Tungsten Arc Welding) یا جوشکاری تیگ (TIG - Tungsten Inert Gas) نیز شناخته می‌شود، یک فرآیند جوشکاری قوسی است که در آن از یک الکترود تنگستن غیرمصرفی برای ایجاد قوس الکتریکی استفاده می‌شود. ناحیه جوش و الکترود توسط یک گاز محافظ بی‌اثر، معمولاً آرگون، از آلودگی‌های اتمسفر محافظت می‌شوند. این فرآیند، جوش‌های بسیار تمیز، دقیق و با کیفیتی ایجاد می‌کند و به همین دلیل در صنایع مختلفی که نیاز به اتصالات قوی و ظریف دارند، کاربرد گسترده‌ای پیدا کرده است.

اصول عملکرد جوشکاری آرگون:

در جوشکاری آرگون، یک قوس الکتریکی بین نوک الکترود تنگستن و قطعه کار ایجاد می‌شود. حرارت ناشی از این قوس، فلز پایه را ذوب کرده و امکان اتصال آن را فراهم می‌کند. گاز آرگون که از اطراف الکترود خارج می‌شود، یک اتمسفر محافظ در اطراف قوس و حوضچه مذاب ایجاد می‌کند و از واکنش فلز مذاب با اکسیژن و نیتروژن موجود در هوا جلوگیری می‌کند. این امر منجر به جوشی تمیز و بدون تخلخل می‌شود.

در بسیاری از موارد، از یک فلز پرکننده (Filler Metal) نیز در جوشکاری آرگون استفاده می‌شود. این فلز به صورت دستی یا اتوماتیک به حوضچه مذاب اضافه شده و به ایجاد اتصال قوی‌تر و پر کردن درزهای جوش کمک می‌کند.

مزایای جوشکاری آرگون:

• کیفیت بالای جوش: جوش‌های ایجاد شده با این روش بسیار تمیز، بدون تخلخل و با استحکام بالا هستند.
• دقت و کنترل بالا: جوشکار کنترل دقیقی بر روی قوس الکتریکی و میزان حرارت ورودی دارد، که امکان جوشکاری قطعات نازک و ظریف را فراهم می‌کند.
• تنوع مواد قابل جوشکاری: جوشکاری آرگون برای جوشکاری طیف وسیعی از فلزات از جمله فولادهای آلیاژی، فولادهای ضد زنگ، آلومینیوم، منیزیم، تیتانیوم، مس، نیکل و آلیاژهای آن‌ها مناسب است.
• عدم وجود سرباره: در این فرآیند، سرباره‌ای تولید نمی‌شود که نیاز به پاکسازی پس از جوشکاری داشته باشد.
• آلودگی کم: نسبت به بسیاری از روش‌های جوشکاری دیگر، جوشکاری آرگون دود و ذرات کمتری تولید می‌کند.
• مناسب برای پاس‌های ریشه: به دلیل کنترل بالا، این روش برای ایجاد پاس‌های ریشه در جوشکاری‌های چند پاسه بسیار مناسب است.

معایب جوشکاری آرگون:

• سرعت جوشکاری پایین: نسبت به برخی روش‌های دیگر مانند جوشکاری میگ و مگ، سرعت جوشکاری آرگون معمولاً پایین‌تر است.
• مهارت بالای جوشکار: برای انجام جوشکاری آرگون با کیفیت، نیاز به مهارت و تجربه بالایی است.
• هزینه بالاتر تجهیزات و گاز محافظ: تجهیزات جوشکاری آرگون و گاز آرگون معمولاً گران‌تر از برخی روش‌های دیگر هستند.
• حساسیت به جریان هوا: جریان هوا می‌تواند اتمسفر محافظ گاز آرگون را مختل کرده و کیفیت جوش را کاهش دهد.

لوازم و تجهیزات مورد استفاده در جوشکاری آرگون:

1. منبع تغذیه (Power Source):

   • دستگاه جوش آرگون AC/DC: برای جوشکاری طیف وسیعی از فلزات، از جمله آلومینیوم (با جریان AC) و فولادها (با جریان DC) استفاده می‌شود.
   • دستگاه جوش آرگون DC: عمدتاً برای جوشکاری فولادها، فولادهای ضد زنگ، مس و نیکل به کار می‌رود.

2. تورچ جوشکاری آرگون (TIG Torch):

   • تورچ هوا خنک: برای جریان‌های پایین و کارهای سبک استفاده می‌شود.
   • تورچ آب خنک: برای جریان‌های بالا و کارهای سنگین که نیاز به خنک‌کاری بیشتری دارند، به کار می‌رود.

3. الکترود تنگستن (Tungsten Electrode):

   • الکترودهای تنگستن در انواع مختلف با آلیاژهای متفاوت (مانند تنگستن خالص، تنگستن توریم‌دار، تنگستن سریم‌دار، تنگستن لانتانیم‌دار و غیره) برای کاربردهای مختلف موجود هستند. انتخاب نوع الکترود به نوع فلز پایه و جریان جوشکاری بستگی دارد.

4. گاز محافظ آرگون (Argon Shielding Gas):

   • سیلندر گاز آرگون با خلوص بالا.
   • مانومتر و فلومتر: برای تنظیم و کنترل جریان گاز آرگون.
   • شیلنگ گاز: برای انتقال گاز از سیلندر به تورچ.

5. فلز پرکننده (Filler Metal):

   • مفتول‌های جوشکاری با ترکیبات شیمیایی متناسب با فلز پایه.

6. سیستم خنک‌کاری (Cooling System) (برای تورچ آب خنک):

   • پمپ و مخزن آب برای گردش آب خنک‌کننده در تورچ.

7. تجهیزات ایمنی:

   • ماسک جوشکاری با شیشه اتوماتیک: برای محافظت از چشم‌ها در برابر اشعه ماوراء بنفش و مادون قرمز و نور شدید قوس.
   • دستکش جوشکاری چرمی: برای محافظت از دست‌ها در برابر حرارت و جرقه.
   • پیش بند چرمی: برای محافظت از بدن در برابر حرارت و جرقه.
   • کفش ایمنی: برای محافظت از پاها.
   • لباس کار مناسب: برای محافظت از بدن.
   • سیستم تهویه: برای دفع دود و گازهای ناشی از جوشکاری.

کاربردهای جوشکاری آرگون:

جوشکاری آرگون به دلیل کیفیت و دقت بالای خود، در صنایع مختلف کاربرد دارد، از جمله:

• صنایع هوافضا: جوشکاری قطعات حساس و آلیاژهای خاص مورد استفاده در هواپیما و فضاپیما.
• صنایع شیمیایی و پتروشیمی: جوشکاری لوله‌ها و مخازن از جنس فولادهای ضد زنگ و آلیاژهای مقاوم در برابر خوردگی.
• صنایع غذایی و دارویی: جوشکاری تجهیزات بهداشتی از جنس فولادهای ضد زنگ.
• صنایع خودروسازی: جوشکاری قطعات آلومینیومی و فولادی.
• صنایع ساخت و تولید: جوشکاری قطعات دقیق و ظریف.
• ساخت زیورآلات و قطعات هنری: به دلیل دقت و ظرافت بالای جوش.
• تعمیر و نگهداری: جوشکاری قطعات آسیب دیده با دقت بالا.

نتیجه‌گیری:

جوشکاری آرگون یک فرآیند جوشکاری قدرتمند، دقیق و با کیفیت است که با استفاده از گاز محافظ آرگون و الکترود تنگستن غیرمصرفی، اتصالات قوی و تمیزی را در طیف وسیعی از فلزات ایجاد می‌کند. با وجود سرعت جوشکاری نسبتاً پایین و نیاز به مهارت بالای جوشکار، مزایای فراوان این روش، آن را به یک انتخاب ایده‌آل برای بسیاری از کاربردهای صنعتی و تخصصی تبدیل کرده است. آشنایی با اصول عملکرد، مزایا، معایب و تجهیزات مورد استفاده در جوشکاری آرگون، برای هر فردی که در زمینه جوشکاری و اتصال فلزات فعالیت دارد، ضروری است.