سیم جوش چیست؟ آشنایی با انواع و کاربرد هر کدام

در مورد سیم جوش باید گفت که یک قطعه ساده و در عین حال کاربردی است که به منظور پر کردن فضاهای خالی بین دو ماده یا اتصال بهتر مورد استفاده قرار می‌گیرد. سیم جوش که عمدتا برای فلزات مورد استفاده قرار می‌گیرد، بسته به نوع فلز، پوشش و کاربرد در انواع مختلفی دسته‌بندی می‌شوند.

در مورد سیم جوش باید به این موضوع اشاره کرد که به صورت حلقه‌ای یا قرقره‌ای در طول‌ و وزن‌های مختلف تولید شده و به فروش می‌رسند. امکان قرار دادن سیم جوش به صورت حلقه در دستگاه جوش وجود دارد؛ در این حالت سیم جوش با استفاده از قطعه‌ای وایرفیدر به سمت تورچ هدایت می‌شود تا پس از فشردن کلید تورچ (گان جوشکاری) سیم جوش ذوب شده و دو قطعه را به یکدیگر جوش دهد. هر چه یک سیم جوش قطر بیشتری داشته باشد می‌توان جریان بیشتری در آن وارد کرده و جوشکاری مواد ضخیم‌تر را بهتر انجام داد.

در مورد سیم جوش باید به این موضوع اشاره کرد که از این ابزار به منظور اتصال دو ماده فلزی به یکدیگر مورد استفاده قرار می‌گیرد؛ به همین دلیل سیم جوش در صنایع مختلفی به کار گرفته می‌شود. از سیم جوش معمولا به منظور اتصال و جوش دادن قطعات فولادهای ساده کربنی، فولادهای کم آلیاژ و فولادهای آلیاژی استفاده می‌شود. از مهم‌ترین کاربردهای سیم جوش می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• صنایع ساخت تجهیزات ثابت مانند مخازن تحت فشار و مبدل‌های حرارتی
• صنایع حمل و نقل
• صنایع خودروسازی
• صنایع عمرانی و ساختمان‌سازی
• مجسمه‌سازی

یکی از دلایل کاربرد زیاد سیم‌ جوش در جوشکاری مستقیم و صنایع مختلف، مزایایی است که این ابزار دارد. از مهم‌ترین مزایای سیم جوش که باعث شده جوشکاران استفاده از آن را به جوشکاری با الکترود ترجیح دهند، می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• سرعت بالای جوشکاری و صرفه‌جویی در زمان
• پایداری بالاتر قوس الکتریکی
• کمتر بودن میزان پاشش جوش
• کم بودن میزان انتشار گازهای آلوده
• امکان جوشکاری به دو شکل اتوماتیک و نیمه اتوماتیک

در کنار مزایایی که در مورد استفاده از سیم جوش عنوان شد، باید به این نکته توجه کرد که استفاده از سیم جوش دارای برخی از معایب نیز هست. از جمله مهم‌ترین معایب استفاده از سیم جوش می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• قیمت بالا و گران بودن تجهیزات مورد نیاز
• نیاز به استفاده از گاز محافظ به منظور جلوگیری از تماس گازهای اکسیژن و نیتروژن
• حساس بودن و آسیب‌پذیر بودن سیم‌ جوش و نیاز به مراقبت و نگهداری بیشتر
• عرضه به صورت قرقره‌ای و دشوار بودن جابجایی و حمل و نقل آن

همانطور که اشاره شد، سیم جوش که منظور اتصال یا پر کردن فضای بین فلزات از طریق جوشکاری استفاده می‌شود، در انواع مختلفی وجود دارد که هر کدام دارای ویژگی‌های منحصر به فرد بوده و در نتیجه کاربردهای متفاوتی دارند. در ادامه با انواع سیم جوش و ویژگی‌ها و کاربردهای هر کدام آشنا می‌شویم.

سیم جوش جامد فلزی با گاز محافظ  (GMAW)

این نوع سیم جوش از نوع سیم جوش توپر (Solid Wire) بوده و بهترین گزینه برای اتصال ورق‌های فلزی است که می‌تواند جوش‌هایی صاف و تمیز روی سطح ایجاد کند. استفاده از گاز محافظ در این سیم جوش می‌تواند در پیشگیری از بیماری‌های تنفسی مؤثر واقع شود. با توجه به اینکه این نوع سیم جوش رسوب زیادی نداشته و نیاز به پاکسازی کمی دارد، محببوبیت زیادی در بین جوشکاران دارد.

در مورد کاربرد سیم جوش جامد فلزی باید به این موضوع اشاره کرد که از این سیم جوش می‌توان در جوشکاری خارج از موقعیت با روش قوس کوتاه استفاده کرد که روی مواد دارای ضخامت کم و دارای خاصیت انجماد سریع، کاربرد زیادی دارد.

سیم جوش هسته فلزی

این نوع سیم جوش یک الکترود لوله‌ای با هسته فلزی است که مانند GMAW می‌تواند جوش بدون سرریزه روی سطح ایجاد کند؛ در نتیجه نیاز به پاکسازی زیادی وجود ندارد. از این نوع سیم جوش که ویژگی‌های عملکردی مشابه با GMAW دارد می‌توان برای کاربردهای با مقاومت بالا و آلیاژ کم استفاده کرد. مهم‌ترین تفاوت این نوع سیم‌جوش با نوع جامد فلزی، روکش‌دار بودن آن است که باعث شده سرعت بالاتر، حوضچه مذاب وسیع‌تر و پاشش کمتر در زمان جوشکاری را به ارمغان آورد.

با توجه به اینکه سیم جوش هسته فلزی می‌تواند مقیاس بیشتری از آلودگی‌های سطحی را تحمل کند، به همین بهترین گزینه برای زمانی است که قصد از بین بردن آلودگی‌های روی سطح فلز را ندارید. به دلیل سطح پاشش کمتر و سرعت حرکت بیشتر، سرعت جوشکاری با استفاده از این سیم جوش بیشتر است. در نهایت باید گفت که این نوع سیم جوش‌ها برای کاربردهای مقاومت بالا و آلیاژ کم بهترین گزینه هستند.

سیم جوش تو پودری  (FCAW)

در مورد سیم جوش توپودری به عنوان یکی از انواع سیم جوش باید گفت که یک لوله حاوی عوامل شار در هسته و همچنین اکسید کننده است تا بتواند تحمل بالاتری در برابر سختی داشته باشد. مهم‌ترین مزیت این نوع سیم جوش، امکان استفاده از آن در خارج از موقعیت و در موقعیت مناسب و همچنین عدم نیاز به گاز محافظ است. این سیم جوش بهترین گزینه برای جوشکاری روی فلزهای دارای سطح کثیف است و همچنین به دلیل میزان رسوبی که روی جوش باقی می‌گذارد، به تمیزکاری زیادی نیاز دارد.

سیم جوش تیگ

در جوشکاری تیگ از فیلر به جای سیم جوش استفاده می‌شود که بر خلاف سیم جوش به صورت شاخه‌ای تولید می‌شوند. فیلرها با توجه به آلیاژی یا غیر آلیاژی بودن قطعه در انواع مختلفی مانند فیلر آهنی، مسی، آلومینیومی و استیل وجود داشته و به کار گرفته می‌شوند. 

• فیلر آهن: زمانی که جوشکاری آهن با روش‌های دیگر امکان ندارد، استفاده می‌شود و به همین دلیل بهترین گزینه برای جوشکاری‌های گرید متوسط آهن است.
• فیلر استیل: برای جوشکاری قطعات استیل و ضد زنگ و فلزاتی که مقاومت بالایی در برابر گرما و خوردگی دارند استفاده می‌شود. جوشکاری مخازن تحت فشار،‌ شیرآلات، تجهیزات شیمیایی و دریایی از موارد کاربرد این فیلر است.
• فیلر آلومینیوم: پرکاربردترین نوع فیلر است که به منظور جوشکاری و اتصال قطعات آلومینیومی در صنایع مختلف به کار گرفته می‌شود. در مورد فیلر آلومینیوم باید گفت که این فیلر باید دارای ترکیبات شیمیایی و مواد افزودنی باشد تا در انتهای جوشکاری، خواص فلز آلومینیوم تغییر نکرده باشد.
• فیلر مس: به منظور جوشکاری ورق‌های مس یا آلیاژ‌های آن استفاده می‌شود که به نام فیلرهای بدون اکسیژن یا اکسیژن‌زدا شناخته می‌شود. امکان استفاده از این نوع فیلر با جریان DC وجود دارد. از مهم‌ترین کاربردهای آن می‌توان به صنایع کشتی‌سازی و سازه‌های دریایی اشاره کرد.

در مورد ویژگی‌های جوشکاری با سیم جوش که باعث محبوبیت این روش شده، می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• نفوذ عمیق و ایجاد اتصال نازک در سطح فلز
• کاهش عیوب و تخلخل جوشکاری به دلیل وجود دی اکسید کننده‌ها
• مکانیسم تغذیه جوشکاری با سیم جوش به صورت تزریق خودکار به داخل حوضچه مذاب
• سرعت بالای جوشکاری و افزایش نرخ رسوب‌گذاری
• مراقبت از سیم جوش به دلیل وجود لایه مس به عنوان پوشش محافظ

در صورتی که از روش سیم‌ جوش برای جوشکاری استفاده می‌کنید، باید یک سری نکات را مورد توجه قرار داده و رعایت کنید. از جمله نکات مهم در زمان جوشکاری با سیم جوش می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• در زمان جوشکاری با استفاده از سیم جوش باید از ماسک و عینک مناسب برای جوشکاری استفاده شود. استفاده از این تجهیزات باعث می‌شود که بتوان از آسیب‌های ناشی از اشعه‌های قوس الکتریکی روی بدن جلوگیری کرد.
• در زمان جوشکاری با استفاده از سیم جوش به منظور حفاظت از اندام‌های مختلف باید از لباس و پیش‌بند مخصوص استفاده کرد.
• استفاده از دستکش ایمنی در زمان جوشکاری با سیم جوش به منظور جلوگیری از سوختگی ناشی از پرتابه‌های ناشی از جوش الزامی است
• در زمان جوشکاری با سیم جوش باید از نقاب‌های دستی یا نقاب‌های ثابت به منظور محافظت از چشمان استفاده کرد.
• استفاده از انبرهای عایق در زمان جوشکاری به منظور کاهش احتمال برق‌گرفتگی الزامی است.

یکی از کاربردی‌ترین تجهیزاتی که برای جوشکاری مورد استفاده قرار می‌گیرد، سیم جوش است. سیم جوش وظیفه دارد که فضاهای خالی بین دو ماده فلزی را پر کرده یا اتصال بهتری بین آن‌ها به وجود آورد. جوشکاری با استفاده از سیم جوش با اینکه روش گران‌تری در مقایسه با الکترود به حساب می‌آید اما به دلیل برخورداری از برخی مزایا مانند سرعت بالای جوشکاری، پایداری بالای قوس الکتریکی، کمتر بودن میزان پاشش جوش، کم بودن میزان انتشار گازهای آلوده و... از محبوبیت بالایی در بین جوشکاران برخوردار است.