تورچ جوشکاری چیست؟ بررسی تخصصی انواع تورچ جوشکاری

به طور کلی و به عبارت بهتر، مهمترین وظیفه در تورچ جوشکاری انتقال سه کاره (ماده سوختی یا جریان برق + گاز محافظ + الکترود یا سیم جوش) به محل اتصال در جوش گازی است. جوشکاری گازی برای موقعیت‌های مختلف صنعتی و سنگین، زیر آب، اجسام غیر آهنی مثل جوشکاری فولاد نرم و سخت، جوش استیل، آلومینیوم، چدن، نیکل، طلا، نقره، مس و... استفاده می‌گردد:

• صنایع کشتی سازی، لوازم آبی و دریایی و وسایل عایق بندی و آب بندی شده
• صنایع خودروسازی و ساخت اتومبیل و ماشین آلات
• صنایع هوا فضا و ساخت و تعمیرات هواپیما
• ساخت لوازم نظامی و ابزارآلات دفاعی
• پروژه های هنری، ساخت و تعمیر جواهرات و طلاسازی
• جوشکاری پتروشیمی، صنایع نفتی، مخازن، لوله ها و...
• جوش انواع فلزات رنگی، روغنی، لایه دار و ضخیم و...

اینها چند مورد مصرف جوشکای گازی است و با تعریف ساده‌ای که از تورچ جوش در بالاتر ارائه شد اهمیت این وسیله مشخص می‌شود. اما تورچ جوشکاری گازی بنا به نوع جوش، کاربری در صنایع، مکانیزم خنک کنندگی، گاز مصرفی، الکترود مصرفی یا غیر مصرفی، ماکزیمم جریان و آمپراژ کاری و... انواع مختلف و وسیعی دارد. به عنوان مثال تورچ جوش تیگ یا جوش آرگون در کنار انتقال برق و گاز محافظ، وظیفه نگهداشتن الکترود غیر مصرفی یا تنگستن را دارد. یا در جوشکاری میگ همان Co2 و یا جوش قوس الکتریکی، به جز انتقال برق و گاز محافظ، سیم جوش مصرفی نیز توسط تورچ جوشکاری تزریق می‌گردد.

هر چند که هر نوع تورچ جوشکاری در جزییات اجزاء مخصوص به خود را دارد اما در بیشتر این ابزارها اکثر اجزای آن مشترک و مشابه هم است. تورچ های جوشکاری با شکلی تفنگی یا هفت تیری و با دسته و نازل و تقریبا شبیه به تفنگ بادپاش هستند. اعضای مهم تورچ جوشکاری به شرح زیر است.

گردنه:

قسمتی لوله ای و بزرگ که به نوعی مهمترین بخش تورچ به حساب می‌آید. گردنه همیشه عایق شده و چند لایه است و دو قسمت اصلی تورچ یعنی مجموعه ابزارگیر بالایی (مجموعه کولت + نازل + شعله پوش + گاز پخش کن + سرامیک و...) را به بخش انتهایی تورچ یعنی مجموعه دستگیره (دسته + سوییچ + فنر + کابل و...) متصل می‌کند.

دسته:

دستگیره یا قسمتی که در درون دست کاربر قرار می‌گیرد از جنس پایه لاستیکی و پلاستیکی کاملا عایق حرارتی و خوش دست و نرم ساخته می‌شود و کلید قطع/وصل و تنظیمات تورچ نیز روی آن قرار می‌گیرد.

نازل یا کولت الکترود :

ابزارگیر تورچ جوشکاری که با نام سوزن گیر یا کولت الکترود شناخته می‌شود وظیفه محکم گرفتن و محصور کردن سیم جوش یا الکترود را دارد. این ابزار با توجه به قطر سیم و الکترود انتخاب می‌شود.

کولت گاز یا گاز پخش کن:

این عضو کوچک اما مهم به نام نازل گاز یا کولت گاز وظیفه پخش کردن گاز محافظ (در تورچ های هوا خنک و گاز خنک) را روی حوضچه مذاب جوش دارد. معمولا با سوراخ های کوچکی همراه است که کاربر مدام باید از باز بودن آنها و عبور کامل گاز و رسیدن به محل اتصال اطمینان حاصل کند. همین عضو در تورچ های آب خنک بجای پخش گاز، آب خنک کننده را به نقطه جوشکاری می‌رساند.

شعله پوش:

بالاترین قسمت نوک دسته مشعل در جوشکاری میگ گاهی با نام نازل گاز بالایی و در ایران به اسم شعله پوش شناخته می‌شود. که تمامی خروجی ها و شعله را روی محل جوشکاری و نقطه اتصال متمرکز می‌کند و نباید اجازه ورود هوای محیط و ناخالصی را به این محل بدهد.

سرامیک:

الکترود گیر یا نگهدارنده الکترود تنگستن تنها در جوشکاری تیگ یا آرگون مصرف دارد و روی تورچ این نوع جوشکاری به همراه گرد گیر و تفلون تیم محکم نگهداشتن میله تنگستن روی تورچ را تشکیل می‌دهند. سرامیک تورچ تیگ معمولا از جنس سرامیک و یا گاهی شیشه ضد حرارت ساخته می‌شود.

همانطور که اشاره شد این وسیله خانواده بزرگ و متنوعی در متعلقات ابزارهای جوش و برش به حساب می‌آید. تا آنجا که حتی دسته بندی تورچ جوشکاری خود چند حالت و گونه مختلف دارد. تورچ جوشکاری بر اساس نوع جوش یا گاز مصرفی و محافظ / بر اساس سیستم خنک کنندگی و نوع ماده مصرفی خنک کردن حوضچه مذاب جوشکاری / و البته مکانیزم کاری در چندین مدل طبقه بندی می‌شود.

انواع تورچ جوشکاری بر حسب نوع گاز محافظ

اصلی ترین نقش گاز محافظ و مصرفی در تورچ جوشکاری جهت تهیه هاله و لایه‌ای محافظ در محل اتصال است. این لایه محافظتی از نفوذ اکسیژن و هوای محیط و ناخالصی های هوا به موقعیت جوشکاری جلوگیری می‌کند و با ترکیبی که با هوا می‌سازد، مولکول‌های تخریبی که ممکن است روی فرآیند اتصال تاثیر منفی بگذارند و جوش را بی کیفیت کنند از بین می‌برد. این گاز محافظ بنا به نوع جوشکاری یا گاز بی اثر و خنثی مثل آرگون و هلیوم است، یا گاز فعال مثل دی اکسید کربن Co2 و یا  از گازی ترکیب شده از این موارد با گازهای هیدروژن، اکسیژن و... تشکیل می‌شود.

تورچ جوشکاری آرگون

مشعل جوش TIG تیگ یا آرگون جریان برق را از رکتی فایر و یا منبع برق مستقیم DC و یا متناوب AC به الکترود تنگستن می‌رساند. سیم یا الکترود تنگستن برخلاف بسیاری از روش های دیگر جوشکاری غیر مصرفی است و تنها برای تولید حرارت زیاد روی قطعه استفاده می‌گردد. سیم های الکترود تنگستن در رنگ های مختلف با توجه به خلوص و ناخالصی تعیین می‌شوند و قطرهای آنها نیز متفاوت بوده در سایز 0.2 تا 6 میلی‌متر در صنعت وجود دارد. در برخش مدل‌های این جوش از یک فلز مصرفی و پر کننده برای پر کردن شیار و نقطه جوشکاری شده بین دو فلز استفاده می‌گردد که جداگانه به محل تزریق می‌شود.

تورچ جوشکاری دی اکسید کربنCO2

دسته تورچ جوش میگ مگ یا جوشکاری Co2 علاوه بر رساندن جریان برق از مولد برق و رساندن گاز محافظ (یا آب خنک کننده)، وظیفه بسیار مهم تزریق سیم جوش به نقطه اتصال و ترکیب کردن آن با گاز در داخل نازل را دارد. از آنجا که جوشکاری میگ معمولا با چرخه کاری 100 درصد همراه است، تورچ و مشعل با کیفیت و عمر مفید بالایی را می‌طلبد.

تورچ جوشکاری اکسی استیلن

در این نوع جوشکاری قدیمی، گاز استیلن و اکسیژن باهم ترکیب شده و شعله را بوجود می‌آورد و دیگر خبری از منبع برق نخواهد بود. برای همین گاز محافظ در جوش استیلن یا جوش اکسی، غیر از نقش محافظتی، نقش تامین سوخت و روشن کردن شعله را هم دارد. ضمن اینکه در جوش اکسی الکترود مصرفی هم وجود نداشته و طبق نیاز از یک فلز پر کننده استفاده شده و به محل اتصال تزریق می‌گردد. این نوع جوشکاری بیشتر در نقره، طلا و برنج کاربرد دارد.

در جوشکاری استیلن چون روش تشکیل جرقه و سوخت با ترکیب گاز اکسیژن و ماده سوختی انجام می‌گیرد چند نوع تورچ وجود دارد که دو نوع پر مصرف آن به نام تورچ فشار مثبت یا Positive Pressure Torch و تورچ انژکتوری معروف هستند. در تورچ فشار مثبت که به فشار برابر یا مدیوم شناخته می‌شوند، مقدار معینی از اکسیژن و استیلن در بدنه تورچ قرار دارند و بعد از جرقه زدن و وارد آوردن فشار در انتهای نازل، شعله با حجم و فشار اولیه زیادی شکل می‌گیرد. نوع انژکتوری نیز سیستمی مشابه به فشار مثبت دارد با این تفاوت که اکسیژن با فشار بیشتر و گاز استیلن با فشار پایین تر تحت کنترل کاربر است؛ به همین خاطر ضمن ساخت شعله ایمن تر، از هدر رفتن گاز جلوگیری شده و تورچ کارایی دقیق‌تری دارد.

انواع تورچ جوشکاری بر اساس مکانیزم خنک کردن

مشعل های جوشکاری بر حسب سیستم خنک کردن و حفاظت در 3 حالت کلی ساخته می‌شوند.

تورچ جوشکاری هوا خنک

اولین و پر استفاده ترین آنها تورچ هوا خنک است که از هوای محیط برای خنک کنندگی استفاده می‌کنند. این مدل چرخه کاری پایین‌تری دارند و اوج‌شان 60 درصد است و برای جوشکاری 100 درصد مناسب نیستند. تورچ هوا خنک اغلب برای جوشکاری تا ماکزیمم جریان 250 آمپر ساخته می‌شوند هر چند که مدل‌هایی تا 350 آمپر هم در نوع میگ / مگ وجود دارد.

تورچ جوشکاری گاز خنک

این دسته مشعل ها نیز بسیار شبیه به هوا خنک هستند اما بجای هوای محیط از گاز برای کولینگ استفاده می‌کنند. دیوتی سایکل 60 درصدی و قابلیت کار با گاز، بهره وری بالاتری در خنک کردن حوضچه جوشکاری ارائه می‌دهد. اما تولید تورچ گاز خنک محدود است و به دلیل ماکزمم جریان پایین‌تر از هوا خنک ها استفاده زیادی بین کاربران ندارد.

تورچ جوشکاری آب خنک

قوی ترین تورچ جوش گازی از لحاظ خنک شدن به این نوع مشعل‌ها می‌رسد. تورچ آب خنک در قطعات داخلی خود یک لوله اضافه و عایق شده برای عبور آب دارد که سر آن به یونیت آب خنک متصل است. این ابزارها آب را به محل مود نظر می‌رسانند و برای جوشکاری گازی آمپراژ بالا و کاملا صنعتی و سنگین از 300 آمپر به بالا ایده آل خواهند بود.  

انواع تورچ جوشکاری بر حسب نوع استفاده و ساخت

تورچ جوش ثابت:

این مدل سری و الکترود گیر ثابت دارد و تکان نمی‌خورد. این دسته مشعل ها برای کارهای دقیق و بدون تکان خوردن کاربرد دارند.

تورچ جوش فلکسیبل یا متحرک:

برخلاف مدل قبلی، این مدل تورچ با سر منعطف و تنظیم شونده ساخته می‌شود که کاربر می‌تواند الکترود را در نقطه مشخصی که دوست دارد روی محل اتصال تنظیم کند.

تورچ جوش شیر دار:

این مدل مشعل که به یک ولوم و پیچ گردان مجهز شده توانایی تنظیم دبی و حجم عبوری گاز و آب محافظ به سمت محل اتصال را دارد.

تورچ جوش میکروسوئیچی:

 در این نوع تورچ جوشکاری بجای شیر یک میکروسوییچ قرار گرفته که با سرعت بالا و لحظه ای می‌تواند عبور برق و گاز را فورا و در مواقع مورد نیاز قطع کند.

تورچ جوشکاری پوش پول:

تفنگ جوشکاری پوش-پول یا تورچ Push Pull نوعی از تورچ های مخصوص جوش گازی میگ مگ هستند که مخزن متصل ندارند. در این تورچ ها یک موتور داخل تورچ و تفنگی قرار دارد که سیم جوش را از سمت فیدر  می‌کشد (Pull) و فیدر نیز با موتور جداگانه آن را به داخل تفنگ هل می‌دهد (Push) و به این ترتیب سرعت کار بالا می‌رود. از تفنگ پوش پول برای جوشکاری آلومینیوم در شیفت های کاری طولانی و فواصل بلند استفاده می‌گردد چرا که دقت آنها در مسافت زیاد بهتر است و دیوتی سایکل طولانی تری دارند.

تورچ جوشکاری قرقره دار:

تورچ جوش قرقره ای یا Spool Gun هم برای جوشکاری گازی میگ / مگ بکار می‌روند. این مدل برخلاف نوع پوش-پول دارای یک مخزن و قرقره متصل به تفنگ است که سیم جوش در آن ذخیره می‌شود. سیم جوش از فیدر دستگاه جوش در این قرقره ذخیره شده و براحتی استفاده می‌گردد. چرخه کاری تورچ جوش قرقره دار پایین‌تر از نوع قبلی است و برای کارهای ممتد و طولانی مناسب نیست. اما سرعت کار بالاتری نسبت به نوع پوش-پول دارد و وزن آن نیز کمتر است.

تورچ جوشکاری دودگیر:

تورچ جوش دودگیر یا Fume Extraction نسل جدیدی از تورچ جوشکاری در نوع جوش Co2 یا میگ  هستند که به دلیل مکانیزم پیشرفته آنها دود حاصل از جوشکاری توسط شیر مکش از محل اتصال کشیده می‌شود. این فناوری آلودگی محیط و استنشاق دود توسط کاربر را کمتر کرده و خطرات آسیب به سلامتی تنفسی را پایین می‌آورد.

کار کردن با تورچ جوش بعد از انتخاب درست سایز و مکانیزم کاری آن طبق نیاز نیروی کار و مدل جوش چندان سخت نیست. در واقع کار بلدان جوشکاری پس از انتخاب باقی فاکتورها می‌توانند تورچ مخصوص به کار خود را تهیه کنند. بعد از نصب تورچ به کابل و دستگاه جوش، نصب الکترود و سیم جوش روی سرامیک و یا داخل نازل و کولت سیم گیر، با تنظیم آمپر خروجی و روشن کردن اینورتر و دستگاه جوش و سپس فشار دادن ماشه روی دسته مشعل، پروسه شعله سازی توسط تورچ و تزریق و جوشکاری شروع می‌شود. بنا به نوع و سطح سبک تا سنگین جوشکاری صنعتی، می‌توان از فلز پر کننده هم استفاده کرد. ضمن اینکه گاز محافظ و یا هوا، گاز و آب خنک کننده طی پیشرفت کار باید توسط تورچ روی محل قرار گیرد. در کار با تورچ جوشکاری همواره باید فاصله معین رعایت شود؛ بعد از هر شیفت کاری تورچ باید تمیز شود؛ استانداردهای ایمنی و چرخه کاری در نظر گرفته شود و به طور خلاصه از آنجا که جوشکاری گازی مهم و حساس است، تجربه و آموزش کاربر در جوشکاری با تورچ در نظر گرفته شود.

با خواندن این مقاله دریافتیم که تورچ جوشکاری چیست؟ اطلاعات جامعی درباره ی انواع تورچ جوشکاری و همچنین کاربرد تورچ جوشکاری به دست آوردیم. اگر قصد خرید تورچ جوشکاری از برندهای با کیفیت و مطرح بازار را دارید میتوانید به وبسایت رسمی ابزار مارکت مراجعه کنید تا امکان بررسی کامل مشخصات فنی، ارسال فوری به سراسر ایران و دریافت مشاوره تخصصی و رایگان برای خرید در اختیار شما قرار بگیرد.