نحوه جوشکاری فلزات رنگین یا غیر آهنی

فلزات رنگین به فلزاتی به غیر از آهن گفته می‌شود. در واقع فلزاتی که بدون آهن و آلیاژهای آن ساخته شده باشند، در این دسته از فلزات قرار می‌گیرند. در این رابطه هم میتوان به فلزاتی چون مس، برنز، برنج، طلا، روی و آلومینیوم اشاره کرد. این فلزها هم از قابلیت جوشکاری برخوردار هستند. با این حال برای جوشکاری فلزات رنگین یا غیر آهنی باید از مهارت بالایی برخوردار بوده و از تمام اصول جوشکاری به خوبی آگاه بود. بر این اساس قرار است در این مطلب به آموزش جوشکاری فلزات رنگین بپردازیم و با نحوه جوشکاری این دسته از فلزات کمی آشنا شویم.

فلزات رنگین چه فلزاتی هستند؟

فلزاتی که در طبیعت یافت می‌شوند، به دو دسته فلزات آهنی و غیر آهنی یا همان رنگین (رنگین کمانی) تقسیم می‌شوند. فلز آهن و آلیاژهای آهنی مانند چدن و فولاد در دسته فلزات آهنی قرار می‌گیرند. این فلزات به دلیل استحکام بالایی که دارند، در صنایع مختلفی کاربرد دارند. حال به تمام فلزات غیر از آهن و آلیاژهای آن، فلزات رنگین می‌گویند. هر یک از این فلزها هم خصوصیات خاص خود را دارند و در زمینه‌های مختلفی مورد استفاده قرار می‌گیرند. در رابطه با مهمترین فلزات رنگین میتوان به موارد زیر اشاره کرد:

• فلز روی
• فلز مس
• فلز آلومینیوم
• فلز برنج
• فلز برنز
• فلز قلع
• فلز نیک
• فلز سرب

حال در ادامه به بررسی این فلزها پرداخته و با نحوه جوشکاری هر یک از آنها آشنا خواهیم شد.

روش‌های جوشکاری فلزات رنگین

فلزات غیر آهنی بسیار گسترده هستند و هر یک میتوانند به روش خاصی مورد جوشکاری قرار بگیرند. افراد باید با توجه به نوع فلز رنگین و ویژگی‌های آن، به سراغ بهترین روش جوشکاری فلزات رنگین بروند تا نتیجه خوبی از آن دریافت نمایند. در این بخش به بررسی فلزات غیر آهنی و روش جوشکاری آنها می‌پردازیم.

۱. فلز رنگین مس و نحوه جوشکاری آن

مس از جمله پرکاربردترین فلزهای رنگین است که از رنگ قرمز برخوردار می‌باشد. این فلز از خصوصیاتی چون مقاومت در برابر زنگ زدگی، خوردگی و پوسیدگی برخوردار است. همچنین مس یک رسانای قوی جریان برق به حساب می‌آید و از این نظر کاربرد گسترده‌ای در صنایعی چون تولید سیم، لوله و دستگیره درب و پنجره دارد. خوب است بدانید مقاومت مس در برابر زنگ زدگی به این خاطر است که لایه بیرونی فلز مس به آب و هوا واکنش نشان می‌دهد و اکسید می‌گردد. این لایه به عنوان یک لایه حفاظتی، قسمت درونی فلز مس را از هرگونه زنگ زدگی و اکسید حفظ می‌کند. حال جوشکاری فلز رنگین مس معمولا به دو صورت انجام می‌شود:

• جوشکاری مس با گاز: برای این روش در ابتدا ورقه‌های مسی را به خوبی تمیز می‌کنند تا از هرگونه گرد و غبار، روغن و آلودگی پاک شود. پس از آن فرآیند جوشکاری را به وسیله جوش اکسیژن یا اتوگن انجام می‌دهند. این روش بهترین روش جوشکاری فلز مس است و اغلب جوشکاران آن را ترجیح می‌دهند.
• جوشکاری مس با برق: روش دیگری که برای جوشکاری مس وجود دارد، جوشکاری از طریق قوس الکتریکی است. در این رابطه باید توجه کرد که هدایت حرارت مس بسیار زیاد است و جوشکاری باید با قطب مستقیم و آمپر بالا انجام شود.

۲. فلز رنگین آلومینیوم و نحوه جوشکاری آن

فلز آلومینیوم از دیگر فلزهای رنگین است که به دلیل وزن پایینی که دارد، جزو فلزات سبک محسوب می‌شود. با این حال این فلز در عین سبک بودن، مقاومت خوبی دارد و در برابر خوردگی و پوسیدگی از خود مقاومت بالایی نشان می‌دهد. فلز آلومینیوم در دمای ۶۵۸ درجه سانتی گراد ذوب شده و از قابلیت انتقال جریان الکتریسیته و انتقال گرما برخوردار است. این فلز رنگین کمانی کاربرد زیادی در صنایع مختلف از جمله صنعت هواپیماسازی دارد.

حال در رابطه با جوشکاری فلز رنگین آلومینیوم باید اشاره شود که این کار به وسیله گاز استیلن انجام می‌شود. برای این کار هم معمولا از شعله خنثی استفاده می‌شود و ماده‌ای تحت عنوان روانساز به کار برده می‌شود. در صورتی که ضخامت ورق آلومینیوم از ۰.۵ میلی متر کمتر باشد، کافیست کمی لبه‌های آن را خم کرده تا دیگر نیازی به استفاده از سیم جوش نباشد. اما در صورت استفاده از سیم جوش برای ورق‌های ضخیم‌تر، باید حتما درز جوش‌ها چکش‌کاری شود. این کار باید خیلی آرام و سریع صورت بگیرد تا استحکام ورقات از بین نرود.

۳. فلز رنگین سرب و روش‌های جوشکاری آن

فلز سرب یک فلز رنگین است که دارای رنگ خاکستری بوده و در دمای ۳۳۷ درجه سانتی گراد ذوب می‌شود. این فلز جنس نرمی دارد و در برابر اکسید و زنگ زدگی مقاومت خوبی ندارد. از فلز رنگین سرب در صنعت ساختمان سازی همچون ساخت لوله‌ها، سقف‌ها و طراحی و تزئین کلیساها استفاده زیادی می‌شود. همچنین از این فلز در ساخت باتری خودرو و سرامیک سازی استفاده زیادی می‌گردد.

برای جوشکاری فلز رنگین سرب، اغلب از گاز اکسیژن یا هیدروژن استفاده می‌شود. برای این کار هم نیازی به گرد مخصوص نبوده و تنهاد باید سطح فلز کاملا تمیز و صیقلی شود. همچنین سیم جوش مورد استفاده برای آن باید عاری از هرگونه ناخالصی باشد. توجه داشته باشید که جوشکاری سرب به دلیل ویژگی‌های خاصی که دارد، کمی دشوار است و نیاز به مهارت و دقت بالایی دارد. برای همین حتما در این زمینه تمرین داشته باشید تا بتوانید جوشکاری سرب را به بهترین شکل ممکن انجام دهید.

۴. فلز رنگین روی و جوشکاری آن

فلز غیر آهنی روی از دیگر فلزات رنگین است که کاربرد بسیار زیادی دارد. این فلز از ذوب شدن کالامین یا همان سنگ معدن روی به دست می‌آید و رنگی مایل به آبی دارد. روی در دمای ۴۱۹ درجه سانتی گراد به نقطه ذوب می‌رسد. از دیگر خصوصیات فلز روی باید به مقاومت بالا در برابر زنگ زدگی اشاره کرد. با این حال این فلز بسیار شکننده است و باید به این موضوع توجه شود. از فلز روی در ورق‌های گالوانیزه فولادی استفاده زیادی می‌شود.

پیشتر برای اتصال قطعات روی از روش لحیم استفاده می‌شده است. اما امروزه برای اتصال آنها از فرآیند جوشکاری استفاده می‌شود. برای جوشکاری این فلز رنگین باید از روانساز استفاده شود تا اکسیداسیون در محل جوش رخ ندهد. لازم به اشاره است که جوشکاری روی باید با سرعت بالایی انجام شود و نیاز به دقت و مهارت زیادی دارد. جوشکار باید بتواند با یک شعله ملایم یک درز جوش کاملا تمیز و بدون نقص را ارائه دهد. در صورتی که بر روی درز جوش خورده چکش کاری صورت بگیرد، ذرات آن کاملا به هم می‌چسبند و استحکام بیشتری پیدا می‌کنند.

۵. فلز رنگین برنج و روش جوشکاری آن

برنج ترکیبی از آلیاژ مس و روی است و از رنگ زرد متمایل به طلایی برخوردار است. این آلیاژ غیر آهنی در برابر کدر شدن و لکه‌دار شدن مقاومت خوبی دارد و چکش خواری آن نسبت به مس و روی بسیار بیشتر می‌باشد. آلیاژ برنج در دمای ۹۰۰ الی ۹۴۰ درجه سانتی گراد به نقطه ذوب خود می‌رسد و میزان سختی و نرم بودن آن میتواند با تغییر در نسبت مس و روی عوض شود. از فلز برنج در ساخت زیور آلات، مغزی قفل‌ها، سازهای موسیقی و دکوراسیون ساختمان استفاده زیادی می‌شود.

حال در رابطه با جوشکاری فلز رنگین برنج باید بگوییم که در این فرآیند آلیاژ روی خیلی سریع اکسید شده و به بخار تبدیل می‌شود. همین امر سبب تیره شدن محل جوش می‌شود. همچنین گازهایی که در حین این فرآیند تولید می‌شوند، بسیار خطرناک و سمی هستند و نباید مورد استنشاق قرار بگیرند. برای همین سرعت جوشکار باید بسیار بالا باشد تا آلیاژ روی در برنج فرصتی جهت تبخیر پیدا نکند. از این رو افرادی که تخصص و مهارت زیادی در این امر ندارند، بهتر است از جوشکاری برنج پرهیز کنند و آن را به افراد حرفه‌ای بسپارند. برای جوشکاری فلز رنگین برنج میتوان هم از گاز و هم از برق استفاده کرد. در جوشکاری با گاز از سیم مخصوص برنج و گرد جوشکاری استفاده می‌شود تا از بروز اکسیداسیون جلوگیری گردد. در روش جوشکاری با برق نیز از الکترودهای گرافیتی یا معمولی استفاده می‌شود.

۶. فلز رنگین طلا و نحوه جوشکاری آن

طلا از جمله فلزات غیر آهنی گرانبها است که برای جوشکاری آن معمولا از روش تیگ استفاده می‌شود. چرا که با این روش میتوان مناطق دشوار و غیر ممکن را به خوبی جوشکاری کرد. همچنین برای جوشکاری طلا باید از جریان مستقیم استفاده شود. به این شکل که الکترودها به قطب منفی وصل شده و با جریان متناوب جوشکاری صورت می‌گیرد. پس از جوشکاری نیز باید سطح کار با الکل تمیز شود تا قطعات طلا همچون قبل حالت براقی پیدا کنند.

جمع بندی

در این مطلب در رابطه با فلزات رنگین و نحوه جوشکاری آنها صحبت کردیم. همانطور که اشاره شد فلزهای رنگین به فلزات غیر از آهن و آلیاژهای آن گفته می‌شود. این فلزات انواع مختلفی دارند که از جمله آنها میتوان به مس، روی، برنج، برنز، آلومینیوم، قلع و طلا اشاره کرد. برای هر یک از این فلزات رنگین هم باید از روش جوشکاری خاصی استفاده کرد تا کار به بهترین شکل ممکن انجام شود.