جوشکاری کاربیت (جوش کاربید) چیست؟

در دهه ‌های اخیر جوشکاری کاربید به عنوان یک فرایند اساسی در صنایع مختلف به تدریج به اهمیت بیشتری دست یافته است. جوشکاری کاربیت به عملی اشاره دارد که با احتراق یک گاز خاص با اکسیژن انجام می‌ شود و این فرآیند انرژی لازم برای افزایش دمای فلز و رسیدن آن به دمای ذوب را فراهم می‌کند. در این روش، گاز سوختنی مورد نظر با اکسیژن به نسبت مشخصی ترکیب و با یکدیگر واکنش می‌ دهند. سپس انرژی به دست آمده در سر مشعل جمع‌ آوری و به کار گرفته می ‌شود.

انواع جوشکاری کاربیت، مواد مورد استفاده و پارامتر های آن به شرح زیر می باشد:

نوع جوشکاری	توضیح	کاربرد
جوشکاری کاربیتی با شعله مستقیم	در این روش، شعله مستقیم گاز کاربیت با اکسیژن، برای ذوب فلزات استفاده می‌ شود	برای جوشکاری فلزاتی مانند فولاد، آهن، آلومینیوم و مس مناسب است.
جوشکاری کاربیتی با شعله غیر مستقیم	در این روش، شعله غیر مستقیم گاز کاربیت با اکسیژن، برای ذوب فلزات استفاده می ‌شود. در این روش، حرارت شعله، از طریق یک صفحه یا لوله فلزی، به فلزات منتقل می ‌شود.	برای جوشکاری فلزات ضخیم یا قطعات حساس، مناسب است.
جوشکاری کاربیتی با سیم جوش	در این روش، از سیم جوش برای پر کردن حوضچه مذاب استفاده می‌ شود.	برای جوشکاری فلزاتی مانند فولاد، آهن، آلومینیوم و مس مناسب است.

هدف این مقاله بررسی عمیق ‌تر جوشکاری کاربیدی و ارائه اطلاعات جامع به منظور افزایش دانش فنی و کاربردی در این زمینه می ‌باشد. از این رو، ما در ادامه به بررسی انواع جوشکاری کاربیت، مواد مورد استفاده، پارامترهای جوشکاری و کنترل کیفیت پرداخته و اطلاعات جامعی را ارائه خواهیم داد.

کاربیت چیست؟

کاربیت یک نوع ماده شیمیایی است که شامل کربن، هیدروژن و اکسیژن است. این ترکیبات معمولاً به صورت آلی یافت می‌ شوند و در مواد غذایی، سوخت‌ ها، پلاستیک‌ ها، دارو ها و محصولات شیمیایی دیگر به کار می‌ روند. کاربیت ‌ها به دلیل وجود ذرات کربن، یکی از مهم‌ ترین اجزای زندگی بشر، در بسیاری از جوانب اقتصادی و علمی اهمیت دارند.

مولکول ‌های کاربیت از زنجیره ‌های اتمی کربنی تشکیل شده‌ اند که به عنوان اصلی ‌ترین اجزای زندگی تلقی می‌ شوند. انواع مختلفی از کاربیت ‌ها وجود دارد، از جمله هیدروکاربن‌ ها، آلکو ها، آمین‌ ها، و اسید ها. همچنین، کاربیت‌ ها می‌ توانند به شکل متصل شده و ساختار های مختلفی داشته باشند که ویژگی‌ ها و کاربرد های متنوعی را به وجود می‌ آورند.

کاربید یا کاربیت کدام درست است؟

در واقع، کاربید و کاربیت دو اصطلاح یکسان هستند و به یک ترکیب شیمیایی اشاره می کنند که از کربن و یک عنصر فلزی با الکترونگاتیویته کمتر تشکیل شده است.

معمولاً این اصطلاح به کاربید کلسیم یا گاهی کاربید تنگستن اشاره دارد. اما در برخی موارد، کاربید می تواند به طور کلی به گروهی از ترکیبات شامل کاربید سیلیکون، کاربید بور، کاربید آهن و کاربید آلومینیوم نیز اطلاق شود.

بنابراین، تفاوتی بین کاربید و کاربیت وجود ندارد و هر دو به یک مفهوم یکسان اشاره می کنند. از آنجا که کاربیت بین مردم بیشتر شناخته شده است، احتمالاً شما این واژه را بیشتر می شنوید. اما واژه درست کاربید (Carbide) است.

جوشکاری کاربیت چیست؟

جوشکاری کاربیت با استفاده از حرارت بالا و فشار، اتصالات دائمی بین قطعات فلزی و کاربیدی ایجاد می‌ نماید. از جمله صنایعی که از این فرآیند بهره‌ مندند، می ‌توان به صنعت خودرو سازی، هوا و فضا، نفت و گاز، معدن و صنایع دفاعی اشاره نمود.

جوشکاری کاربیدی نه تنها بهبود اتصالات فلزی و کاربیدی را فراهم می ‌کند، بلکه خواص مکانیکی، حرارتی و مقاومت به خوردگی قطعات را نیز بهبود می ‌بخشد. این فرآیند گام مهمی در جهت بهینه ‌سازی عملکرد و کارایی قطعات صنعتی به ‌شمار می ‌آید.

برای دستیابی به اتصالات با کیفیت بالا، تنظیم پارامتر های جوشکاری از اهمیت ویژه ‌ای برخوردار است. جریان الکتریکی، ولتاژ و سرعت پیشروی به عنوان متغیر های اساسی در این فرآیند مطرح می ‌شوند.

انواع جوشکاری کاربیت

جوشکاری کاربیت، به دلیل مزایایی مانند سادگی، ارزان بودن و قابلیت استفاده در هر مکانی محبوبیت زیادی دارد. این روش برای جوشکاری فلزاتی مانند فولاد، آهن، آلومینیوم و مس مناسب است.

در جوشکاری کاربیت سه نوع اصلی وجود دارد:

• جوشکاری کاربیت با شعله مستقیم
• جوشکاری کاربیت با شعله غیر مستقیم
• جوشکاری کاربیت با سیم جوش

در ادامه، به توضیح بیشتر هر یک از این روش‌ ها می ‌پردازیم:

جوشکاری کاربیتی با شعله مستقیم

در این روش ابتدا دو قطعه فلز که قرار است به یکدیگر جوش داده شوند، به یکدیگر متصل می ‌شوند. سپس مشعل جوشکاری در محل اتصال قطعات قرار داده می ‌شود. گاز کاربیت در مشعل، با اکسیژن ترکیب شده و واکنش می‌ دهد. در نتیجه این واکنش حرارت بسیار زیادی تولید می‌ شود که می‌ تواند فلزات را ذوب کند.

جوشکار با استفاده از یک سیم جوش، فلز مذاب را به هم متصل می‌ کند. پس از سرد شدن، اتصال فلزات محکم و یکپارچه می‌ شود.

این روش یکی از ساده‌ ترین روش‌ های جوشکاری کاربیت است. این روش برای جوشکاری فلزات نازک و قطعات کوچک، مناسب است.

جوشکاری کاربیتی با شعله غیر مستقیم

در این روش، ابتدا دو قطعه فلز که قرار است به یکدیگر جوش داده شوند، به یکدیگر متصل می ‌شوند. سپس مشعل جوشکاری در محل اتصال قطعات قرار داده می‌ شود. گاز کاربیت در مشعل با اکسیژن ترکیب شده و واکنش می‌ دهد. در نتیجه این واکنش، حرارت بسیار زیادی تولید می‌ شود.

این حرارت از طریق یک صفحه یا لوله فلزی، به فلزات منتقل می‌ شود. جوشکار با استفاده از یک سیم جوش، فلز مذاب را به هم متصل می ‌کند. پس از سرد شدن، اتصال فلزات محکم و یکپارچه می‌ شود.

این روش، برای جوشکاری فلزات ضخیم یا قطعات حساس، مناسب است. این روش، به مهارت بیشتری نسبت به جوشکاری کاربیتی با شعله مستقیم نیاز دارد.

جوشکاری کاربیتی با سیم جوش

در این روش ابتدا دو قطعه فلز که قرار است به یکدیگر جوش داده شوند، به یکدیگر متصل می‌ شوند. سپس، مشعل جوشکاری در محل اتصال قطعات قرار داده می‌ شود. گاز کاربیت در مشعل، با اکسیژن ترکیب شده و واکنش می ‌دهد. در نتیجه این واکنش حرارت بسیار زیادی تولید می ‌شود.

جوشکار با استفاده از یک سیم جوش فلز مذاب را به هم متصل می‌ کند. پس از سرد شدن، اتصال فلزات محکم و یکپارچه می‌ شود.

در این روش از سیم جوش برای پر کردن حوضچه مذاب استفاده می ‌شود. این روش برای جوشکاری فلزاتی مانند فولاد، آهن، آلومینیوم و مس مناسب است. این روش، به مهارت بیشتری نسبت به جوشکاری کاربیتی با شعله مستقیم یا شعله غیر مستقیم نیاز دارد.

جوش کاربیت خانگی

جوش کاربیت خانگی فرایندی پیچیده و خطرناک است که فقط باید توسط افراد آموزش دیده و واجد شرایط انجام شود. این کار نیاز به مهارت و تجهیزات تخصصی دارد و انجام نادرست آن می‌تواند منجر به آسیب به قطعات، ایجاد دود سمی و حتی انفجار شود. به همین دلیل جوش کاربیت خانگی به هیچ عنوان توصیه نمی شود، مگر در مواقعی که در این زمینه تجربه و تبحر کافی را کسب کرده باشید.

اگر قصد دارید جوشکاری کاربیت را در خانه انجام دهید، ضروری است که:

• قبل از شروع کار، آموزش‌های لازم را ببینید.
• از تجهیزات ایمنی مناسب استفاده کنید.
• از قطعات کاربیت و فلزات پرکننده با کیفیت بالا استفاده کنید.
• از فضایی استفاده کنید که تهویه مناسب داشته باشد.

جوشکاری فلزات رنگین با گاز استیلن یا کاربیت

جوشکاری فلزات با گازهای استیلن یا کاربیت یک روش جوشکاری خاص است. در این روش از گاز های خاصی استفاده می‌ شود تا فلزات را به هم بچسباند. استیلن یک گاز استفاده شده است که حرارت زیادی تولید می ‌کند و کاربیت یک گاز حاوی کربن و هیدروژن است.

مهم ترین نکته در این روش این است که این گاز ها به عنوان یک جریان حرارتی و یا یک محافظ برای جلوگیری از اکسیداسیون فلزات عمل می ‌کنند. این روش به ویژه برای جوشکاری فلزاتی که حساس به اکسید شدن هستند، مثل آلومینیوم و فولاد های ضد زنگ، مناسب است.

در این روش از تورچ‌ های خاصی برای ارسال گاز به منطقه جوش استفاده می‌ شود. این گازها اکسیژن را از جوش دور می‌ کنند و از اکسیداسیون فلزات جلوگیری می ‌کنند.

استفاده از استیلن یا کاربیت در این نوع جوشکاری مزایایی مانند کنترل دما، جلوگیری از اکسیداسیون و آلودگی فلزات را به وسیله اکسیژن دارد. این روش معمولاً در صنایعی مثل تولید اتصالات لوله، جوشکاری لوله ‌های فولادی و ساخت قطعات فلزی پیچیده استفاده می‌ شود.

جوشکاری اکسی استیلن

جوشکاری اکسی استیل یک فرآیند حیاتی در صنعت فلزات است که برای ایجاد اتصالات مستحکم و مقاوم در برابر فشار، حرارت و شرایط محیطی مختلف، از آن استفاده می ‌شود. اکسی استیل جنسی مقاوم در برابر زنگ زدگی و خوردگی است که از ترکیبات آهن، کربن، نیکل، کروم و سایر عناصر تشکیل شده است.

روش‌ های متعددی برای جوشکاری اکسی استیل وجود دارد که هر کدام ویژگی‌ ها و کاربرد های خاصی دارند. در مورد جوشکاری کاربید نیز، این فرآیند بیشتر در ارتباط با جوشکاری فولاد های کاربیدی استفاده می ‌شود. این جنس‌ها معمولاً شامل فلزات سخت مانند تنگستن و کروم هستند که برای مقاومت در برابر سایش و حرارت بالا مناسب هستند.

در هر صورت اطلاعات دقیق در مورد جوشکاری اکسی استیل و کاربید نیاز به توجه به نوع فلز، نوع جوشکاری و شرایط محیطی دارد. همچنین، رعایت استاندارد ها و فنون صحیح جوشکاری امری حیاتی برای به دست آوردن اتصالات قوی و مقاوم است.

لوازم جوشکاری کاربیت

لوازم جوشکاری کاربیت شامل تجهیزات و وسایل مورد نیاز برای انجام فرایند جوش می شود که با استفاده از دستگاه جوش مخصوص جوش کاربیت انجام خواهد شد. در نظر داشته باشید که با دستگاه  جوش یا اینورترهای جوشکاری متفاوت است. برای این نوع جوش، وجود سرپیک جوش الزامی است. در زیر به برخی از لوازم جوشکاری کاربیت اشاره خواهیم کرد:

لوازم اصلی جوشکاری کاربیت

مهمترین لوازمی که با آن جوشکاری کاربید انجام می شود، به شرح زیر است:

• دستگاه جوشکاری کاربیت: این دستگاه که به ژنراتور استیلن یا ژنراتور گاز استیلن نیز معروف است، وظیفه تولید گاز استیلن را بر عهده دارد.
• کپسول اکسیژن: این کپسول حاوی اکسیژن خالص است که برای احتراق گاز استیلن و ایجاد گرمای مورد نیاز جوشکاری استفاده می شود.
• رگولاتور: رگولاتور وظیفه تنظیم فشار گاز خروجی از کپسول ها را بر عهده دارد. دو نوع رگولاتور برای گاز استیلن و اکسیژن به طور جداگانه استفاده می شود.
• شیلنگ: از شیلنگ برای انتقال گاز از کپسول ها به انواع مشعل جوشکاری استفاده می شود. دو نوع شیلنگ مجزا برای گاز استیلن و اکسیژن به کار برده می شود که به رنگ های قرمز و آبی هستند.
• سیم جوش کاربیت: سیم جوش نوعی فلز پرکننده است که از جنس کاربید یا آلیاژهای آن ساخته شده است. سیم جوش برای پر کردن درز بین قطعات فلزی و ایجاد اتصال محکم مورد استفاده قرار می گیرد.
• سرپیک برش: سرپیک برش برای برش قطعات فلزی قبل از جوشکاری کاربرد دارد.
• سرپیک جوش: سرپیک جوش برای هدایت شعله به محل جوش مورد استفاده قرار می گیرد.
• مانومتر: مانومتر برای اندازه گیری دقیق فشار گاز و میزان ترکیب آنها استفاده می شود.

بیشتر بخوانید: مانومتر چیست + معرفی کامل مشخصات ۸ مدل مانومتر

لوازم ایمنی جوشکاری کاربیت

ایمنی در هر حرفه و شغلی و به ویژه کارهای فنی، جزو اصول ثابتی است که باید رعایت شود و با استفاده از ابزار و تجهیزات ایمنی انجام می شود. ضروری ترین این وسایل به شرح زیر است:

• عینک و ماسک جوشکاری: عینک و ماسک جوشکاری برای محافظت از چشم ها و صورت در برابر پرتوهای مضر و جرقه های ناشی از جوشکاری کاربرد دارد.
• دستکش ایمنی: دستکش ایمنی برای محافظت از دست ها در برابر گرمای ناشی از جوشکاری استفاده می شود.

یک نکته مثبت جوش کاربیت این است که شما با طیف وسیعی از انواع سیم جوش کاربیت مواجه نیستید و در بازار فقط یک نوع سیم جوش کاربیت وجود دارد. این مسئله مشکل انتخاب سیم جوش را برایتان برطرف می کند.

گازهای محافظ

گازهای CO2 و Argon: این گازها به عنوان گازهای محافظ در فرآیند جوش از دستگاه جوش کاربیت استفاده می ‌شوند و هدف اصلی آن حفاظت از ناحیه جوش و الکترود در برابر هوا و اکسیژن است.

استفاده از لوازم جوشکاری کاربیت با کیفیت و مطابق با استاندارد ها به عنوان یکی از عوامل اساسی برای حصول اتصالات جوشی مطمئن و با کیفیت حائز اهمیت است.

دستگاه جوشکاری کاربید

دستگاه جوش کاربید یک ابزار قدرتمند برای اتصال قطعات فلزی است که از فناوری جوشکاری با کاربید استفاده می‌ کند. این دستگاه به صورت عمده برای جوشکاری مواد مانند فولاد، استنلس استیل و فلزات دیگر با کیفیت بالا به کار می ‌رود. در زیر به برخی اطلاعات مفید در مورد نحوه کار دستگاه جوش کاربید اشاره شده است:

انتخاب متریال کاربید

در دستگاه جوش کاربید، الکترود های کاربید از جنس تنگستن برای ایجاد قوس الکتریکی استفاده می‌ شوند. این الکترود ها باید به دقت انتخاب شده و متناسب با جنس مواد جوشکاری باشند.

قوس الکتریکی

جوش کاربید بر پایه قوس الکتریکی ایجاد شده بین الکترود کاربید و سطح مواد جوشکاری است. این قوس باعث ذوب شدن مواد و اتصال آن‌ها به هم می‌ شود.

کنترل دما و جریان الکتریکی

دمای مناسب و جریان الکتریکی مناسب برای جوشکاری بستگی به نوع مواد و ضخامت آنها دارد. دستگاه جوش کاربید با امکانات کنترل دقیق دما و جریان الکتریکی به عنوان یک ویژگی اصلی شناخته می ‌شود.

آموزش و مهارت‌های جوشکاری

برای استفاده بهینه از دستگاه جوش کاربید، جوشکاران نیاز به آموزش و مهارت‌ های جوشکاری دارند. تجربه و تخصص جوشکار نقش مهمی در ایجاد اتصالات با کیفیت و استحکام دارد.

استفاده از دستگاه جوش کاربید نیاز به دقت و دانش فنی دارد. برای کسب اطلاعات دقیق تر و بهتر، توصیه می ‌شود با دستور العمل‌ها و دفترچه‌ های راهنمای دستگاه خود آشنا شده و از منابع معتبر جوشکاری بهره ‌مند شوید.

جوشکاری کاربیت با فندک

جوشکاری کاربید با فندک یکی از روش ‌های مرسوم برای ایجاد اتصالات محکم در ابزار ها و قطعات صنعتی است. در این روش، از یک فندک گازی یا الکتریکی برای ایجاد حرارت بالا جهت ذوب کردن کاربید استفاده می ‌شود. در زیر به برخی اطلاعات مهم درباره جوشکاری کاربید با فندک پرداخته ‌ایم.

فرایند جوشکاری کاربیت

در ابتدا، سطح کاربید و سطح دیگری که می ‌خواهید به آن متصل شود، آماده می ‌شوند. سپس، فندک به کمک گاز یا جریان الکتریکی روشن می ‌شود تا حرارت بالا ایجاد شود.

نحوه ایجاد حرارت

در فندک‌ های گازی، گاز های مختلفی مانند استیلن یا پروپان به کمک یک فندک ایجاد شعله می ‌کنند. در فندک‌های الکتریکی، جریان الکتریکی به یک الکترود متصل شده و حرارت به واسطه مقاومت الکتریکی تولید می ‌شود.

ذوب کاربید

با افزایش حرارت، کاربید به وضعیت ذوب در می ‌آید و مواد دیگری که قصد اتصال به آنها را دارید نیز گرم شده و آماده اتصال می ‌شوند.

اتصال دائمی

پس از ذوب شدن کاربید و خنک شدن، اتصال دائمی بین قطعات ایجاد می‌ شود. این نوع اتصالات به دلیل مقاومت بالا و استحکام مناسب در برابر فشار و حرارت، در صنایع مختلف مورد استفاده قرار می ‌گیرند.

کاربردها

این فرآیند جوشکاری در ساخت ابزار های برش، ابزار های فرز، ابزار های حفاری و دیگر قطعات صنعتی با مواد کاربیدی مورد استفاده قرار می‌ گیرد.

کلام آروا

در چند دهه اخیر، استفاده از جوشکاری کاربید به عنوان یک فرآیند مهم در صنایع مختلف رو به افزایش بوده است. این فرآیند از انرژی حاصل از احتراق گاز، برای افزایش دما و رسیدن به دمای ذوب فلز، بهره می‌برد.

در این روش، گاز سوختنی خاصی با اکسیژن ترکیب می‌شود و باعث ایجاد یک واکنش شدید می‌شود. سپس انرژی حاصله در سر مشعل جمع‌آوری و به عنوان نیروی مورد نیاز برای گرم کردن فلز به کار گرفته می‌شود.

در این مقاله به صورت مفصل به موضوع جوشکاری کاربیت اشاره کردیم و پارامتر ها و انواع آن را بیان کردیم.