هر آنچه باید درباره گاز آرگون و جوش آرگون بدانید

هر آنچه باید درباره گاز آرگون و جوش آرگون  بدانید

آرگون گازی است که با نماد شیمیایی Ar شناخته می شود و درگروه هجده جدول تناوبی عناصر جزء گازهای نجیب است و به میزان یک درصد در هوا کره وجود دارد. به علت اینکه این گاز در فعالیت‌های شیمیایی تأثیر ندارد، آرگون نام گرفته است؛ زیرا در زبان یونانی این واژه به معنی غیرفعال است. اولین بار جان استرات و ویلیام رمزی در اواخر قرن نوزده آرگون را از هوا جدا کردند. زمانی که هوا را تجزیه کردند، توجه آنها به این نکته جلب شد که نیتروژن موجود در هوا یک و نیم برابر سنگین‌تر از نیتروژن موجود در ترکیب شیمیایی است. بعد از چندین ماه آزمایش به این نتیجه رسیدند که سنگینی نیتروژن موجود در هوا به علت مخلوط بودن با گاز آرگون است. این گاز می‌تواند جایگزین مناسبی برای نیتروژن باشد زیرا ارزانترین گاز نجیب است. در ادامه مقاله به بررسی ویژگی‌های گاز آرگون و کاربردهای آن، لوازم جوشکاری آرگون و لوازم جوش co2، لوازم پلاسما و گاز لنس آشنا خواهیم شد.

ویژگی‌های گاز آرگون

این گاز دارای سه ایزوتوپ است که آرگون-40 بیشترین فراوانی را در بین بقیه ایزوتوپ‌ها دارد. به‌طور کلی می‌توان گفت در سیاره‌های زمین، عطارد و مریخ به دلیل اینکه ساختار سنگی دارند ایزوتوپ آرگون-40 دارای فراوانی بیشتری است. گاز آرگون در حالت عادی و در دمای اتاق هیچ واکنش شیمیایی از خود نشان نمی‌دهد. این گاز خفه‌کننده است و هنگام کار با آن باید بسیار هوشیار بود. اگر گاز آرگون به‌صورت مایع به پوست برخورد کند باعث یخ‌زدگی پوست می‌شود. از سایر ویژگی‌های آرگون می‌توان به بی‌رنگی، بی‌بویی، غیرقابل اشتعال و غیر سمی بودن آن اشاره کرد. گاز آرگون موجود در جو زمین ازنظر فراوانی، 2 برابر بخار آب و 23 برابر کربن دی اکسید است؛ لذا بعد از نیتروژن و اکسیژن بیشترین فراوانی را دارد. به دو روش گاز آرگون را تهیه می‌کنند: 1) دانشمندان شیمی، آرگون موجود در هوای مایع را به روش تقطیر جزء به جزء تجزیه کرده و آن را برای مصارف صنعتی آماده می‌کنند و 2) باید فرایند واپاشی هسته‌ای پتاسیم-40 صورت گیرد.

کاربردهای گاز آرگون

اثر گاز آرگون بر سلامت انسان و محیط زیست

همانطور که در قسمت‌های قبلی مقاله توضیح دادیم، گاز آرگون باعث بیهوشی و از حال رفتن انسان می‌شود. استشمام این گاز اثرات خطرناکی را بر بدن انسان بر جای می‌گذارد که از مهم‌ترین آن‌ها می‌توان به از دست دادن قدرت تشخیص، احساس خستگی، تند تند نفس زدن، حالت تهوع، گرفتگی عضلات و سر درد اشاره کرد. به همین علت آرگون نباید به میزان بیش از 50 درصد در هوا وجود داشته باشد و یا جایگزین اکسیژن شود زیرا این گاز اگر به‌صورت مایع به چشم برخورد کند باعث یخ زدن چشم می‌شود و بسیار خطرناک است. باوجود اینکه می‌تواند برای انسان مضر باشد اما این گاز به این دلیل که از محیط و هوای موجود در زمین گرفته وجود دارد تا به این لحظه هیچگونه اثر منفی نداشته و آلودگی زیست‌محیطی ایجاد نکرده است. این گاز همچنین اثر منفی بر لایه اوزون نداشته و جزو گازهای آلوده‌کننده زمین نیست.

لوازم جوشکاری آرگون

از لوازم جوشکاری آرگون می‌توان به منبع تغذیه، شلنگ و بست گاز، فلومتر و مانومتر، تورچ، تنگستن، کابل‌های اتصال و سیم جوش اشاره کرد. جوش آرگون که گاهی اوقات جوش TIG نیز نامیده می‌شود؛ زیرا با تنگستن و گاز خنثی صورت می‌پذیرد. جوش آرگون برای اولین بار در اوایل دهه 30 میلادی برای جوشکاری فلز منیزیم به کار رفت. روسل مردیت این کار را با استفاده از الکترود تنگستنی همراه با گاز هلیوم انجام داد. بعدها از این روش و با استفاده از گاز محافظ برای جوشکاری انواع فلزات ازجمله مس، آلومینیوم و فلزات فعال مانند تیتانیوم استفاده شد.

قبل از اینکه جوش آرگون اختراع شود از روش پرچ برای اتصال قطعات از جنس آلومینیوم و منیزیم استفاده می‌شد اما بعد از آنکه در جوشکاری منیزیم از جوش آرگون استفاده شد و نتیجه داد در اتصال قطعات هواپیما نیز از این جوش استفاده کردند. روش جوشکاری آرگون به این صورت است که برای ایجاد قوس از الکترود تنگستن استفاده می‌شود و برای محافظت و سالم ماندن از آرگون به‌عنوان خنثی‌کننده استفاده می‌شود. ذکر این نکته مهم است که بدانید در روش جوشکاری آرگون، به‌طور معمول برای پر کردن ناحیه جوشکاری سیم جوش را ذوب می‌کنند. همچنین از گاز لنس نیز در جوشکاری آرگون استفاده می‌شود که به روی گردنه بسته می‌شود.

لوازم جوشکاری co2

در بخش قبلی به لوازم جوشکاری آرگون، جوش آرگون و روش جوشکاری آن اشاره کردیم. در این بخش به معرفی لوازم جوشکاری co2 می‌پردازیم. تورچ یکی از اصلی‌ترین لوازم جوشکاری co2 است. این وسیله برای جوشکاری‌های سبک و سنگین ساخته می‌شود. تورچ در جوشکاری، گاز اکسیژن را با نیتروژن به حالت مذاب در می‌آورد تا یک درز قوی در دو فلز ایجاد کند. روکش، فنر، آداپتور، نازل، گردنه، شعله‌پوش، کابل قدرت، گاز پخش‌کن و دسته قطعات تورچ را تشکیل می‌دهند. برای آنکه تورچ کمترین صدمه و حداقل خطر را داشته باشد، فلز برنج بهترین گزینه برای ساخت قطعات فلزی آن است. برای ساخت شلنگ و کابل نیز باید از باکیفیت‌ترین مواد استفاده کرد تا مشکلی به وجود نیاید.

از نکات دیگر که در ساخت و طراحی تورچ به کار می‌رود می‌توان به ساختن دسته تورچ از جنس پلی آمید اشاره کرد که بسیار حائز اهمیت است چون در مقابل ضربه و حرارت مقاوم است. از دیگر لوازم جوشکاری co2 می‌توان به دستگاه جوش اشاره کرد که قلب تپنده لوازم جوشکاری است. یکی از بهترین دستگاه‌های جوش، اینورتری نام دارد که حمل آن به علت وزن سبک آسان است و همچنین به‌راحتی با برق خانگی کار می‌کند. دستگاه‌های جوش دیگری نیز ازجمله ترانسفورماتور و رکتی وجود دارند که عملکرد خوبی دارند و برای جوشکاری‌های طولانی مدت مورد استفاده قرار می‌گیرند. جوش آرگون و co2 نیز تفاوت‌هایی دارند که تفاوت اصلی و عمده آن در به کار بردن نوع گاز مصرفی است که برای جلوگیری از آسیب جوش به کار می‌برند. جوش آرگون از گازهای خنثی مثل هلیوم استفاده می‌کنند و جوش co2 از گازهای فعال مانند co2 استفاده می‌کند.

لوازم پلاسما

تورچ پلاسما به دو دسته تقسیم می‌شود: