در جوشکاری برنج به دلیل وجود ساختار آلیاژی یک سری مشکلات متعدد وجود دارد. با این وجود از این آلیاژ‌ها در مصارف صنعتی و خانگی استفاده زیادی می‌شود. به منظور انجام خدمات جوش برنج با فندک اتمی یک سری استانداردها تدوین شده‌اند. آن دسته از آلیاژ‌های مس که دارای درصد بالایی از روی هستند با نام برنج شناخته شده‌اند. عناصر دیگری هم به برنج‌ها اضافه میشوند که خواص مقاومت به خوردگی و خواص مکانیکی این آلیاژ‌ها را افزایش می‌دهند. عناصری مانند منگنز، قلع، آهن، سیلیسیم، نیکل و سرب به همین منظور به این آلیاژ‌ها اضافه میشوند. اضافه کردن روی به مس باعث کاهش نقطه ذوب، هدایت الکتریکی و حرارتی می‌شود.
البته استحکام، سختی و ضریب انبساط حرارتی برنج‌ها بیشتر از مس خالص می‌باشد. با افزایش درصد روی، رنگ برنج تغییر می‌کند و از رنگ طلایی به زرد کمرنگ دیده میشوند. برنج به دلیل رنگ خاصی که دارد برای مصارف تزیینی هم مورد استفاده قرار می‌گیرد. توجه به سیم جوش برنج در جوشکاری بسیار حائز اهمیت است. در این مطلب در مورد جوش برنج با فندک اتمی صحبت خواهیم کرد. امروزه در هر مرحله از کار جوشکاری باید ابزار تخصصی استفاده کرد. یکی از مهم‌ترین لوازمی که در پروسه جوشکاری مورد استفاده قرار می‌گیرد فندک جوشکاری است.
مشخصات جوش برنج با فندک اتمی
جوش برنج با فندک اتمی به عنوان جوشکاری با ترمیت هم شناخته شده است. در این روش جوشکاری، فندک شعله متمرکز ایجاد می‌کند و معمولاً برای اتصالات معدنی از جمله ریل‌ها و قطعات بتن آرم مورد استفاده قرار می‌گیرند. فندک برای جوشکاری لوله‌های مسی و برنجی توصیه نمی‌شود. در این روش فندک اتمی با استفاده از یک وسیله پیزوالکتریک جرقه ایجاد می‌کند و باعث ایجاد شعله می‌شود. این شعله در مدت زمان کوتاه یک حرارت بسیار زیاد به وجود می‌آورد که برای جوشکاری اتصالات قوی به کار می‌رود.
مزایا و معایب جوشکاری برنج با فندک اتمی
در مورد مزایا و معایب جوشکاری با این فندک می‌توان به سرعت بالا و قابلیت حمل آن اشاره کرد. با این روش می‌توان در مدت زمان بسیار کوتاهی یک حرارت زیادی ایجاد نمود. همچنین فندک اتمی قابل کوچک و قابل حمل می‌باشد و می‌توان در محیط‌های کوچک از آن استفاده کرد. در مورد معایب آنها می‌توان به خطرات ایمنی اشاره کرد. استفاده از شعله با حرارت بالا ممکن است یک سری خطرات ایمنی به وجود بیاورد. همچنین این روش برای جوشکاری برخی از فلزات مانند برنج و مس توصیه نمی‌شود.
مراحل جوش برنج با فندک اتمی
جوش برنج با فندک اتمی نیاز به دقت و مهارت زیادی دارد. فندک اتمی می‌تواند حرارت بالا و متمرکزی ایجاد کند که برای جوشکاری‌های کوچک و دقیق مناسب است. در مورد مراحل استفاده از این فندک باید بگوییم که ابتدا باید قطعات برنجی مورد نظر هرگونه آلودگی و اکسیداسیون پاک کنید. سپس فندک اتمی را روشن کرده و شعله را به آرامی به محل جوش نزدیک نمایید. دقت داشته باشید که شعله به طور یکنواخت و متمرکز باشد. سیم جوش برنجی را به محل جوش نزدیک کرده و به آن فرصت دهید تا با حرارت فندک ذوب شود و دو قطعه به یکدیگر متصل شوند. بعد از اتمام جوشکاری می‌توانید به قطعات فرصت دهید تا به آرامی خنک شوند تا از ترک خوردن در امان بمانند.
چالش‌های رایج در جوشکاری برنج
الکترودهای جوشکاری برنج به دلیل ترکیب ساختاری آن می‌توانند چالش‌برانگیز باشند. برخی از چالش‌های رایج در جوشکاری برنج عبارتند از:
نقطه ذوب پایین‌تر روی نسبت به مس می‌تواند منجر به ترک‌خوردگی و تخلخل در جوشکاری برنج با درصد بالای روی شود.
محافظت ضعیف از برنج در حین جوشکاری می‌تواند باعث واکنش شدید روی با محیط شده و دودهای سمی تولید کند. همچنین جوش‌ها می‌توانند متخلخل شده و ضعیف شوند.
از آنجا که برنج شامل دو عنصر فلزی با نقاط ذوب متفاوت است، گرمای بیش از حد می‌تواند جداسازی عناصر را تحریک کرده و ماده را ضعیف کند.
تبخیر روی می‌تواند در هنگام جوشکاری برنج به دلیل نقطه ذوب پایین آن رخ دهد، بنابراین نیاز به قوس نرم یا شعله‌های ملایم دارد. تبخیر روی مانع از تشکیل درزهای مناسب می‌شود.
تکنیک‌های رایج در جوشکاری برنج به برنج
هنگام جوشکاری برنج، می‌توانید از تکنیک‌های مختلفی مانند جوشکاری MIG، TIG، جوشکاری با شعله و جوشکاری اکسی-استیلن استفاده کنید. بیایید این تکنیک‌ها را به تفصیل بررسی کنیم:
جوشکاری MIG برنج: جوشکاری گاز فلزی بی‌اثر (MIG) برنج از یک الکترود مصرفی برای اتصال قطعات برنج از طریق جوشکاری قوسی استفاده می‌کند. یک گاز محافظ از منطقه جوشکاری محافظت می‌کند و از آلودگی جلوگیری می‌کند. در انتخاب الکترود مصرفی برای جوشکاری برنج، اطمینان حاصل کنید که رنگ آن با قطعه کار برنجی مطابق با استانداردهای صنعتی مطابقت دارد. آرگون و دی‌اکسید کربن (IV) گازهای محافظ رایجی هستند که می‌توانید در جوشکاری MIG برنج استفاده کنید. اطمینان حاصل کنید که از گاز محافظ کافی استفاده می‌کنید و منطقه جوش را کوچک نگه دارید تا تبخیر روی در طول فرآیند جوشکاری به حداقل برسد.
جوشکاری برنج با شعله سه نوع شعله برای جوشکاری برنج وجود دارد: شعله خنثی، شعله کربوریزه و شعله اکسیدکننده. شعله خنثی شامل مقادیر مساوی اکسیژن و استیلن است که احتراق کافی را بدون آسیب به قطعه کار فراهم می‌کند. در حالی که می‌توانید از شعله کربوریزه استفاده کنید، این شعله شامل استیلن بیشتر با افزودن ناخواسته کربن به جوش است. در شعله اکسیدکننده، مقدار اکسیژن بیشتر از استیلن است که این حالت از شعله خنثی به دست می‌آید.
جوشکاری TIG برنج: جوشکاری گاز بی‌اثر تنگستن (TIG) برنج از یک الکترود تنگستن غیرمصرفی برای ایجاد قوس و اتصال قطعات برنج استفاده می‌کند. آرگون و هلیوم به عنوان گازهای محافظ در جوشکاری TIG برنج استفاده میشوند. در حالی که جریان مستقیم (DC) در جوشکاری TIG قابل استفاده است، جریان متناوب (AC) برای جوشکاری برنج با حداقل حرارت و کاربرد پراکنده بهترین عملکرد را دارد. جوشکاری TIG برنج منحصر به فرد است زیرا هیچ تماسی بین قطعات برنج و الکترود وجود ندارد. محافظت از منطقه گرم شده با آرگون اجازه می‌دهد تا اتصال شما به تدریج بدون تماس با هوا خنک شود که می‌تواند تخلخل را تحریک کند. میله‌های جوشکاری حاوی CuSn6 بهترین نتایج تطابق رنگ را به شما می‌دهند.
جوشکاری برنج با اکسی-استیلن : جوشکاری برنج با اکسی-استیلن از تشکیل قوس با استفاده از الکترود محافظ که مستعد تشکیل گاز و سرباره است، پشتیبانی می‌کند. ترکیب اکسیژن و استیلن حفاظت از قوس را فراهم می‌کند در حالی که سرباره اطمینان می‌دهد که جوش نسبتاً یکنواخت باقی می‌ماند. این فرآیند جوشکاری از شعله اکسیدکننده استفاده می‌کند که در آن سطح اکسیژن بین سی تا پنجاه درصد بیشتر است. با این حال، جوشکاری برنج با استفاده از اکسی-استیلن می‌تواند به ویژه برای مبتدیان چالش‌برانگیز باشد به دلیل تمایل به تبخیر روی.
جوشکاری برنج با پرتو الکترونی: یک فرآیند رایج جوشکاری برنج با پرتو الکترونی استفاده از پرتوهای لیزر با گازهای بی‌اثر است که به محافظت در برابر تبخیر روی کمک می‌کند. جوشکاری برنج با پرتو الکترونی فقط در فواصل کاری کاهش یافته که بیش از ۲۵ میلی‌متر نباشد قابل اجرا است. لیزرهای دیود و حالت جامد بهترین نتایج را با یک جت متقاطع در نازل که به جلوگیری از تبخیر روی کمک می‌کند، ارائه می‌دهند.
