در فرآیند جوشکاری قوسی با گاز محافظ GMAW (Gas Metal Arc Welding)، انتخاب صحیح جریان جوشکاری (آمپر) و ولتاژ قوس، تأثیر مستقیمی بر کیفیت جوش، شکل گرده، میزان نفوذ، پایداری قوس و احتمال ایجاد عیوب جوشکاری دارد.
مقادیر آمپر و ولتاژ را نمیتوان تنها بر اساس ضخامت قطعه تعیین کرد؛ بلکه قطر سیم، وضعیت جوشکاری، نوع گاز محافظ، نوع انتقال فلز، سرعت جوشکاری و مشخصات دستگاه نیز باید در تنظیم پارامترها در نظر گرفته شوند.
برای فولادهای ساده کربنی و شرایط متداول کارگاهی، محدودههای زیر میتوانند بهعنوان نقطه شروع تنظیم پارامترها مورد استفاده قرار گیرند:
| قطر سیم جوش (mm) | ضخامت ورق (mm) | جریان تقریبی (A) | ولتاژ تقریبی (V) | دبی گاز محافظ (L/min) |
| 0.8 | 0.5-2 | 80-180 | 20-12 | 8-10 |
| 1.0 | 2-4 | 100-250 | 14-28 | 10-12 |
| 1.2 | بیش از 4 | 150-350 | 17-33 | 12-15 |
| 1.6 | — | 200-450 | 23-40 | 16-18 |
توجه: این مقادیر، محدودههای عمومی و تقریبی هستند و نباید بهعنوان WPS یا پارامتر قطعی جوشکاری یک اتصال خاص تلقی شوند. برای تولید قطعات حساس یا تحت استاندارد، پارامترهای نهایی باید بر اساس WPS/PQR و الزامات استاندارد مربوطه تعیین و تأیید شوند.
بهعنوان مثال، برای جوشکاری یک ورق فولادی کربنی با ضخامت حدود 4 میلیمتر، سیم با قطر 1.0 میلیمتر میتواند یکی از گزینههای مناسب باشد. در وضعیت تخت، بسته به نوع اتصال، گاز محافظ و نوع انتقال فلز، میتوان بهعنوان نقطه شروع محدودهای در حدود 150 آمپر و 20 ولت را در نظر گرفت و سپس با مشاهده شکل قوس و گرده جوش، پارامترها را اصلاح کرد.
وضعیت جوشکاری یکی از عوامل مهم در انتخاب پارامترهاست.
در وضعیتهای عمودی و سربالا، کنترل حوضچه مذاب دشوارتر است؛ بنابراین معمولاً استفاده از جریان و حرارت ورودی کمتر نسبت به وضعیت تخت به کنترل بهتر حوضچه کمک میکند.
از طرف دیگر، افزایش جریان معمولاً نرخ ذوب سیم و ظرفیت رسوب را افزایش میدهد، در حالی که تغییر ولتاژ بیشتر بر طول قوس و هندسه گرده جوش اثر میگذارد. بنابراین افزایش ولتاژ را نباید بهصورت ساده معادل «افزایش نفوذ» در نظر گرفت.
پارامترهای دستگاه تنها عوامل تعیینکننده کیفیت جوش نیستند. سرعت حرکت تورچ، طول آزاد سیم (CTWD)، زاویه تورچ، فاصله تورچ تا قطعه، نوع حرکت دست و مهارت جوشکار نیز میتوانند نتیجه نهایی را بهشدت تغییر دهند.
برای مثال، پارامتری که برای یک جوشکاری منقطع یا خالجوش مناسب است، ممکن است برای جوشکاری مداوم بیش از حد حرارت ایجاد کند. در چنین شرایطی، استفاده از همان آمپر و ولتاژ میتواند باعث افزایش پهنای حوضچه و در صورت نامناسب بودن سرعت حرکت، ایجاد عیوبی مانند Undercut (سوختگی کناره یا بریدگی کناره جوش) شود.
نوع و دبی گاز محافظ نیز باید همزمان با پارامترهای الکتریکی انتخاب شود. برای فولادهای کربنی، ترکیبات متداول Ar/CO₂ یا CO₂ هستند و تغییر ترکیب گاز میتواند رفتار قوس، نوع انتقال فلز، پاشش، شکل گرده و میزان نفوذ را تغییر دهد.
دبی گاز نیز باید متناسب با شرایط کارگاه، نوع نازل، جریان هوا و طراحی اتصال انتخاب شود. افزایش بیش از حد دبی گاز لزوماً حفاظت بهتری ایجاد نمیکند و حتی در برخی شرایط میتواند باعث ایجاد تلاطم و ورود هوا به ناحیه قوس شود.
جدول پارامترهای GMAW را باید بهعنوان نقطه شروع تنظیمات در نظر گرفت، نه یک مقدار ثابت و قطعی. انتخاب پارامتر مناسب حاصل بررسی همزمان ضخامت و جنس قطعه، قطر سیم، نوع گاز محافظ، وضعیت جوشکاری، نوع اتصال، نوع انتقال فلز، سرعت جوشکاری و قابلیت دستگاه جوش است.
پس از انتخاب محدوده اولیه، پارامترها باید با انجام جوش آزمایشی و بررسی پایداری قوس، شکل گرده، نفوذ، میزان پاشش و احتمال ایجاد عیوب بهینه شوند. در کاربردهای مهندسی و سازههای حساس نیز پارامتر نهایی باید مطابق WPS تأییدشده و الزامات استاندارد مربوطه باشد.
نکته کلیدی: در GMAW، «آمپر مناسب» و «ولتاژ مناسب» اعداد مستقلی نیستند؛ این دو پارامتر باید در کنار سرعت تغذیه سیم، سرعت جوشکاری و شرایط واقعی اتصال تنظیم شوند.
