مقایسه جامع جوشکاری TIG و MIG/MAG برای فولاد و آلومینیوم

چرا مقایسه فرایندهای جوشکاری TIG و MIG/MAG در صنایع فلزی اهمیت دارد؟صنعت جوشکاری امروز، دیگر محدود به کارگاه‌های کوچک یا پروژه‌های دستی نیست؛ بلکه به یکی از ستون‌های اصلی تولید سازه‌های فلزی، خطوط انتقال، تجهیزات خودرو و هوافضا تبدیل شده است. در میان روش‌های متداول، دو فرایند TIG (Tungsten Inert Gas) و MIG/MAG (Metal Inert/Active Gas) بیش از همه مورد بحث مهندسان و جوشکاران حرفه‌ای قرار می‌گیرند. انتخاب بین این دو، تصمیمی صرفاً تکنیکی نیست؛ بلکه بر هزینه تولید، سرعت، کیفیت متالورژیکی، ظاهر جوش و حتی عمر مفید سازه تأثیر مستقیم می‌گذارد.

در این مقاله، تلاش می‌شود با رویکردی علمی–کاربردی و متناسب با نیاز کاربران صنعتی، مقایسه‌ای جامع، دقیق و سئوپسند بین جوشکاری TIG و MIG/MAG ارائه شود. محور تحلیل شامل کیفیت متالورژیکی، سرعت و هزینه، انتخاب گاز محافظ، و معرفی سیم‌جوش‌های پیشنهادی برند ایرانی «پروولد» است.

 تفاوت در نحوه ایجاد قوس، انتقال فلز و کنترل حرارت

جوشکاری TIG از یک الکترود تنگستن غیرمصرفی برای ایجاد قوس پایدار استفاده می‌کند؛ درحالی‌که جوشکاری MIG/MAG از سیم‌جوش مصرفی تغذیه‌شده توسط تفنگ جوشکاری بهره می‌گیرد. در فرایند TIG، کنترل دقیق‌تری بر قوس و نفوذ حرارت وجود دارد و همین باعث تولید جوشی تمیزتر، مناسب برای قطعات نازک و فلزات رنگی مانند آلومینیوم و فولاد ضدزنگ می‌شود.

در مقابل، MIG/MAG بیشتر برای تولیدهای انبوه و قطعات ضخیم توصیه می‌شود، زیرا سرعت رسوب فلز بالا و کارایی انرژی بیشتر دارد. کنترل قوس در این روش به واسطه منبع تغذیه نیمه‌اتوماتیک صورت می‌گیرد، و همین امر هزینه را کاهش می‌دهد ولی دقت ظاهری کمتر از TIG است.

مواد و تجهیزات لازم (دستگاه، فیلر، گاز محافظ)

در جوشکاری TIG دستگاه باید دارای جریان متناوب (AC) یا مستقیم (DC) با قابلیت تنظیم دقیق آمپر باشد. از گاز آرگون خالص یا مخلوط آرگون–هلیوم برای محافظت استفاده می‌شود. فیلرها معمولاً به‌صورت دستی تغذیه می‌شوند، مثل سیم‌های ER308L، ER316L، ER4043 و ER5356.

در جوشکاری MIG/MAG، گاز محافظ می‌تواند CO₂ یا مخلوط CO₂–ARGON (۷۵/۲۵) باشد. دستگاه به‌صورت پیوسته سیم را از قرقره تغذیه می‌کند و تنظیمات ولتاژ نقش اصلی در کیفیت جوش دارد. این روش مناسب برای کارگاه‌های تولیدی و خطوط صنعتی با هزینه پایین‌تر است.

 تأثیر حرارت ورودی و سرعت سرد شدن

در روش TIG چون قوس متمرکزتر و حرارت ورودی پایین‌تر است، ناحیه HAZ (Heat Affected Zone) محدودتر و ریزساختار نهایی همگن‌تر می‌شود. این ویژگی برای فولاد ضدزنگ سری 304 و 316 حیاتی است چون از حساسیت به پدیده sensitization (تشکیل کاربیدهای کروم) جلوگیری می‌کند.

در روش MIG/MAG، حرارت ورودی بالاتر و سرعت سرد شدن کمتر است، بنابراین خطر تخلخل و ناخالصی‌های گازی افزایش می‌یابد. با تنظیم دقیق پارامترهایی مثل ولتاژ، نرخ سیم، و دبی گاز می‌توان عیب را تا حد زیادی کاهش داد.

ریزساختار ناحیه HAZ و FZ در فولاد و آلومینیوم

در فولادهای زنگ‌نزن، جوش TIG ناحیه ذوب (FZ) را با دانه‌های ریزتر و مرزهای تعادلی‌تر ایجاد می‌کند که منجر به مقاومت بهتر در برابر خوردگی بین‌دانه‌ای می‌شود. MIG در عوض، ساختاری ناهمگن‌تر با دانه‌های کشیده‌تر دارد ولی استحکام کششی بالاتری ارائه می‌دهد.

برای آلومینیوم‌های سری 6xxx (6061، 6082) و 5xxx (5083، 5754)، جوش TIG اغلب با فیلر ER4043 (آلیاژ Si بالا) منجر به سطحی صاف‌تر و خطر ترک گرم پایین‌تر می‌شود؛ درصورتی‌که MIG با ER5356 (آلیاژ Mg بالا) استحکام و سختی بیشتری ایجاد می‌کند.

نقش گاز محافظ در کیفیت نهایی جوش

انتخاب گاز محافظ یکی از مهم‌ترین عوامل مؤثر بر کیفیت، ظاهر و هزینه جوش است. در TIG، گاز آرگون خالص برای اکثر فلزات مناسب است؛ ولی برای آلومینیوم ضخیم، ترکیب آرگون–هلیوم (۷۵/۲۵) نفوذ بیشتری فراهم می‌کند. هلیوم گرمای قوس را افزایش می‌دهد و به جوش عمقی‌تر منجر می‌شود.

در MIG/MAG، گاز CO₂ خالص گزینه‌ای اقتصادی و پرقدرت است اما پاشش فلز بیشتری ایجاد می‌کند. ترکیب ARGON–CO₂ (۸۰/۲۰) در جوش فولاد ضدزنگ بهترین تعادل بین پایداری قوس و ظرافت سطح را دارد.

توصیه‌های تخصصی پروولد ایران در انتخاب سیم‌جوش

پروولد ایران به عنوان تولیدکننده تخصصی سیم‌جوش صنعتی، برای هر دسته فلزی پیشنهاد زیر را ارائه می‌دهد:

هر یک از این سیم‌ها با استانداردهای AWS A5.18، A5.10 و A5.9 تطابق دارند و در تست‌های NDT، پایداری قوس و مقاومت خوردگی بالایی نشان داده‌اند.

پنج فاکتور طلایی هزینه و سرعت

۱. نرخ رسوب فلز (Metal Deposition Rate):

در MIG، به طور متوسط ۸–۱۰ کیلوگرم در ساعت؛ در TIG، حدود ۲–۳ کیلوگرم در ساعت.

۲. زمان آماده‌سازی (Setup Time):

MIG سریع‌تر راه‌اندازی می‌شود؛ TIG نیازمند تنظیم دقیق قوس و زاویه مشعل است.

۳. مصرف گاز محافظ:

در TIG، دبی کمتر ولی قیمت گاز بالاتر است (آرگون خالص). در MIG، دبی بیشتر اما ترکیب ارزان‌تر (CO₂–ARGON).

۴. نیروی انسانی و مهارت:

TIG نیازمند اپراتور ماهر و آموزش‌دیده است، درحالی‌که MIG را می‌توان با آموزش کوتاه‌تر انجام داد.

۵. هزینه نهایی هر متر جوش:

بر اساس مطالعات صنعتی، هزینه متوسط هر متر جوش TIG حدود ۱٫۸ تا ۲٫۲ برابر MIG است، اما کیفیت ظاهری و دوام بالاتری دارد.

جدول مقایسه عددی

 انتخاب روش مناسب برای صنایع مختلف

در صنایع سبک مانند دوچرخه‌سازی، خودروسازی، ساخت محفظه‌های استیل و قطعات تزئینی، روش TIG برتری دارد و از نظر زیبایی و دوام جوش ایده‌آل است.

در صنایع سنگین مانند ساخت مخازن تحت فشار، سازه‌های فولادی، لوله‌های گاز و اسکلت فلزات ساختمانی، روش MIG/MAG با نرخ تولید بالا و هزینه پایین‌تر ترجیح داده می‌شود.

همچنین در پروژه‌های تعمیر و نگهداری، ترکیب دو روش در شرایط مختلف مفید است؛ مثلاً Root Pass با TIG و Fill Pass با MIG تا هم نفوذ عمیق حاصل شود و هم سرعت بالا بماند.

پرسش‌های متداول

تفاوت جوش آرگون و CO₂ در کیفیت چیست؟

جوش آرگون (TIG) سطحی روشن‌تر، نفوذ کنترل‌شده و ظاهری صاف دارد. جوش CO₂ (MIG/MAG) قدرت ذوب بالاتری دارد اما احتمال پاشش فلز بیشتر است.

 کدام روش برای فلز نازک مناسب‌تر است؟

برای ورق‌های زیر ۲ میلی‌متر، قطعاً TIG بهترین انتخاب است، به‌ویژه با جریان پالسی و فیلر ظریف ER4043 یا ER70S‑2.

 چرا جوش TIG ظاهر براق‌تری دارد؟

در TIG، اکسیداسیون سطحی کمتر است چون گاز آرگون خالص محیط قوس را کاملاً ایزوله می‌کند و آلودگی گازی کاهش می‌یابد.

 آیا در MIG از گاز هلیوم می‌توان استفاده کرد؟

بله؛ برای آلومینیوم ضخیم، ترکیب Ar–He (75/25) نفوذ و سرعت ذوب را افزایش می‌دهد، ولی هزینه بیشتر دارد.

 بهترین سیم‌جوش برای TIG آلومینیوم چیست؟

فیلر پیشنهادی ER4043 است، زیرا میزان سیلیسیم آن بالا بوده و باعث کاهش ترک گرم و افزایش جلا سطحی می‌شود.

  جمع‌بندی

تحلیل جامع نشان داد که انتخاب بین جوشکاری TIG و MIG/MAG وابسته به کاربرد صنعتی، جنس فلز، ضخامت قطعه و بودجه پروژه است. اگر هدف، دستیابی به بالاترین کیفیت ظاهری و دوام متالورژیکی باشد، TIG با گاز آرگون خالص و سیم‌جوش‌های استنلس برند پروولد ایران برتری دارد. اما برای پروژه‌های تولید انبوه با محدودیت زمانی یا هزینه‌ای، MIG/MAG با ترکیب CO₂–ARGON و فیلر ER70S‑6 یا ER5356 گزینه‌ای منطقی‌تر است.

در نهایت، تجربه نشان می‌دهد ترکیب هوشمندانه دو روش در مراحل مختلف جوش، سودآورترین مدل کاری است: جوش ریشه (Root) با TIG و جوش پوششی (Fill) با MIG. این ترکیب، هم زیبایی و هم سرعت را تضمین می‌کند.

پروولد ایران با ارائه سیم‌جوش‌های تخصصی مطابق استانداردهای AWS و ISO، توانسته است پایه این دو روش را در صنعت داخلی به سطح جهانی ارتقا دهد. بنابراین هنگام انتخاب روش جوش، هم از دیدگاه فنی و هم اقتصادی، بررسی دقیق پارامترهای گفته‌شده و استفاده از مشاوره فنی این برند توصیه می‌شود.