اساسيات لحام التنغستن بالغاز فهم تقنية   GTAW

1- سويفت تيم
المراجعة تمت من قبل :

 

هوعملية لحام بقوس كهربائي تُنتج قوسًا بين قطب غير قابل للانصهار والقطعة التي سيتم لحامها.

يتم حماية اللحام من التلوث الجوي بواسطة غاز تحمية يشكل غلافًا حول منطقة اللحام (انظر الشكل 1)

الشكل1:-

عملية GTAW متعددة الاستخدامات ويمكن استخدامها على المعادن الحديدية وغير الحديدية.

يتم إنشاء قوس كهربائي بين قطب غير قابل للانصهار والقطعة التي سيتم لحامها.

يتم حماية اللحام من التلوث الجوي بواسطة غاز تحمية يشكل غلافًا حول منطقة اللحام.

عملية GTAW متعددة الاستخدامات ويمكن استخدامها على المعادن الحديدية وغير الحديدية وذلك حسب نوع المعدن الأساسي، ويمكن استخدام العملية في جميع وضعيات اللحام.

يمكن استخدام هذه العملية للحام المواد الرقيقة أو السميكة، سواء كانت هناك مواد تملئة أم لا.

عند لحام المواد الرقيقة أو المفاصل الحواف والفلانجة، لا يتم استخدام مواد تملئة.

بالنسبة للمواد السميكة، يُستخدم عادة سلك ملء يُغذى من الخارج.

يتم اختيار نوع سلك الملء الذي يُستخدم استنادًا إلى التحليل الكيميائي للمعدن الأساسي.

حجم سلك الملء يعتمد على سمك المعدن الأساسي، الذي يحدد عادة التيار الكهربائي المستخدم في اللحام.

متغيرات إجراءات اللحام تتحكم في عملية اللحام وجودة اللحامات المنتجة.

تحدد تكوينات التجاويف تصميم التجميع اللحامي والتحليل المعدني، وذلك وفقًا لعملية اللحام والإجراء المطلوب للتجميع اللحامي.

تُختار متغيرات اللحام بعد اختيار المعدن الأساسي ومعدن الملء وتكوين التجاويف.

تشمل المتغيرات الثابتة في اللحام نوع معدن الملء، ونوع وحجم القطب الكهربائي، ونوع التيار، ونوع غاز التحمية.

المتغيرات القابلة للتعديل تتحكم في شكل اللحام من خلال التأثير على أمور مثل ارتفاع وعرض الخيط، والاختراق، وجودة اللحام، وتشمل المتغيرات القابلة للتعديل الرئيسية في التيار الكهربائي، GTAW وطول القوس، وسرعة التحرك.

المتغيرات الثانوية تساعد أيضًا في التحكم في عملية اللحام، ولكنها أصعب حساب مدى التأثير.

تشمل المتغيرات الثانوية زاوية العمل والتحرك، والمسافة التي يمتد بها القطب خارج نهاية الكوب..

يدوية أو تلقائية GTAWيمكن أن تكون طرق تنفيذ

متغيرات إجراءات اللحام وتكوينات التجاويف

لحام القوس الكهربائي بغاز التنغستن وقطب التنغستن

مادة قطب GTAW مصنوعة من سبيكة تنغستن. تتمتع التنغستن بأحد أعلى درجات الانصهار بين المعادن، حوالي 6170 درجة فهرنهايت (3410 درجة مئوية).

يتم تحديد حجم القطب الذي سيتم استخدامه بناءً على التيار الكهربائي المطلوب.

يسمح القطب الأكبر باستخدام تيارات أعلى.

يمكن استخدام قطب قطره أصغر لحام المواد الرقيقة أو أثناء اللحام في وضع غير الوضع العمودي.

فيما يلي قائمة بأنواع مختلفة من سبائك التنغستن المستخدمة

التنغستن النقي:-

يُستخدم على المعادن غير الحديدية مثل الألمونيوم والمغنيسيوم، ويُستخدم عادةً مع تحضير طرف منتفخ على التيار المتردد (AC)

(انظر الشكل 2)

التنغستن المثوري:-

هو نوع التنغستن الأكثر شيوعًا للاستخدام على الفولاذ الكربوني والفولاذ المقاوم للصدأ.

يمكن شراؤه بنسبة تنثوريوم 1 أو 2 في المئة.

 يبدأ التنغستن المثوري بسهولة ويحافظ على قوس مستقر.

يتمتع بمقاومة أكبر للتلوث وسيحتفظ بنقطة حادة ولن ينهار بسهولة مثل التنغستن النقي.

التنغستن زيركونيوم:-

يُستخدم عادة للحام بتيار متردد أعلى على المعادن غير الحديدية

إعداد نقطة أو استخدام زاوية مدببة تنطبق على التنغستن المثوري. يتم طحن قطب التنغستن المثوري إلى نقطة لتحسين بدء القوس، مع إضافة التردد العالي. يوفر ذلك إشعال القوس ويمنع قطب التنغستن من الاتصال بالعمل.

كما يساعد في تثبيت القوس

درجة المدبب تؤثر على شكل وكمية اختراق اللحام. لتقليل عدد مرات شحذ القطب، يحتاج اللحام إلى تطوير مهارة عدم لمس التنغستن بالعمل أثناء عملية اللحام.

الطول الموصى به للمدبب هو 2.5 إلى 3 مرات قطر القطب.

(انظر الشكل 3)

تحضير نهاية القطب بشكل صحيح أمر أساسي لتحقيق اختراق لحام مناسب

غازات الحماية في عملية اللحام بالتنقية  GTAW

الآرجون والهيليوم هما الغازين المحيطين الأكثر استخدامًا في عملية لحام القوس الكهربائي بغاز التنغستن (GTAW) الخصائص الأكثر رغبة لأغراض الحماية هي اللامداة الكيميائية للغازات وقدرتها على إنتاج تأثير قوس سلس عند تيارات عالية.

 كلا الغازين غير نشطين، مما يسبب تأثيرالتأين في قوس اللحام ويحميان قطب التنغستن وبركة اللحام المنصهرة من الجو.

نقاء الغاز يؤثر على اللحام.

تتحمل المعادن كميات صغيرة من الشوائب، ولكنه يجب أن يكون نسبة الغاز الخامل المستخدمة على الأقل 99.9 في المئة نقية لتحقيق أفضل النتائج.

الآرجون:-

الآرجون أثقل من الهيليوم ويمكن توفيره في شكل سائل أو غازي يوفر الآرجون عملية تنظيف جيدة.

يتم تحديد معدلات التدفق بناءً على حجم التنغستن وقطر الكوب الغازي.

الآرجون مناسب للحام بين المعادن المتشابهة وغير المتشابهة ويعمل بشكل جيد أثناء اللحام في وضعيات اللحام العمودية والأفقية

الهيليوم:-

الهيليوم غاز خامل أخف ويمكن توزيعه كسائل، ولكن يتم استخدامه كغاز مضغوط في كثير من الأحيان.

يترك منطقة اللحام بسرعة أكبر من الآرجون، وتحتاج إلى معدلات تدفق أعلى عند استخدامه.

ينتج الهيليوم منطقة تأثير حرارية ضيقة وعميقة، مما يفيد في اللحام على المعادن الثقيلة.

وهو مناسب للحام بسرعات عالية ويوفر تغطية جيدة في وضعيات اللحام العمودية والأفقية.

يساعد في زيادة التغلغل، وعند استخدامه كتنظيف خلفي، يميل إلى تسطيح ممر خيط اللحام.

يصلح للاستخدام على المعادن غير الحديدية السميكة..

تستخدم مزائج من الآرجون والهيليوم عندما يحتاج اللحامون إلى التحكم في الآرجون وعمق التغلغل المميز للهيليوم.

 هذا المزيج ليس ضروريًا عند لحام الفولاذ الكربوني العادي.

تتنوع المزيجات النموذجية حسب التطبيق.

غالبًا ما يُستخدم في تطبيقات اللحام التلقائي.

مزيج الآرجون والهيدروجين:-

الخلائط التي تحتوي على الأرجون والهيدروجين تُستخدم غالبًا في لحام الفولاذ المقاوم للصدأ.

 يجب تجنب استخدام هذه الخلائط عند لحام الفولاذ الكربوني العادي

INCONELو MONEL

 التركيبة النموذجية هي 95 في المئة أرجون و 5 في المئة هيدروجين.

يمكن استخدامه أيضًا كغاز حماية، ولكن نادرًا بسبب متطلبات التيار الكهربائي الأعلى ويصلح للحام النحاس.

تيار اللحام:-

التيار يعتمد أساسًا على نوع المعدن الذي سيتم لحامه، ومستويات التيار المطلوبة، وتوفر الآلة التي تنتج هذا نوع التيار الكهربائي.

التيار المستمر بقطب القطب الموجب

(DCEP) (القطبية المعكوسة)

يُستخدم أحيانًا لحام المعادن غير الحديدية رقيقة جدًا، ويُستخدم أيضًا لتكوير قطب التنغستن.

التيار المستمر بقطب القطب السالب

(DCEN) (القطبية المستقيمة)

يُستخدم عادة لحام الفولاذ المقاوم للصدأ والمعادن الحديدية

التيار المتردد. (AC) مع إضافة التردد العالي

يُستخدم عادة لحام بعض المعادن غير الحديدية مثل الألمونيوم والمغنيسيوم.

يوفر عملية تنظيف جيدة ويوفر اختراقًا معتدلًا

تصميم اللحام المشترك:-

هناك خمسة أنواع أساسية من التجاويف:-

 تجاويف الوتد وتجاويف الزاوية وتجاويف الحافة وتجاويف اللفة وتجاويف التي

 (انظر الشكل 4)

من بين تصاميم التجاويف الخمسة، تجاويف الوتد وتجاويف التي هي الأكثر استخدامًا.

شكل 4:-

قوة تجاويف اللحام تعتبر عاملًا آخر يسهم في تصميم تجاويف اللحام. يمكن أن تكون تجاويف اللحام إما تسمح بالاختراق الجزئي أو الاختراق الكلي، اعتمادًا على القوة المطلوبة للتجاويف.

 GTAWيتم تحديد تصميم تجاويف اللحام أو تكوين التجميع اللحامي لـ بواسطة نوع المعدن وتكوين التجميع والتعليمات.

 والمواصفات المحددة، والتحليل المعدني.

تؤثر عدة عوامل على تصميم التجاويف المستخدمة، بما في ذلك القوة المطلوبة و وضع اللحام وسمك المعدن وكيفية إمكانية الوصول إلى التجاويف بالنسبة للحام.

الهدف من أي تصميم للتجاويف هو إنتاج إيداع لحام صحيح بالخصائص المرغوبة بأقل تكلفة ممكنة.

إعداد الحافة وتحضير التجاويف مهمان لأنهما سيؤثران على جودة اللحام وتكلفته.

تحضيرات قبل اللحام بتقنية القوس الكهربائي بغاز التنغستن:_

قبل البدء في لحام بتقنية القوس الكهربائي بغاز التنغستن يجب اتخاذ عدة خطوات لتحضير القطب والتجاويف وتثبيت التجميع اللحامي وتعيين المتغيرات وتسخين المعدن الأساسي، إذا كان ذلك ضروريًا. يعتمد مستوى التحضيرعلى حجم التجميع اللحامي ونوع المواد الأساسية والملاءمة ومتطلبات الجودة.

تحضير القطب 1:-

يعتمد تحضير القطب على نوع القطب وتطبيقات اللحام.

 يمكن أن يكون طرف القطب نقطة مطحونة أو نهاية كروية للحام بالتيار المتردد.

لتحضير قطب بنهاية نقطية، يجب أن تكون علامات الطحن موازية للقطب.

لتحضير كرة في نهاية التنغستن، يجب تحويل مصدر الطاقة إلى التيار المستمر بقطب موجب (DCEP) (القطبية المعكوسة).

ثم، بعد بدء القوس بين القطب وقطعة من المعدن الخردة أو النحاس، يجب الحفاظ على تيار معتدل. يجب أن يكون طرف الكرة نظيفًا تمامًا ولامعًا، ويتمتع بتشطيب مرآوي.

:-2 تحضير التجاويف اللحامية

يمكن استخدام أساليب مختلفة لتحضير التجاويف اللحامية، بما في ذلك القطع بواسطة الأكسجين والوقود وقطع بلازما والقص والتشغيل وتخريم القوس الكهربائي بالكربون والطحن أوالكرفس.

يضمن التحضير السليم إنتاج تجميع لحام صحيح يفي بمتطلبات معايير الجودة للحام.

:-3 التنظيف

يعتبر تنظيف المواد المراد لحامها أمرًا هامًا، حيث تكون لحامات عرضة للتلوث أثناء اللحام. يجب أن تكون السطح المراد لحامه خاليًا من الزيوت والشحوم والدهانات والأوساخ والأكسيدات وغيرها من المواد الغريبة.

يحتوي الألمنيوم على طبقة أكسيدية يجب إزالتها، وإلا ستلوث منطقة اللحام.

تتضمن طرق التنظيف خلايا وفرش سلكية وطاحونة والتفجير بواسطة الرمال الكاشطة.

:-4 التثبيت والتوضيب

يؤثر التثبيت والتوضيب أيضًا على شكل اللحام وحجمه وتوحيده. تثبيت القطع يحافظ على التجميع في مكانه، مع التحكم في التشوه، ويساعد في تحديد والحفاظ على أجزاء التجميع في وضعها النسبي تجاه التجميع اللحامي.

عند استخدام التثبيت، يمكن أن يقلل من الوقت المستغرق في اللحام، بينما يساعد التوضيب في نقل التجميع إلى وضع مستوٍ لتحسين إنتاجية اللحام.

:-5 التسخين المسبق

يعتمد الحاجة إلى التسخين المسبق على العناصر المسببة للسبائك في المواد الأساسية وسمك الفولاذ وتكوين التجاويف.

غالبًا ما يتم الحصول على الحرارة المسبقة المطلوبة لتطبيق معين من إجراء اللحام.

هناك عدة طرق للتحكم في درجة حرارة التسخين المسبق، بما في ذلك التسخين بالفرن ولفائف التسخين الكهربائية وأدوات اللحام بالأكسجين والوقود وبطانيات التسخين بالمقاومة.

يمكن قياس درجة حرارة التسخين المسبق باستخدام قضبان حرارية وبيليتات الطباشير ومؤشرات الحرارة وأجهزة الكشف عن درجة الحرارة ومستشعر الحرارة بالأشعة تحت الحمراء.

أفكار نهائية حول لحام القوس الكهربائي بغاز التنغستن:-

 فهم الأساسيات لعملية GTAW سيزيد من قدرة اللحام على إنتاج تجميعات لحام ذات جودة عالية.

معرفة الاستهلاكيات الصحيحة والمعدات والتحضيرات قبل اللحام ستساعد اللحام في حل مشاكل اللحام.

أن يكون لديه فهم جيد لعملية GTAW سيساعد اللحام في اتخاذ خيارات أكثر حكمة عند اختيار مواد التعبئة وقطبات التنغستن وغازات الحماية.

سيكون اللحام أيضًا قادرًا على اختيار النوع الصحيح من المعدات استنادًا إلى تطبيق اللحام عند لحام الفولاذ الكربوني أو الفولاذ المقاوم للصدأ، أو المعادن غير الحديدية.

التحضير قبل اللحام هو أيضًا أمر ضروري لإنتاج تجميعات لحام صحيحة.

مهارة أخرى ضرورية للحام لإنتاج عمل ذو جودة هي الحصول على التدريب الصحيح لمختلف التطبيقات، وممارسة تلك المهارات المتعلمة الضرورية لصناعة عمل عالية الجودة.

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *

التعليق

اسم

الرئيسية المتجر عربة 0 أضف إلى القائمة
القائمة الرئيسية
مرحبا, تسجيل الدخول
Shopping Cart (0)

لا توجد منتجات في عربة التسوق. لا توجد منتجات في عربة التسوق.

القائمة الرئيسية
مرحبا, تسجيل الدخول