يعد لحام الصفائح المعدنية الرقيقة مشكلة سيواجهها معظم المبتدئين في الفن في وقت أو آخر. يعد اللحام بالقوس المعدني المحمي (SMAW)، والذي يشار إليه عادةً باسم اللحام بالعصا، إحدى عمليات اللحام التي تنطبق على المواد الرقيقة طالما تم استخدام الإجراءات والمعدات الصحيحة. في هذه الورقة، نقوم بتطوير الحيل والتقنيات الأساسية التي تستهدف إلى حد كبير الأشخاص الجدد في تطبيق اللحام بالعصا على الصفائح الرقيقة. يتضمن هذا الدليل كل شيء بدءًا من الأدوات اللازمة وحتى تقنيات اللحام الصحيحة ويهدف إلى تمكين عامل اللحام من إجراء عمليات لحام قوية ونظيفة على المواد الرقيقة. إذا كنت مبتدئًا ترغب في إنشاء مشروع هواية أو محترفًا مدربًا ترغب في استخدام بعض التطبيقات العملية، فإن النتائج التي توصلنا إليها سوف تسهل التقدم في تصنيع الوصلات الملحومة.
ما هي عملية لحام الصفائح المعدنية الرقيقة باستخدام ماكينة اللحام؟
نوع عصا اللحام المناسبة للاستخدام على الصفائح المعدنية الرقيقة والحث
في حالة اختيار ماكينة اللحام لاستخدامها على قطع الصفائح المعدنية الرقيقة، اختر ماكينة توفر تحكمًا متفاوتًا في التيار بحيث يمكن تنظيم إدخال الحرارة بشكل مناسب. بالنسبة للمواد الرقيقة، من الضروري استخدام ماكينة لحام تعمل في نطاق تيار منخفض (20 إلى 150 أمبير). انظر أيضًا إلى حجم القطب الكهربائي؛ تعتبر الأقطاب الكهربائية الصغيرة (1/16 إلى 3/32 بوصة) مثالية بحيث يمكنك إنشاء لحامات ناعمة دون الاحتراق بعمق في الصفائح. تأكد من أن ماكينة اللحام التي تستخدمها متوافقة مع نوع القضبان المتاحة لك، لأنها ستحدد مدى جودة اللحام. أخيرًا وليس آخرًا، قد تكون الحركة العرضية أمرًا مرغوبًا فيه نظرًا لأنه قد يلزم استخدام معدات واهية جدًا في العديد من المناطق المحيطة، وخاصةً للحث، وبالتالي يتم تحديد مدى ثقل الآلة والشكل.
تحضير اللحام للصفائح الفولاذية الرقيقة
تنبع المرحلة الأولى من عملية اللحام من حقيقة أنه يجب تحضير الصفائح المعدنية الرقيقة. أولاً، يجب تنظيف الأسطح المراد لحامها بطريقة تزيل أي حطام أو زيت أو تآكل لأن هذه الشوائب تؤثر بشكل كبير على جودة اللحام. عادة، سيتم استخدام مزيل الشحوم والمذيب بهذا الترتيب ميكانيكيًا، حيث سيتم طحنه قبل أن تحتاج إلى اللحام. أيضًا، يجب تقويم حواف المعدن، ويجب أن تكون الحواف اللازمة لإنشاء وصلة اللحام في مكانها. يجب تثبيت القطع بشكل فعال لإبقائها ثابتة أثناء اللحام. وأخيرًا، من الضروري التأكد من أن التركيب متساوي طوال الوقت، حيث سيساعد ذلك في اللحام الفعال.
إعدادات تيار لحام العصا للصفائح المعدنية الرقيقة
من أجل ضبط التيار المناسب للحام العصا على الصفائح المعدنية الرقيقة، ينبغي للمرء أن يبدأ بالتعليمات اليدوية المتاحة لكل من معدات اللحام ونوع القطب الكهربائي المحدد. كقاعدة عامة، القاعدة عندما يتعلق الأمر بتيار اللحام المناسب للمادة الموجودة. على سبيل المثال، عند العمل مع ألواح الصلب أو الألومنيوم بسمك 1/16 بوصة إلى 3/16 بوصة، باستخدام تغذية الأسلاك أو لحام TIG، فإن ضبط الإعداد بين 70 - 90 أمبير يميل إلى أن يكون فعالاً للغاية. يجب أيضًا توخي الحذر لضبط التيار بشكل صحيح لتجنب إدخال الحرارة التي يمكن أن تذوب المعدن، مما يسبب الاحتراق أو التزييف. أيضًا، يمكن أن يساعد اختبار اللحامات على قطعة من نفس المواد في تحسين الإعدادات المتوسطة للحصول على أفضل اختراق وشكل حبة. تأكد من مراقبة مجمع اللحام باستمرار أثناء العملية، واتخذ التدابير اللازمة لضبط العملية، على سبيل المثال، إذا كان القطب ينفد بسرعة كبيرة أو إذا بدا اللحام قبيحًا أو به عيوب.
كيف يمكنك لصق الفولاذ الرقيق بأفضل طريقة؟
استخدام اللحامات للتحكم في الحرارة
إحدى أكثر الطرق المناسبة للتحكم في الحرارة أثناء لصق الفولاذ الرقيق هي لحامه باستخدام اللحامات. تعمل اللحامات كوصلة مؤقتة تثبت أجزاء قطعة العمل في مكانها وتقلل من الضغط النشط على القطعة بأكملها. في معظم الحالات، يتم تطبيق اللحامات الصغيرة على فترات على طول المفصل، وهذا يساعد في تخفيف تشوه التمدد الحراري والتزييف الذي يعد أمرًا شائعًا مع التسخين الشديد. من المفيد أيضًا ملاحظة وقت التبريد بين الأجزاء من أجل منع تراكم الحرارة الزائد. علاوة على ذلك، يجب أن تكون حركة الشعلة أثناء اللحام معتدلة ويتم التحكم فيها بالتساوي لمنع تشويه اللحام مع الحفاظ على آليات التحميل العملية.
تقليل تزييف الصفائح المعدنية الرقيقة.
يجب أن يساعد التطبيق السليم للحرارة وتصميم المفاصل في ضمان الحد الأدنى من تزييف الصفائح المعدنية الرقيقة أثناء عملية لحام العصا. تعد أوضاع التثبيت المناسبة لقطع العمل التي سيتم ربطها ببعضها البعض إحدى الطرق التي يمكن من خلالها تقليل التشوه المرتبط بدرجات حرارة التشغيل المختلفة. إن استخدام فرشاة اللحام المتقطعة، بدلاً من استخدام حبات اللحام المستمرة، سيعزز التحكم في التسخين والتبريد؛ وبالتالي، عند استخدام الفولاذ الطري، يجب أن يكون تحقيق هذا التوجه المادي أسهل. النظر في أقطار القطب الكهربائي وسرعة السفر سيساعد في التحكم في مدخلات الحرارة أيضًا. إن استخدام هذه التقنيات، بالإضافة إلى تقييم إزاحة حوض اللحام، سيساعد على تحسين جودة المنتج من حيث الالتواء وتوفير شكل أفضل للحام النهائي.
ربط المشتتات الحرارية بالصفائح المعدنية
هناك بعض الأماكن التي يمكن وضع هذه المشتتات الحرارية فيها لتبريد الصفائح المعدنية الرقيقة أثناء لحام العصا، وبالتالي ضمان الحفاظ على سلامة الهيكل. من خلال القيام بذلك، على سبيل المثال، على أي سطح من اللحام المجاور لموقع ترسيب الحرارة، يمكن استخدام المشتت الحراري الأكبر، وسيتم إخراج معظم الحرارة من اللحام. تتجنب هذه الطريقة تطور التدرجات الحرارية التي تؤدي غالبًا إلى تشوه المعادن وتشويهها. يجب أن تتمتع مواد الحوض أيضًا بموصلية حرارية عالية لتبديد الحرارة بكفاءة. من المهم أيضًا التأكد من أن المشتت الحراري قادر على إجراء اتصال فعال مع السطح الذي يتم العمل عليه.
ما هو نوع قضبان اللحام الأنسب لحام المعادن الرقيقة؟
دراسات مقارنة لاختيار قضبان اللحام 6011 و6013 و7018
بالنسبة لحام المعادن الرقيقة، يمكن اختيار قضبان اللحام 6011 أو 6013 أو 7018 اعتمادًا على الاستخدام المقصود والسمات المطلوبة. في الظروف التي يكون فيها الاختراق الجيد واللحام في جميع المواضع أمرًا مهمًا للغاية، خاصة على الأسطح المتسخة أو الصدئة، يجب استخدام قضيب 6011 ولكن على حساب إنتاج المزيد من التناثر. بالنسبة لمثل هذه التطبيقات التي يكون فيها المظهر مهمًا، يجب أخذ 6013 في الاعتبار لأنه يوفر قوسًا أكثر سلاسة ولحامًا أنظف، وهو أمر مفيد في أعمال الصفائح المعدنية. ومع ذلك، فهو أقل اختراقا. بالمقارنة مع الأقطاب الكهربائية الأخرى، يحتوي القضيب 7018 على محتوى منخفض من الهيدروجين، وهو أمر مفيد أيضًا من خلال توفير قوة عالية وليونة، وبالتالي يستخدم بشكل شائع في التطبيقات الهيكلية؛ ومع ذلك، فإن لها عيبًا يتمثل في الحاجة إلى شخص أكثر مهارة لتشغيلها بفعالية على المواد الرقيقة بسبب مدخلاتها الحرارية العالية. في النهاية، يكون الاختيار في يد المشغل ويتأثر بشدة بسمك المعدن والظروف البيئية وتوقعات اللحام.
اختيار القضيب لإدارة الاختراق والتحكم في الخبث
عندما يتعلق الأمر بالاختراق والتحكم في الخبث في اللحامات المعدنية الرقيقة، فإن تفاصيل تعليمات اللحام ونوع قضيب اللحام لها أهمية كبيرة. عادةً ما يكون قضيب 6011 مفيدًا للاختراق الفعال لأنه يمكن تمديد هذا القضيب إلى الأسطح المتسخة، ولكن من ناحية أخرى، فإن استخدام قضيب 7018 يمكن أن يحقق أيضًا اختراقًا للأجزاء الأكثر سمكًا. ومع ذلك، قد تتطلب الإعدادات بعض التعديلات لتجنب تأثير الحرق الزائد للأجزاء التي يتم لحامها. بالإضافة إلى ذلك، يتم توفير كسل منخفض، بالإضافة إلى الصفات الجمالية الجيدة، من خلال قضبان 6013، مما يجعلها مثالية لتطبيقات مثل الجماليات. ومن الأمور القياسية أيضًا أنه يمكن تحقيق إدارة أفضل لتجمع الخبث من خلال الحفاظ على الزوايا الصحيحة وسرعات السير أثناء اللحام. علاوة على ذلك، من المهم أن نفهم أن التنظيف هو عملية يجب تكرارها ويتم ذلك لتجنب ملوثات اللحام في اللحام.
كيف يمكنك التحكم في الحرارة عند لحام الصفائح المعدنية الرقيقة؟
باستخدام طول القوس
للتحكم في الحرارة بشكل فعال في عملية لحام عصا الصفائح المعدنية الرقيقة، يجب أن تكون هناك مسافة قياسية بين نهاية قضيب اللحام وقوس الكربون لقطعة العمل، والتي عادة ما تكون 1/8 بوصة أو 1/4 بوصة. يمنح القوس القريب جدًا العمل حرارة أعلى، مما قد يؤدي إلى حدوث نتوءات، في حين أن القوس الطويل يشتت الحرارة أكثر من اللازم، وبالتالي ضعف الربط. غالبًا ما يحتاج عامل اللحام إلى ضبط هذه المسافة بحيث يكون اللحام عميقًا بدرجة كافية مع تعديل المادة الأساسية إلى حد كبير. ومن الضروري أيضًا الحفاظ على القيم المثلى عن طريق تغييرها مع مرور الوقت عند اللحام، وبالتالي تحسين الأداء العام للحام.
تقنيات النبض
يرتبط استخدام طرق اللحام النبضية أيضًا بإمكانية تقليل مدخلات الحرارة، والتي يتم تطبيقها، في معظم الحالات، على لحام الصفائح المعدنية الرقيقة. تعمل هذه الطرق المتمثلة في اللحام الزائد والنبض عالي التردد / النبض منخفض التردد على إدارة الدورات الحرارية من خلال تغير التيار وبالتالي تشويه اللحام وحرقه بالكامل. ولتحقيق ذلك، يتم ضبط تردد النبض، مما يجعل من الممكن التحكم في عمق الاختراق وشكل الخرز. علاوة على ذلك، فإن تقنيات النبض قادرة على تقليل الأنابيب في المناطق المتأثرة بالحرارة، وبالتالي عدم المساس بقطعة العمل. هذه هي الميزة الرئيسية في اللحام النبضي، حيث لا يقتصر المستخدمون على موضع واحد أثناء اللحام، ويبدو اللحام ممتعًا حتى على عصا اللحام.
هل يمكنك مقارنة اللحام بالعصا بالطرق الأخرى للمعادن الرقيقة؟
الصفائح المعدنية الرقيقة – دراسة بين اللحام بالعصا واللحام TIG
على الرغم من فعاليته العالية في لحام الصفائح الرقيقة معًا، إلا أن اللحام بالعصا لا يمكن أن ينافس طريقة غاز التنغستن الخامل. وذلك لأن لحام TIG أكثر فعالية من حيث التحكم في مدخلات الحرارة وإنتاج لحامات أكثر تحديدًا وأنيقًا من الخياطة. يستخدم اللحام بغاز التنغستن الخامل قطبًا كهربائيًا غير قابل للاستهلاك، وهو التنغستن، وهو مناسب جدًا للتفاصيل ويؤدي إلى تشويه أقل للمكون المستهدف. على العكس من ذلك، فإن استخدام اللحام بالعصا على مثل هذه المواد الرقيقة يكون غير فعال في أغلب الأحيان لأنه ينتج الكثير من الحرارة التي تسبب الحروق. بشكل عام، على الرغم من ذلك، يمكن أن يكون اللحام بالعصا مفيدًا جدًا في أماكن مثل الأماكن الخارجية وفي المناطق التي بها أقسام سميكة من المذيبات حيث تمثل قابلية النقل مشكلة. ومع ذلك، في النهاية، يعتمد اختيار الأدوات والمعدات على تفاصيل المهمة وما تنطوي عليه، مثل سمك المادة، والجماليات المطلوبة للحام، والمناطق المحيطة بالمواد المعنية.
اللحام بالعصا مقابل لحام MIG: المزايا والعيوب
من ناحية، يتميز اللحام بالعصا بخصائص مفيدة بما في ذلك قابلية النقل بالإضافة إلى الأداء الجيد في الهواء الطلق مما يجعله مناسبًا للاستخدام في الإعدادات التي لا يتم التحكم فيها بشكل جيد. من ناحية أخرى، فإنه عادة ما يخلق المزيد من التناثر ويكون له تكاليف تنظيف أعلى بسبب تدفق القطب الكهربائي. الميزة الرئيسية للحام MIG هي أنه أسرع ويتطلب مجهودًا بدنيًا أقل. وهذا يعزز جماليات اللحام ويجعل تحضير القطعة قبل اللحام أمرًا سهلاً للغاية. كما أنها مناسبة للألواح الرقيقة من المواد لأنها تتمتع بتحكم أفضل في كمية الحرارة المطبقة وتقلل من فرص الاحتراق. بشكل عام، يعتمد الاختيار في استخدام تقنيات اللحام بالعصا و MIG على متطلبات مشروع معين، وهي نوع المادة المستخدمة، ونوعية اللحام المطلوبة، والبيئة التي سيتم فيها العمل. .
عند تنفيذ إجراءات اللحام على الفولاذ الرقيق، ما هي بعض المشاكل التي قد تواجهها، وكيف يتم حلها؟
القضاء على الاحتراق على الصفائح المعدنية الرقيقة
من أجل تقليل الاحتراق عند الالتصاق بصفائح معدنية رقيقة، يصبح من المهم الحد من الحرارة في العملية عن طريق تقليل تيار اللحام. هناك عوامل أخرى تميل إلى المساعدة في الحد من تركيز الحرارة، مثل الحفاظ على سرعة سفر سريعة وطول قوس قصير. تميل الأنواع المناسبة من الأقطاب الكهربائية، مثل الأقطاب الكهربائية ذات القطر الصغير، إلى تثليث الحرارة الزائدة عند استخدام عمليات قلب التدفق. أخيرًا، يمكن للمرء اختيار استخدام شريط دعم أو لوحة نحاسية تمتص الحرارة الزائدة ويمكنها تثبيت الوصلة التناكبية أثناء عملية اللحام.
نصائح حول الشقوق ونقص القوة في المفاصل
عند لحام الفولاذ الرقيق بالعصا لتجنب الشقوق والمفاصل الضعيفة، يلزم إعداد وتركيب المفاصل بشكل مناسب لتجنب الفجوات، خاصة عند التعامل مع المقاطع الرقيقة للغاية. استخدم النوع والحجم المناسبين للكهرباء وسافر بمعدل ثابت من أجل تحقيق حرارة موحدة. يعد التسخين المسبق قبل اللحام مفيدًا أيضًا في تخفيف عيوب التشقق. قد يؤدي استخدام ممرات اللحام المتفرقة إلى تحسين توزيع الحرارة وتقوية المفاصل. أخيرًا، تحكم في مدى سرعة تبريد اللحام، حيث قد يؤدي ذلك إلى حدوث ظروف تؤدي إلى الهشاشة والتشقق.
مصادر مرجعية
الأسئلة الشائعة (FAQs)
س: ما هي التقنيات التي يمكنك استخدامها لحام الصفائح المعدنية بنجاح؟
ج: تنطبق قاعدة التيار المنخفض على أي نوع من أنواع اللحام ومن المهم جدًا استخدام مواد نظيفة خالية من أي صدأ، خاصة لأي عمل يتطلب أي نوع من أدوات اللحام. يعد استخدام قطعة من النحاس لدعم الصفائح المعدنية مفيدًا في تقليل احتمالات الاحتراق والتشويه. علاوة على ذلك، فإن استخدام نوع مناسب من قضبان اللحام مثل 6010 يجعل الأمر برمته أسهل.
س: هل من الممكن لحام معدن رفيع يدويًا، مثلاً فولاذ قياس 22؟
ج: تعتبر تقنيات اللحام اليدوي فعالة مع المعادن ذات السماكة الأصغر مثل الفولاذ قياس 22 ولكن الممارسة مطلوبة. يمكن أن تساعد اللحامات القصيرة والسريعة بدلاً من اللحامات الطويلة على تحقيق نفس الشيء. كما أن وضع قطعة من النحاس خلف المادة الرقيقة يساعد في تجنب الاحتراق. عندما تكون صفائح اللحام المعدنية رفيعة جدًا، فمن الضروري مراقبة التحكم، لذا كن بطيئًا خاصة عند استخدام ماكينة لحام العصا.
س: هل يمكن استخدام تقنيات اللحام اليدوية البسيطة على الصفائح المعدنية الرقيقة باستخدام ماكينة لحام تعمل بالتيار المتردد فقط؟
ج: لا ينبغي استبعاد استخدام ماكينة اللحام بالتيار المتردد في عمليات اللحام اليدوية للصفائح المعدنية الرقيقة. ولكن بسبب هذا الاختلاف، يصعب الحصول على عمال لحام جيدين بالتيار المتردد، ويصبح من الصعب التحكم في الحرارة وتجنب الالتواء أو حرق اللحامات في الصفائح المعدنية. عادةً ما تفضل أعمال الصفائح المعدنية ماكينة لحام التيار المستمر.
س: ما هي الخطوات التي يجب عليك اتباعها لتحضير قطعة من الصفائح المعدنية للحام بشكل صحيح؟
ج: لكي يتم لحام قطعة من الصفائح المعدنية، يجب تحضيرها عن طريق فركها للتخلص من أي صدأ أو طلاء أو شحوم محتملة. قد يكون من الضروري أيضًا تأمين المعدن عن طريق تثبيته أو إدخال قطعة من النحاس خلف منطقة اللحام لتحسين جودة اللحام وتقليل فرص احتراق المادة.
س: بالنسبة إلى لحام الصفائح المعدنية، هل يُفضل استخدام ماكينة لحام MIG بدلاً من ماكينة اللحام العصا؟
ج: نعم، غالبًا ما يُعتبر جهاز اللحام MIG أفضل من جهاز اللحام العصا في لحام الصفائح المعدنية. تعتبر ماكينة اللحام MIG أو TIG هي الأفضل للعمل مع الصفائح المعدنية لأنها تمنح عامل اللحام تحكمًا أفضل في الحرارة وتقل احتمالية حرق المواد الرقيقة تمامًا. ومع ذلك، يمكن أيضًا استخدام آلات اللحام اللاصقة في لحام الصفائح المعدنية إذا كانت ممارسات اللحام صحيحة.
س: عندما يتعلق الأمر بأسلاك اللحام، ما هي قضبان اللحام الأكثر ملاءمة لحام الصفائح المعدنية؟
ج: عادة ما تكون القضبان الرقيقة مثل 6010 أو 6011 مطلوبة لحام الصفائح المعدنية. هذه القضبان فعالة في الأمبير المنخفض وتسهل التحكم الجيد وهو أمر مهم جدًا خاصة عند لحام المواد الرقيقة جدًا لتجنب الاحتراق.
س: هل من الممكن لحام الصفائح المعدنية الرقيقة باستخدام ماكينة لحام لينكولن التي شهدت أيامًا أفضل؟
ج: في الواقع، على الرغم من إمكانية استخدام ماكينة لحام عصا لينكولن القديمة للحام الصفائح المعدنية الرقيقة، إلا أنه سيكون من الضروري إجراء القليل من الممارسة لإجراء التعديلات على الإعدادات. قد يكون من المفيد تحديد تيار منخفض وإجراء اللحامات القصيرة السريعة.
س: ما هي الصعوبات التي تصاحب غالبًا لحام المعدن الرقيق؟
ج: يعد الاحتراق والاعوجاج ونقص التحكم في الحرارة من الصعوبات الشائعة عند لحام المعدن الرقيق. يمكن التقليل من هذه التحديات عن طريق وضع قطعة من النحاس خلف الصفيحة، واستخدام تيار كهربائي منخفض، والحفاظ على ممارسات اللحام الجيدة.
س: ما أهمية مقياس الفولاذ في عملية اللحام؟
ج: يعد مقياس الفولاذ أحد أهم العوامل في تحديد طريقة اللحام التي سيتم استخدامها. يحتاج الفولاذ ذو المقياس الرقيق، مقاس 22 على سبيل المثال، إلى مستويات أقل من السعة والتحكم الدقيق في الشعلة لتجنب الاحتراق. يسمح المعدن السميك، على سبيل المثال، بقياس 16، بأرقام تشغيل أعلى للطاقة الحركية، وبالتالي، يجعل من السهل اللحام، على الرغم من أن الإعداد والتقنية الكافية لا تزال بحاجة إلى تطبيقها في ورش الجسم.
