لحام TIG هو طريقة لحام مهمة للغاية في التصنيع الصناعي الحديث. يحلل هذا البحث الإجهاد الناتج عن حوض اللحام لصفائح الفولاذ المقاوم للصدأ وتشوه اللحام للصفائح، ويقدم عملية اللحام اليدوي لصفائح الفولاذ المقاوم للصدأ باستخدام TIG. الأساسيات والتطبيق العملي.
مع التطور المستمر للتصنيع الحديث، تُستخدم صفائح الفولاذ المقاوم للصدأ على نطاق واسع في الصناعات الدفاعية والطيران والكيميائية والإلكترونية وغيرها من الصناعات، ويتم لحام المزيد والمزيد من صفائح الفولاذ المقاوم للصدأ بسمك 1-3 ملم. لذلك، من الضروري إتقان عملية لحام صفائح الفولاذ المقاوم للصدأ.
يستخدم لحام TIG (TIG) قوسًا نبضيًا يتميز بانخفاض مدخلات الحرارة وتركيز الحرارة ومنطقة التأثر بالحرارة الصغيرة وتشوه اللحام الصغير ومدخلات الحرارة المنتظمة والتحكم الأفضل في طاقة الخط؛ يمكن أن يقلل تأثير التبريد من درجة حرارة سطح حوض المنصهر ويزيد من التوتر السطحي لحوض المنصهر؛ TIG سهل التشغيل، ويسهل مراقبة حالة حوض المنصهر، واللحام كثيف، والخصائص الميكانيكية جيدة، والسطح جميل. في الوقت الحاضر، يتم استخدام TIG على نطاق واسع في مختلف الصناعات، وخاصة في لحام صفائح الفولاذ المقاوم للصدأ.
1. الأساسيات الفنية لعملية لحام قوس التنغستن والأرجون
1.1 اختيار آلة اللحام TIG وقطبية مصدر الطاقة
يمكن تقسيم TIG إلى نبضات DC و AC. يستخدم DC نبض TIG بشكل أساسي في لحام الفولاذ والفولاذ الصلب والفولاذ المقاوم للحرارة وما إلى ذلك، ويستخدم AC نبض TIG بشكل أساسي في لحام المعادن الخفيفة مثل الألومنيوم والمغنيسيوم والنحاس وسبائكه. يستخدم كل من AC و DC نبضات مصدر الطاقة بخصائص انخفاض حاد، وعادةً ما يعتمد لحام TIG على صفائح الفولاذ المقاوم للصدأ باستخدام DC طريقة التوصيل الإيجابي.
1.2 الأساسيات الفنية لعملية اللحام اليدوي بقوس التنغستن والأرجون
1.2.1 اشتعال القوس الكهربائي
هناك نوعان من اشتعال القوس: اشتعال القوس غير التلامسي واشتعال القوس التلامسي القصير. لا يكون القطب الأول على اتصال بقطعة العمل وهو مناسب لكل من اللحام بالتيار المستمر والتيار المتردد، بينما يكون الأخير مناسبًا فقط لحام التيار المستمر. إذا تم استخدام طريقة الدائرة القصيرة لبدء القوس، فلا ينبغي بدء القوس مباشرة على اللحام. لأنه من السهل التسبب في قص التنغستن أو ارتباطه بقطعة العمل، فلا يمكن تثبيت القوس على الفور، ومن السهل أن يكسر القوس المعدن الأساسي. لذلك، يجب استخدام لوحة بدء القوس. ضع لوحة نحاسية حمراء بجوار نقطة القوس، وابدأ القوس عليها أولاً، وانتظر حتى يسخن طرف التنغستن إلى درجة حرارة معينة، ثم انقله إلى الجزء المراد لحامه. تحت تأثير تيار النبض، يتم تأين غاز الأرجون ويتم تحريض القوس.
1.2.2 اللحام بالمسامير
أثناء اللحام باللحام، يجب أن يكون سلك اللحام أرق من سلك اللحام المستخدم بشكل شائع. نظرًا لانخفاض درجة الحرارة والتبريد السريع ووقت بقاء القوس الطويل أثناء اللحام النقطي، فمن السهل أن يحترق. عند إجراء اللحام النقطي، يجب وضع سلك اللحام في موضع اللحام النقطي، وأن يكون القوس مستقرًا. ثم انقله إلى سلك اللحام، وأوقف القوس بسرعة بعد ذوبان سلك اللحام ودمجه مع المعدن الأساسي على كلا الجانبين.
1.2.3 اللحام العادي
عند استخدام TIG العادي للحام صفائح الفولاذ المقاوم للصدأ، يأخذ التيار قيمة صغيرة، ولكن عندما يكون التيار أقل من 20 أمبير، فمن المرجح أن يحدث انجراف القوس، وتكون درجة حرارة بقعة الكاثود عالية جدًا، مما يتسبب في التسخين والحرق في منطقة اللحام وتدهور ظروف انبعاث الإلكترون، مما يؤدي إلى نبض بقع الكاثود باستمرار، مما يجعل من الصعب الحفاظ على اللحام المناسب. عند استخدام TIG النبضي، يمكن للتيار الأقصى أن يجعل القوس مستقرًا، والاتجاهية جيدة، ويمكن إذابة المعدن الأساسي وتشكيله بسهولة، ويتم تبديل الدورة، مما يضمن التقدم السلس لعملية اللحام، ويمكن الحصول على أداء جيد ومظهر جميل وتكوين برك منصهرة متداخلة مع بعضها البعض. اللحامات.
2. تحليل قابلية اللحام لصفائح الفولاذ المقاوم للصدأ
تؤثر الخصائص الفيزيائية وشكل صفائح الفولاذ المقاوم للصدأ بشكل مباشر على جودة اللحام. تتميز صفائح الفولاذ المقاوم للصدأ بموصلية حرارية صغيرة ومعامل تمدد خطي كبير. عندما تتغير درجة حرارة اللحام بسرعة، يكون الإجهاد الحراري الناتج كبيرًا، ومن السهل حرقها وتقويضها وتشوهها. إن لحام صفائح الفولاذ المقاوم للصدأ هو في الغالب لحام بعقب مسطح. يتأثر المسبح المنصهر بشكل أساسي بقوة القوس وجاذبية المعدن المنصهر في المسبح والتوتر السطحي لمعدن المسبح المنصهر. عندما يكون حجم وكتلة وعرض المعدن المنصهر في المسبح ثابتًا، يعتمد عمق المسبح المنصهر على القوس. يرتبط الحجم والاختراق وقوة القوس بدورها بتيار اللحام، ويتم تحديد عرض الاختراق بواسطة جهد القوس.
كلما زاد حجم حوض المنصهر، كلما زاد التوتر السطحي. عندما لا يتمكن التوتر السطحي من موازنة قوة القوس وجاذبية المعدن لحوض المنصهر، فسيؤدي ذلك إلى احتراق حوض المنصهر، وسيتم تسخينه وتبريده محليًا أثناء عملية اللحام. الإجهاد والانفعال غير المتساويين، عندما يتجاوز الإجهاد الناتج عن التقصير الطولي للحام على حافة اللوحة الرقيقة قيمة معينة، سيحدث تشوه موجي خطير، مما يؤثر على جودة شكل قطعة العمل. تحت نفس طريقة اللحام ومعلمات العملية، يتم استخدام أشكال مختلفة من أقطاب التنغستن لتقليل مدخلات الحرارة على المفصل الملحوم، مما يمكن أن يحل مشاكل احتراق اللحام وتشوه قطعة العمل.
3. تطبيق اللحام اليدوي بقوس التنغستن والأرجون في لحام صفائح الفولاذ المقاوم للصدأ
3.1 مبدأ اللحام
لحام TIG هو نوع من اللحام بالقوس المفتوح مع قوس مستقر وحرارة مركزة نسبيًا. تحت حماية الغاز الخامل (الأرجون)، يكون حوض اللحام نقيًا وجودة اللحام جيدة. ومع ذلك، عند لحام الفولاذ المقاوم للصدأ، وخاصة الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي، يجب أيضًا حماية الجزء الخلفي من اللحام، وإلا سيحدث أكسدة خطيرة، مما سيؤثر على تكوين اللحام وأداء اللحام.
3.2 خصائص اللحام
يتميز لحام صفائح الفولاذ المقاوم للصدأ بالخصائص التالية:
1) الموصلية الحرارية لصفائح الفولاذ المقاوم للصدأ ضعيفة، ومن السهل حرقها مباشرة.
2) لا يتطلب الأمر استخدام سلك لحام أثناء اللحام، ويتم دمج المعدن الأساسي بشكل مباشر.
لذلك، فإن جودة لحام صفائح الفولاذ المقاوم للصدأ ترتبط ارتباطًا وثيقًا بعوامل مثل المشغلين والمعدات والمواد وطرق البناء والبيئة الخارجية والاختبار أثناء اللحام.
في عملية لحام صفائح الفولاذ المقاوم للصدأ، لا توجد حاجة إلى مواد لحام مستهلكة، ولكن المواد التالية مطلوبة بشكل مرتفع نسبيًا: أولاً، نقاء غاز الأرجون ومعدل التدفق ووقت مرور الأرجون، وثانيًا، قطب التنغستن.
1) الأرجون
الأرجون هو غاز خامل وليس من السهل أن يتفاعل مع المواد المعدنية والغازات الأخرى. نظرًا لتأثير التبريد لتدفق الهواء، فإن منطقة التأثر بالحرارة في اللحام صغيرة، وتشوه اللحام صغير. إنه الغاز الواقي الأكثر مثالية للحام قوس التنغستن بالأرجون. يجب أن تكون نقاء الأرجون أكبر من 99.99٪. يستخدم الأرجون بشكل أساسي لحماية حوض المنصهر بشكل فعال، ومنع الهواء من تآكل حوض المنصهر والتسبب في الأكسدة أثناء عملية اللحام، وفي نفس الوقت عزل منطقة اللحام بشكل فعال عن الهواء، بحيث يتم حماية منطقة اللحام وتحسين أداء اللحام.
2) قطب التنغستن
يجب أن يكون سطح قطب التنغستن أملسًا، ويجب أن تكون النهاية حادة، ويجب أن تكون التمركزية جيدة. بهذه الطريقة، يكون اشتعال القوس عالي التردد جيدًا، واستقرار القوس جيدًا، وعمق الاختراق عميقًا، ويمكن الحفاظ على استقرار حوض المنصهر، وتشكيل خط اللحام جيدًا، وجودة اللحام جيدة. إذا احترق سطح قطب التنغستن أو كانت هناك عيوب مثل الملوثات والشقوق وثقوب الانكماش على السطح، فسيكون من الصعب بدء قوس عالي التردد أثناء اللحام، وسيكون القوس غير مستقر، وسوف ينجرف القوس، وسوف يتناثر حوض المنصهر، وسوف يتمدد السطح، وسيكون عمق الاختراق ضحلًا، وستكون خط اللحام ضحلًا. تشكيل رديء وجودة لحام رديئة.
