TIG (لحام غاز التنغستن الخامل) عبارة عن طريقة -لحام القوس عالية الدقة تستخدم -قطبًا كهربائيًا غير مستهلك من التنغستن كقطب كهربائي ويتم إجراؤه تحت حماية غاز خامل (مثل الأرجون أو الهيليوم). سيشرح القسم التالي مبادئه ومعداته وعملياته ومزاياه وعيوبه وتطبيقاته.
1. مبدأ العمل
- توليد القوس: يتم تطبيق جهد كهربائي بين قطب التنغستن وقطعة العمل، مما يؤدي إلى تشكيل قوس بدرجة حرارة عالية- (يمكن أن تصل درجات الحرارة إلى أكثر من 6000 درجة)، مما يتسبب في ذوبان المادة الأساسية بشكل موضعي.
- حماية الغاز: يتم إخراج الغاز الخامل (الأرجون عادة) من فوهة شعلة اللحام، ويغطي القوس والمسبح المنصهر، ويعزله عن الأكسجين والنيتروجين في الهواء، ويمنع الأكسدة والمسامية.
- تعبئة المعدن: يمكن تغذية سلك اللحام في حوض السباحة المنصهر يدويًا أو تلقائيًا (أو بدون سلك لحام، مع الاعتماد فقط على الذوبان الذاتي- للمادة الأساسية) لتشكيل اللحام.
2. مكونات المعدات الرئيسية
- مصدر الطاقة: مصدر طاقة تيار مستمر أو تيار متردد TIG. يستخدم التيار المستمر بشكل شائع للفولاذ المقاوم للصدأ والنحاس، في حين أن التيار المتردد أكثر ملاءمة للمعادن التي تحتوي على طبقات أكسيد على سطحها، مثل الألومنيوم والمغنيسيوم.
- شعلة اللحام: تحتوي على قطب تنجستن وفوهة غاز ومقبض معزول. تحتوي بعض مشاعل اللحام على نظام تبريد مائي لمنع ارتفاع درجة الحرارة.
- نظام إمداد الغاز: أسطوانة غاز، صمام تخفيض الضغط، مقياس التدفق لضمان إخراج ثابت للغاز الخامل.
- نظام التحكم: يضبط التيار، ومعدل تدفق الغاز، ومعلمات النبض (مثل TIG النبضي)، وما إلى ذلك.
3. معلمات العملية الرئيسية
- النوع والكمية الحالية: يؤدي التيار المستمر الموجب (القطب المتصل بالسالب) إلى اختراق اللحام العميق؛ يتم استخدام التيار المستمر (القطب المتصل بالموجب) أو التيار المتردد لتنظيف طبقة الأكسيد على أسطح الألومنيوم؛ النطاق الحالي هو عادة 10A-300A.
- اختيار قطب التنغستن: تشمل الأقطاب الكهربائية شائعة الاستخدام التنغستن النقي والتنغستن الثوريوم والتنغستن السيريوم. تتميز الأقطاب الكهربائية المختلفة بإمكانات مختلفة لانبعاث الإلكترونات ومقاومة درجات الحرارة العالية-.
- معدل تدفق الغاز: بشكل عام 8-15 لتر/دقيقة. سيؤدي معدل التدفق المرتفع جدًا إلى حدوث اضطراب، في حين أن معدل التدفق المنخفض جدًا سيؤدي إلى عدم كفاية الحماية.
- سرعة اللحام وطول القوس: تؤدي السرعة البطيئة إلى إدخال حرارة عالية وتشوه سهل؛ طول القوس المفرط يؤدي إلى عدم استقرار القوس.
4. المزايا والقيود
المزايا:
- لحام نظيف، بدون تناثر، وتشكيل لحام جميل من الناحية الجمالية.
- تحكم دقيق في إدخال الحرارة، مناسب للألواح الرقيقة (أعلى من 0.5 مم) والمواد المصنوعة من السبائك عالية -.
- المواد القابلة للحام: الفولاذ المقاوم للصدأ، الألومنيوم، التيتانيوم، سبائك النيكل، النحاس، إلخ.
العيوب:
- سرعة لحام أبطأ وكفاءة إنتاج أقل من MIG/MAG.
- يتطلب مهارة عالية للمشغل، ويتطلب التنسيق بين اليد (يد واحدة تمسك بشعلة اللحام، والأخرى تغذي السلك).
- ارتفاع تكلفة المعدات، ومتطلبات صارمة لنقاء الغاز.
5. مجالات التطبيق النموذجية
- الفضاء الجوي: مكونات المحرك، وخزانات الوقود، والمكونات الأخرى التي تتطلب قوة عالية للغاية ومقاومة للهواء.
- السيارات والنقل بالسكك الحديدية: أنابيب العادم، وإطارات جسم السيارة المصنوعة من سبائك الألومنيوم.
- المواد الكيميائية والطاقة: خطوط الأنابيب، أوعية الضغط، وأنابيب محطات الطاقة النووية.
- التصنيع الدقيق: الأجهزة الطبية، المكونات الإلكترونية، آلات تجهيز الأغذية.
6. احتياطات السلامة
- إشعاع القوس: يجب ارتداء قناع لحام مخصص (حجم الدرع أكبر من أو يساوي 10).
- خطر تسرب الغاز: قم بفحص خطوط الغاز بانتظام والتأكد من التهوية المناسبة في مكان العمل.
- الحماية من الصدمات الكهربائية: تأكد من تأريض المعدات بشكل صحيح وتجنب التشغيل في البيئات الرطبة.
