TIG Welding Aluminium 101: دليل للمشاكل والنصائح الشائعة

من بين العديد من عمليات لحام المعادن، يتميز لحام TIG بمزاياه الفريدة، خاصة في مجال لحام الألومنيوم. السبب وراء احتلال لحام TIG مثل هذا المكانة المهمة في لحام الألومنيوم يكمن في جودة اللحام الممتازة ومظهر اللحام الجميل. يستخدم لحام TIG قطبًا كهربائيًا غير قابل للاستهلاك ودرعًا من الغاز الخامل، مما يمنع بشكل فعال أكسدة وتلوث الألومنيوم أثناء عملية اللحام، مما يضمن نقاء وقوة اللحام.

ومع ذلك، هناك العديد من التحديات في عملية لحام الألومنيوم، مثل تأثير طبقة الأكسيد، وتوليد الشقوق الساخنة، وتكوين المسامية، وكلها تتطلب من اللحام خبرة ومهارات غنية للتعامل معها.

تتعمق هذه المقالة في المشكلات الشائعة عند لحام الألومنيوم بـ TIG وتقدم نصائح عملية لمساعدة عمال اللحام على إتقان هذه التقنية بشكل أفضل، وتحسين جودة اللحام وكفاءته.

ما هو لحام TIG؟

لحام TIG، المعروف أيضًا باسم لحام غاز التنغستن الخامل أو لحام قوس غاز التنغستن (GTAW)، هو تقنية تستخدم أقواس التيار المباشر (DC) أو التيار المتردد (AC) لإذابة سطحين معدنيين وربطهما معًا. مشابه ل لحام الالمنيوم MIGيستخدم غاز التدريع الخامل (مثل الأرجون أو الهيليوم) لمنع تلوث الغلاف الجوي وأكسدة القطب الكهربائي وحوض اللحام.

بالإضافة إلى الألومنيوم، يمكن استخدام لحام TIG لحام المواد المعدنية المختلفة، بما في ذلك الفولاذ الكربوني، والفولاذ المقاوم للصدأ، وسبائك النيكل، وسبائك النحاس، وسبائك التيتانيوم، وما إلى ذلك، وهو مناسب لقطع العمل ذات السماكات المختلفة، التي تتراوح من 0.1 مم إلى أكثر. 10 ملم، مع تحقيق لحامات عالية الجودة.

تشمل الخصائص الرئيسية لحام TIG ما يلي:

1. تكون الحرارة المتولدة أثناء اللحام مركزة نسبيًا، وقادرة على إنتاج منطقة ضيقة متأثرة بالحرارة، وهو أمر مفيد بشكل خاص لحام المعادن عالية التوصيل للحرارة مثل الألومنيوم والنحاس.
2. مصدر الحرارة الخاص به هو قوس تيار مباشر، مع نطاق جهد عمل يتراوح من 10 إلى 95 فولت، لكن التيارات يمكن أن تصل إلى 600 أمبير.
3. لا يتطلب لحام TIG تدفقًا، وبالتالي ينتج الحد الأدنى من الخبث، مما يؤدي إلى مشكلات نادرة في تضمين الخبث في اللحام متعدد التمريرات.
4. قوس اللحام TIG مستقر، بدون شرارة، تناثر، أو ضوضاء أثناء عملية اللحام، ولا يولد دخانًا أو أبخرة ضارة.

كيفية لحام TIG للألمنيوم: مبدأ العملية

تعتمد عملية لحام ألومنيوم لحام TIG بشكل أساسي على تقنية لحام غاز التنغستن الخامل (TIG). في هذه العملية، يولد قطب التنغستن غير القابل للاستهلاك قوسًا تحت تأثير التيار المباشر (DC) أو التيار المتردد (AC)، وتؤدي درجة الحرارة المرتفعة لهذا القوس إلى إذابة مادة الألومنيوم الأساسية وأي سلك حشو محتمل، وبالتالي تحقيق لحام.

في بداية عملية اللحام، يقوم جهاز بدء القوس عالي التردد ببدء قوس بين قطب التنغستن وقطعة عمل الألومنيوم. تعمل درجة الحرارة المرتفعة للقوس على إذابة كل من قطعة عمل الألومنيوم وطرف قطب التنغستن، مما يشكل حوض لحام. في نفس الوقت، تقوم آلية تغذية السلك بتغذية سلك الحشو إلى حوض اللحام، حيث يذوب ويندمج مع قطعة عمل الألومنيوم. أثناء تحرك شعلة اللحام، يبرد المعدن المنصهر تدريجيًا ويتصلب، مما يشكل وصلة لحام قوية.

علاوة على ذلك، اختيار الحشو سلك لحام أمر بالغ الأهمية لضمان جودة اللحام ومظهر خط اللحام. على سبيل المثال، يعتبر سلك الحشو HS311 خيارًا شائع الاستخدام نظرًا لخصائص تدفق المعدن الممتازة، ومقاومته للتكسير الساخن، والقوة الكافية.

التحدي المتمثل في لحام TIG للألمنيوم

بالمقارنة مع المعادن الأخرى، يتمتع الألومنيوم بموصلية حرارية أعلى، مما يجعل من الصعب تركيز الحرارة في منطقة اللحام أثناء عملية اللحام. بالإضافة إلى ذلك، يشكل الألومنيوم بسهولة طبقة أكسيد كثيفة في الهواء، والتي لها نقطة انصهار عالية ولا يمكن اختراقها بسهولة بواسطة القوس، مما يعيق عملية اللحام ويؤثر على تكوين وجودة وصلة اللحام.

ومع ذلك، فإن إحدى أكبر التحديات التي يجب التغلب عليها عند لحام الألومنيوم هي مسألة المسامية.

قد ينشأ تكوين المسامية من الشوائب مثل الزيت والرطوبة الموجودة على سطح سلك الحشو والمواد الأساسية، أو بسبب غاز التدريع غير النقي أو عدم كفاية تدفق الغاز. لا تؤثر المسامية على كثافة وقوة وصلة اللحام فحسب، بل يمكن أن تؤدي أيضًا إلى عيوب أكثر خطورة مثل التشقق. ولذلك، فإن التحكم الصارم في بيئة اللحام، وضمان نظافة سلك الحشو والمواد الأساسية، واستخدام غاز التدريع عالي النقاء مع معدلات تدفق الغاز المناسبة يعد أمرًا بالغ الأهمية في منع المسامية.

للتغلب على هذه التحديات، يجب اتخاذ سلسلة من التدابير، بما في ذلك التنظيف الشامل لسطح الألومنيوم، باستخدام معلمات وتقنيات اللحام المناسبة، والرقابة الصارمة على بيئة اللحام. ومع ذلك، من المهم التمييز بينهما اللحام السيئ واللحام الجيد بعد الانتهاء من عملية اللحام، يتم ضمان جودة وموثوقية وصلات اللحام. بالمقارنة مع لحام MIG، يتطلب لحام TIG تحكمًا أفضل ومستوى أعلى من المهارة.

أهم 5 مشاكل شائعة في لحام الألمنيوم بـ TIG

فيما يلي خمس مشكلات شائعة يتم مواجهتها عند لحام الألومنيوم بـ TIG:

1. قطبية اللحام

عند لحام الألومنيوم، من المهم تحديد القطبية المناسبة. عند استخدام مصدر طاقة التيار المستمر، يمكن أن يؤدي اختيار القطبية الإيجابية إلى لحام غير مستقر وتكوين خرز ضعيف.

الحل: التأكد من استخدام القطبية العكسية (DCEN) في لحام الألمنيوم بـ TIG. وذلك لأن طبقة الأكسيد الموجودة على الألومنيوم يتم اختراقها بسهولة أكبر بواسطة الإلكترونات الموجودة في القوس الموجود على القطب السالب، مما يساعد في تنظيف منطقة اللحام وتثبيت القوس.

2. زاوية بندقية اللحام

تؤثر زاوية شعلة اللحام على توزيع حرارة اللحام وتكوين حوض اللحام. يمكن أن تؤدي زاوية الشعلة الكبيرة أو الصغيرة جدًا إلى عيوب اللحام مثل عدم الانصهار وإدراج الخبث.

الحل: اضبط زاوية الشعلة وفقًا لموضع اللحام ونوع وصلة اللحام. عادة، يجب أن يتم تثبيت الشعلة بزاوية مناسبة لسطح قطعة العمل لضمان القوس المستقر وتشكيل اللحام المناسب. بالنسبة لمواقع اللحام المسطحة، يتم التحكم في زاوية الشعلة بشكل عام بين 70 درجة إلى 90 درجة؛ بالنسبة للمواضع الرأسية والعلوية، قد تكون هناك حاجة إلى تعديلات بناءً على ظروف محددة.

3. لحام الغاز

عند اختيار غاز غير مناسب أو عندما تكون نقاء الغاز غير كافية أو يحتوي على شوائب أثناء لحام TIG للألمنيوم، فقد يؤدي ذلك إلى عيوب اللحام مثل المسامية والشوائب والشقوق في اللحام.

الحل: استخدم الغاز الخامل (مثل الأرجون) كغاز حماية لمنع تلوث حوض اللحام بالأكسجين والنيتروجين والشوائب الأخرى الموجودة في الهواء. بالإضافة إلى ذلك، قم بفحص واستبدال المرشحات في نظام إمداد الغاز بانتظام لمنع الشوائب من دخول منطقة اللحام.

4. معدل تدفق الغاز

يمكن أن يؤثر التحكم غير السليم في معدل تدفق الغاز في لحام TIG على تأثير التدريع للحام. إذا كان معدل تدفق الغاز منخفضًا جدًا، فقد يفشل في تكوين غلاف غاز وقائي فعال، مما يؤدي إلى تلوث اللحام. على العكس من ذلك، إذا كان معدل تدفق الغاز مرتفعًا جدًا، فقد يؤدي ذلك إلى إزعاج حوض اللحام، مما يؤثر على جودة اللحام.

الحل: قبل اللحام، قم بضبط معدل تدفق الغاز لتحديد النطاق المناسب. بالنسبة إلى اللحامات الصغيرة أو لحام الصفائح الرقيقة، قم بتقليل معدل تدفق الغاز بشكل مناسب؛ بالنسبة إلى اللحامات الكبيرة أو لحام الألواح السميكة، قم بزيادة معدل تدفق الغاز بشكل مناسب لضمان الحماية الكافية.

5. لحام الجهد

يمكن أن تؤدي إعدادات الجهد غير الصحيحة في لحام TIG إلى عدم كفاية اختراق اللحام إذا تم ضبطه على مستوى منخفض جدًا أو ارتفاع درجة حرارة اللحام إذا تم ضبطه على مستوى مرتفع جدًا، مما يؤدي إلى الاحتراق والتشويه.

الحل: أثناء اللحام، راقب تكوين حبة اللحام واستقرار القوس، واضبط الجهد وفقًا لذلك لتحقيق أفضل نتائج اللحام. تتطلب مواد الألمنيوم السميكة وأسلاك الحشو ذات القطر الأكبر عادةً جهد لحام أعلى؛ تتطلب سرعات اللحام الأسرع أيضًا زيادة الجهد بشكل مناسب للحفاظ على قوس ثابت.

أهم 5 نصائح في لحام TIG للألمنيوم

يتطلب لحام TIG للألمنيوم مهارات وخبرة معينة. فيما يلي بعض تقنيات لحام TIG شائعة الاستخدام للألمنيوم:

1. المعالجة المسبقة للمواد الألومنيوم

قبل اللحام، من الضروري إزالة الزيت والأكاسيد والشوائب الأخرى تمامًا من سطح مادة الألومنيوم باستخدام عوامل تنظيف الألومنيوم المتخصصة أو الطرق الميكانيكية. يساعد استخدام عوامل تنظيف الألومنيوم المتخصصة أو الطرق الميكانيكية (مثل الطحن) لإزالة الملوثات السطحية على تقليل تكوين المسامية والشوائب أثناء عملية اللحام.

2. تسخين الألمنيوم

بالنسبة لأنواع معينة من مواد الألومنيوم، وخاصة الألواح السميكة، فإن التسخين المسبق المناسب يمكن أن يقلل من ضغوط اللحام والتشويه. يحتاج عمال اللحام إلى التحكم بدقة في درجة حرارة التسخين المسبق وتغيرات درجة الحرارة أثناء اللحام بناءً على نوع مادة الألومنيوم وسمكها ومتطلبات اللحام.

3. بندقية اللحام والقطب الكهربائي

تأكد من أن مسدس اللحام مناسب لحام الألومنيوم واختيار أقطاب التنغستن المناسبة. تأكد من أن مسدس اللحام يتمتع بأداء جيد في تبديد الحرارة واستقرار للتعامل مع مدخلات الحرارة العالية أثناء لحام الألومنيوم.

4. تحسين معلمات اللحام

اضبط تيار اللحام والجهد وسرعة اللحام وفقًا لسمك مادة الألومنيوم ونوعها وجودة اللحام المطلوبة.

يقدم الجدول 1 مثالاً على ظروف اللحام لحام غاز التنغستن الخامل الأوتوماتيكي (TIG) للألمنيوم وسبائك الألومنيوم (AC).

سمك اللوحة / مم	عدد تمريرات اللحام	قطر قطب التنغستن / مم	قطر السلك / مم	تيار اللحام / أ	معدل تدفق الأرجون / لتر · دقيقة -1	فتحة الفوهة / مم	سرعة تغذية السلك/سم·دقيقة-1
1	1	1.5 2 ~	1.6	120 160 ~	5 6 ~	8 10 ~	-
2	1	3	1.6 2 ~	180 220 ~	12 14 ~	8 10 ~	108 117 ~
3	1 2 ~	4	2	220 240 ~	14 18 ~	10 14 ~	108 117 ~
4	1 2 ~	5	2 3 ~	240 280 ~	14 18 ~	10 14 ~	117 125 ~
5	2	5	2 3 ~	280 320 ~	16 20 ~	12 16 ~	117 125 ~
6 8 ~	2 3 ~	5 6 ~	3	280 320 ~	18 24 ~	14 18 ~	125 133 ~
8 12 ~	2 3 ~	6	3 4 ~	300 340 ~	18 24 ~	14 18 ~	133 142 ~

5.Setting التحكم السليم في الرصيد

من الضروري إعداد التحكم في التوازن بشكل مناسب لضمان لحام الألومنيوم الفعال. آلات اللحام التي تستخدم التيار المتردد (AC) لها دورتان: إيجابية وسلبية. الجانب السلبي يحتوي على التيار المتردد، وهو المكان الذي تتم فيه إزالة طبقة الأكسيد. لذلك، من الضروري ضبط الميزان تبعاً لذلك للعمل بفعالية على مادة اللحام دون عوائق. في بعض الحالات، قد يلزم خفض الجانب السلبي للسماح بمزيد من التنظيف لطبقة الأكسيد، خاصة بالنسبة لعينات الألومنيوم ذات طبقات الأكسيد السميكة.

اختر BoYi لتلبية احتياجات لحام TIG الخاصة بك

هل تواجه تحديات تتعلق بلحام الألمنيوم TIG؟ اتصل بناوسيقدم فريقنا الحل الأنسب لمشروعك.

كشركة متخصصة في النماذج الأولية السريعة والإنتاج على نطاق واسع من تصنيع الصفائح المعدنية, بويي لديها معدات لحام متقدمة وفريق فني محترف قادر على التعامل مع مختلف مهام اللحام المعقدة. سواء كان الألومنيوم أو المواد المعدنية الأخرى، يمكننا تقديم خدمات لحام عالية الجودة لضمان قوة وموثوقية وصلات اللحام.

خاتمة

يمكن أن يساعد اتباع الإرشادات المذكورة أعلاه في تقليل المشكلات الشائعة أثناء لحام TIG للألمنيوم، وتحسين جودة اللحام وكفاءته. في الوقت نفسه، يجب على عمال اللحام تجميع الخبرة بشكل مستمر في العمليات العملية، وضبط معلمات وتقنيات اللحام وفقًا لمواقف محددة، من أجل تحقيق أفضل تأثير لحام.

الأسئلة الشائعة

---

الموسومة: دليل تصنيع الصفائح المعدنية