الصفائح المعدنية لحام: أنواع، نصائح& أسئلة متكررة

يلعب لحام الصفائح المعدنية دورًا مهمًا في التصنيع الحديث ، سواء كان في تصنيع السيارات أو مشاريع البناء أو المعدات الإلكترونية والأجهزة المنزلية ، يمكن رؤية تطبيق تكنولوجيا لحام الصفائح المعدنية في كل مكان.

في هذه المقالة ، سنقدم أنواع لحام الصفائح المعدنية والتقنيات والمشاكل الشائعة لمساعدتك على فهم هذه التكنولوجيا بشكل كامل وتحسين جودة لحاماتك.

ما هو لحام الصفائح المعدنية؟

لحام الصفائح المعدنية هي عملية لحام تستخدم للانضمام إلى الصفائح المعدنية الرقيقة ، وعادة ما تتضمن مواد معدنية ذات سمك 1/16 بوصة (حوالي 1.5 مم) إلى 1/4 بوصة (حوالي 6 مم). وتستخدم العملية بشكل شائع لأنواع مختلفة من المعادن، مثل الألومنيوم والفولاذ المقاوم للصدأ والفولاذ الكربوني، وتستخدم على نطاق واسع في التصنيع والبناء وصناعات السيارات والفضاء.

أنواع لحام الصفائح المعدنية

1. لحام الغاز الخامل المعدني (لحام MIG)

لحام MIG هو نوع شائع من اللحام. المبدأ الأساسي هو استخدام كهرباء الأسلاك الصلبة في أداة اللحام لذوبان الأسلاك من خلال الحرارة التي تولدها القوس ، وتشكيل بركة ذوبان والانضمام إلى الأجزاء المعدنية باستخدام الأسلاك ذوبان كمادة حشو. لمنع تلوث المسبح المذاب بالجو المحيط به ، يستخدم لحام MIG أيضًا غاز درع ، عادةً الأرجون أو ثاني أكسيد الكربون أو مزيج منهما.

يستخدم MIG على نطاق واسع في مجموعة متنوعة من الصناعات ، وخاصة في تصنيع السيارات ، وتحسين المنزل ، وتصنيع المعادن. أصبحت طريقة اللحام المفضلة في هذه الصناعات بسبب قدرتها على العمل مع مجموعة واسعة من المواد المعدنية (مثل الألومنيوم والفولاذ المقاوم للصدأ والفولاذ الكربوني) وبساطتها النسبية وكفاءتها العالية في اللحام. بالإضافة إلى ذلك ، فإن لحام MIG مناسب للإنتاج الكبير بسبب تكاليف المعدات المنخفضة والدرجة العالية من أتمتة العمليات.

لحام MIG النبضي هو نسخة محسنة من لحام MIG ، حيث يتم تطبيق التيار النبضي بدلا من التيار الثابت. اللحام MIG النبضي يسمح للمشغل باللحام في التيارات المنخفضة ، مما يقلل من الرشاش ويحسن جودة اللحام ، مما يجعلها مناسبة بشكل خاص لحام اللوحات الرقيقة. ميزة MIG النبضية هي التحكم الدقيق في مدخلات الحرارة وتقليل التشوه الحراري ، مما يجعلها مناسبة لسيناريوهات اللحام مع متطلبات عالية على جودة اللحام.

2. اللحام الغازي الخامل التنغستن (TIG اللحام)

لحام TIG هو تقنية لحام قوس أخرى مستخدمة على نطاق واسع. تستخدم الطريقة كهرباء غير قابلة للاستهلاك مصنوعة من التنغستن ، والتي تمر عبر تيار كهربائي لتشكيل قوس يسخن المعدن ويجعل اللحام. على غرار لحام MIG ، يستخدم لحام TIG أيضًا الغازات الخاملة (مثل الهيليوم والأرجون) لحماية اللحام من تلوث الغلاف الجوي وأكسدة الأقطاب الكهربائية.

يتفوق لحام TIG في العمل مع المعادن غير الحديدية مثل الألومنيوم والمغنيسيوم والتيتانيوم والنيكل والكروم ، مما يجعله يستخدم على نطاق واسع في صناعات مثل تصنيع السيارات وإطارات الدراجات النارية والفضاء وأكثر من ذلك. بسبب درجة عالية من التحكم في عملية اللحام ، يتيح لحام TIG لحام عالي الجودة ، خاصة للتطبيقات التي تتطلب لحام حساس.

ومع ذلك ، يتطلب لحام TIG مستوى عال من مهارة المشغل وهو بطيء نسبياً. ويرجع ذلك إلى الحاجة إلى أن يقوم المشغل بتغذية مواد الحشو يدويًا في حمام السباحة المذاب والتحكم الدقيق في معايير اللحام مثل التيار وتدفق الغاز وسرعة اللحام. يحتاج المبتدئون إلى إتقان تقنيات لحام TIG الأساسية حتى يتمكنوا في وقت لاحق من محاولة طرق لحام أكثر تعقيداً.

لحام TIG النبضي هو اختلاف من لحام TIG التقليدي حيث يتم توزيع التيار في نبضات. تقدم هذه الطريقة مزايا بطرق عدة ، بما في ذلك لحام عالي الجودة ، وتحكم أفضل في مدخلات الحرارة ، وملائمة لحام المعادن الرقيقة والسميكة. على الرغم من أن لحام TIG النبضي يوفر نتائج لحام أفضل ، إلا أنه يصعب تشغيله ، لذلك من المستحسن أن تتعرف على أساليب لحام TIG التقليدية قبل محاولة ذلك.

3. لحام قوس معدني محمي (لحام عصا)

لحام القوس العصا ، المعروف أيضًا باسم لحام القوس المعدني المدرع ، هو واحد من أقدم أنواع اللحام. في لحام العصا ، فإن الأداة الأساسية هي عصا لحام مغلفة بالتدفق ، والتي تلعب دور القطب الكهربائي. على غرار MIG و TIG ، يتضمن لحام القطب الكهربائي استخدام قطب كهربائي لإثارة قوس كهربائي بين الأجزاء المعدنية التي سيتم لحمها ، وإكمال عملية اللحام.

من المهم ملاحظة أن لحام الأقطاب الكهربائية لا يتطلب حماية الغاز الخامل التي تتطلب عادة MIG أو TIG. ولكن هذا لا’ t يعني أن منطقة اللحام تترك غير محمية وتتعرض لظروف بيئية غير مواتية – هذا’ حيث يلعب التدفق دورا هاما. يستجيب التدفق على الطبقة الخارجية من القطب الكهربائي لدرجات الحرارة العالية لللحام عن طريق تحطيم وتشكيل طبقة واقية من الصخرة التي تغطي خياطة اللحام وتحميها بفعالية من التلوث الخارجي.

على الرغم من أن لحام الأقطاب الكهربائية قد لا يكون دقيقًا أو ممتعًا من الناحية الجمالية مثل لحام MIG أو TIG ، إلا أنه له مزايا كبيرة من حيث البساطة وفعالية التكلفة. في نفس الوقت ، يستخدم لحام الأقطاب الكهربائية على نطاق واسع في صناعات مختلفة مثل بناء السفن والبناء وتصنيع الصلب بسبب قابلية نقلها.

4. اللحام بالشعاع الإلكتروني / اللحام بالليزر

لحام شعاع الإلكترونات واللحام بالليزر ، على الرغم من كونها طرق مكلفة نسبيا وتطبيق محدد في مجال تكنولوجيا اللحام ، أظهرت دقة عالية وأداء ممتاز ، مما يجعلها لا يمكن استبدالها في قطاعات صناعية محددة.

كلتا طريقتي اللحام تعتمدان على معدات متطورة للغاية لتوليد الحرارة المطلوبة لللحام باستخدام شعاع الليزر أو الإلكترونات. هذا المصدر الحراري الدقيق يسمح لهم لتحقيق دقة لحام على مستوى الميكرون ، مما يجعلهم مثاليين لتصنيع أجزاء معدنية عالية الدقة. سواء كان شعاع الإلكترونات أو اللحام بالليزر ، فهي قادرة على التعامل مع مجموعة واسعة من المواد المعدنية عالية القوة ، مثل الفولاذ الكربوني والفولاذ المقاوم للصدأ والتيتانيوم ، مع الحفاظ على جمالية اللحام واتساقه.

تطبيقها لا يقتصر على المعادن الراقية. فهي قادرة بنفس القدر على التعامل مع المواد الأكثر شيوعا، مثل الألومنيوم والبلاستيك الحراري، في ظروف معينة. على الرغم من أن التطبيق على هذه المواد قد لا يكون الخيار الأكثر فعالية من حيث التكلفة.

5. لحام الغاز

اللحام بالغاز، وهو شكل من أشكال اللحام الحراري، يستخدم الحرارة الناتجة عن احتراق وقود (على سبيل المثال، البنزين) المختلط مع الأكسجين أو الأوكسي أسيتيلين للذوبان والجمع بين قطع المعدن معا.

لحام الغاز لديه مجموعة واسعة من التطبيقات ، ليس فقط للمعادن الحديدية (مثل الحديد والصلب ، إلخ) ولكن أيضا للمعادن غير الحديدية (مثل النحاس والألومنيوم ، إلخ). كما أنها فعالة وفعالة جدا لحام الأنابيب وإصلاح أنظمة التهوية وتكييف الهواء ، إلخ. على عكس العديد من تقنيات اللحام الأخرى ، لا تتطلب الكهرباء. هو اقتصادي نسبيا، محمول، ويتطلب ومتطلبات مستوى للعمل.

6. لحام قوس البلازما

لحام قوس البلازما مشابه في المبدأ الأساسي لحام TIG لأنهما يستخدمان كهرباء التنغستن كموصل للقوس. ومع ذلك ، فإن الفرق الرئيسي في لحام قوس البلازما هو أنه يستخدم قوس أصغر ، مما يسمح بوضع الكهرباء على جسم الشعلة. من خلال تطبيق غازات مضغوطة إضافية (عادة غازات خاملة مثل الأرجون) على القوس، يتم أيونة هذه الغازات في درجات حرارة عالية، مما يخلق بلازما ساخنة. البلازما الساخنة لها درجة حرارة عالية للغاية وكثافة الطاقة التي تذوب بسرعة المعدن الذي سيتم لحامه، مما يؤدي إلى مفصل لحام قوي.

تقنية اللحام هذه تتطلب طاقة منخفضة وسريعة وتنتج لحام دقيق يستخدم على نطاق واسع في صناعات الطيران والبحر.

لحام قوس البلازما يزيل الحاجة إلى مواد الحشو، مما يؤدي إلى لحام عالي الجودة مع القليل أو عدم وجود تنظيف لاحق. أدت متطلبات الطاقة المنخفضة والسرعات العالية ومحافظات اللحام الدقيقة إلى مجموعة واسعة من التطبيقات في صناعات الطيران والبحرية.

أنواع المعادن المستخدمة في لحام الصفائح المعدنية

1. الصلب الخفيف: يستخدم بشكل شائع في أجهزة السيارات وتطبيقات البناء.

2. الفولاذ المقاوم للصدأ: يقدم مقاومة للتآكل ممتازة، مما يجعلها مثالية لصناعة الأغذية والأجهزة الطبية والتطبيقات البحرية.

3. الألومنيوم: خفيفة الوزن ومقاومة للتآكل، ويستخدم على نطاق واسع في الطيران، صناعة السيارات، والتطبيقات الكهربائية.

4. سبيكات النحاس: معروفة بموصليتها الحرارية والكهربائية ، وتستخدم هذه المواد في أنظمة HVAC والمعدات الكهربائية.

نصائح لحام الصفائح المعدنية

1. استخدام تقنية المعادن الصحيحة: اختر تقنية اللحام الصحيحة للمعادن المختلفة (على سبيل المثال الفولاذ المقاوم للصدأ والتيتانيوم ، إلخ). كل معدن لديه متطلبات لحام مختلفة، والاختيار الدقيق وتعديل التقنية هو المفتاح لضمان جودة اللحام.

2. تخطي طريقة اللحام: استخدام تقنية تخطي اللحام عند اللحام يتطلب عدة لحام قصيرة في المواقع الرئيسية لإصلاح موقع لوحة معدنية رقيقة. بعد التبريد لبضع دقائق ، استمر في لحام المناطق التي لا يمكن لحامها من قبل ، والتي يمكن أن تقلل بشكل فعال من تشوه المعادن والتشوه.

3. تقنية لحام الموقع: استخدام لحام البقعة (لحام اللصق) للانضمام إلى أوراق الصلب الرقيقة ، مما يترك فجوة 1mm بين المعادن لضمان عدم تأثير اندماج لحام البقعة على السطح. يجب أن تكون اللحامات صغيرة بما فيه الكفاية لتجنب تلف المادة.

4. تنفيذ عمليات تجريبية معدنية: قبل لحام الدفعة الرسمية ، قم بتنفيذ عمليات تجريبية على نطاق صغير لتحسين معايير اللحام وضمان جودة اللحام.

5. حدد معدن الحشو المناسب: حدد معدن الحشو المتوافق مع المعدن الذي يتم لحامه. انتبه إلى سمك معدن الحشو ، قد يؤدي معدن الحشو السميك جدا إلى الاحترار الزائد ، ورقيق جدا ، وقد لا يكون اللحام قويًا.

6. استخدام قطب كهربائي صغير: حدد قطب أقل من 1/8 بوصة في القطر. هذا ينتج قوسًا أكثر ضيقًا ، ويقلل من خطر الحرق ، ويسمح بعمل لحام أكثر حساسية.

7. استخدام سلك قطر صغير: حدد سلك القطر المناسب للمواد التي يتم لحامها. يمكن للمبتدئين استخدام سلك قطر سلك دقيق للحد من صعوبة التشغيل ، مع زيادة الخبرة ، واستخدام سلك سميك تدريجيا.

8. استخدام غاز درع الأرجون العالي: استخدام غاز درع نسبة الأرجون العالية عند لحام الألومنيوم. الأرجون غاز خامل ، ولن يتفاعل مع المعدن لمنع الأكسدة ؛ إذا كان الأرجون النقي ، أضف ثاني أكسيد الكربون بشكل صحيح لتحسين كثافته.

9. ضبط التحكم في الحرارة: عند لحام المعدن، الحرارة عامل مهم. حدد طرق لحام مختلفة (مثل GTAW) وضبط الحرارة وفقا لنوع المعدن لمنع الذوبان المفرط مما يؤدي إلى فشل المفاصل الملحومة.

أسئلة متكررة

1. ما هي العيوب الأكثر شيوعا في لحام الصفائح المعدنية؟

تشمل العيوب الشائعة في عملية لحام الصفائح المعدنية شقوق اللحام والمسامة والإدراجات. عادة ما تتسبب شقوق اللحام في الإجهاد المفرط أثناء اللحام أو المعالجة الحرارية غير السليمة. قد تكون المسامية بسبب عدم كفاية غاز الدرع أو الملوثات على سطح اللحام. ويمكن أن تسبب الإدماجات الشوائب في مواد اللحام أو عدم الاستقرار في عملية اللحام.

2. كيفية تقليل التشوه في لحام الصفائح المعدنية؟

للحد من تشوه اللحام ، يمكن اتخاذ الطرق التالية:

① التحكم المعقول في مدخلات الحرارة: تقليل مدخلات الحرارة المفرطة عن طريق ضبط تيار اللحام وسرعة اللحام وطول القوس.

② استخدام التركيبات: استخدم التركيبات الثابتة أثناء عملية اللحام لضمان بقاء قطعة العمل في مكانها ومنع التشوه أثناء عملية اللحام.

③ لحام مقسم: يتم لحام اللحامات الطويلة في شرائح لتقليل تركيز الحرارة المحلية وتجنب تشوه اللحام.

3. كيفية اختيار عملية لحام مناسبة في لحام الصفائح المعدنية؟

يعتمد اختيار عملية اللحام على نوع المادة وسمك اللوحة ومتطلبات اللحام واحتياجات الإنتاجية. لحام لوحة سميكة ، لحام MIG وحام الليزر خيارات جيدة ؛ في حين لحام لوحة رقيقة، يمكن لحام TIG توفير دقة أعلى ومحافظات لحام جميلة.