اللحام بالقوس المعدني المحمي (يُختصر بـ SMAW).المبدأ هو: يتم إنشاء قوس بين القطب المطلي والمعدن الأساسي، وطريقة اللحام باستخدام حرارة القوس لإذابة القطب الكهربائي والمعدن الأساسي.الطبقة الخارجية للقطب الكهربائي مغطاة بتدفق اللحام وتذوب عند تعرضها للحرارة، والتي لها وظائف تثبيت القوس، وتشكيل الخبث، وإزالة الأكسدة، والتكرير.نظرًا لأنها تتطلب معدات بسيطة وتشغيلًا مرنًا، فيمكن لحامها بسهولة باللحامات المتكونة من مواقع مختلفة ومفاصل مختلفة في الفضاء.ولذلك، فإنه لا يزال يستخدم على نطاق واسع في الوقت الحاضر.
الشكل 1: وصلة لحام القوس المعدني المحمي
يظهر اللحام القوسي اليدوي في الشكل:
قبل اللحام، قم بتوصيل قطعة العمل الملحومة وملقط اللحام بقطبي آلة اللحام الكهربائي وقم بربط قضيب اللحام بملقط اللحام.أثناء اللحام، يكون قضيب اللحام وقطعة العمل على اتصال فوري، مما يشكل دائرة كهربائية قصيرة، ثم يتم فصلهما بمسافة معينة (حوالي 2-4 مم)، ويتم إشعال القوس.
الشكل 2: عملية اللحام بالقوس المعدني المحمي
تذوب قطعة العمل الموجودة أسفل القوس على الفور لتشكل بركة منصهرة شبه بيضاوية.وبعد ذوبان طلاء القطب الكهربائي، يتحول جزء منه إلى غاز يحيط بالقوس ليعزله عن الهواء، وبالتالي حماية المعدن السائل من الأكسجين والنيتروجين؛يتحول جزء منه إلى خبث منصهر، أو يتم رشه في البركة المنصهرة بمفرده، أو يتم صهره مع اللب. يتم رش قطرات من المعدن السائل المنصهر إلى البركة المنصهرة معًا.
في القوس والمسبح المنصهر، سيخضع المعدن السائل والخبث وغاز القوس لبعض التغيرات الفيزيائية والكيميائية مع بعضها البعض، مثل انحلال الغاز إلى المعدن السائل وتفاعل الأكسدة والاختزال.يطفو الغاز والخبث الموجود في البركة المنصهرة إلى الأعلى بسبب وزنه الخفيف.عند إزالة القوس، تنخفض درجة الحرارة وسيتصلب المعدن والخبث واحدًا تلو الآخر.وبهذه الطريقة، يتم ربط قطعتي المعدن بواسطة معدن اللحام المنصهر والمتبلور.نظرًا لأن انكماش الخبث يختلف عن انكماش المعدن، فسوف ينزلق على غلاف الخبث والحدود المعدنية، وقد تسقط قذيفة الخبث تلقائيًا، أو تسقط بعد طرقها، ويتم لحام التماس المعدني بقشور السمك يمكن أن يتعرض.
المعدات الرئيسية للحام القوس اليدوي هي آلة اللحام الكهربائية.آلة اللحام الكهربائية هي مصدر طاقة يولد قوس اللحام، ويوجد نوعان من التيار المتردد والتيار المستمر.في الوقت الحاضر، هناك أنواع كثيرة من آلات اللحام الكهربائية المنتجة في الصين، والتي يمكن تقسيمها إلى آلات لحام كهربائي AC وآلات لحام كهربائي DC وفقًا لهيكلها.
هناك طريقتان مختلفتان للاتصال بآلات اللحام بالتيار المستمر.عندما يتم توصيل القطب بالقطب السالب ويتم توصيل قطعة العمل بالقطب الموجب، فهي طريقة الاتصال الإيجابية؛والعكس هو طريقة الاتصال العكسي.بشكل عام، عند اللحام باستخدام قطب كهربائي قلوي منخفض الهيدروجين (مثلE7018, E7016)، من أجل جعل القوس يحترق بشكل ثابت، يُشترط استخدام طريقة الاتصال العكسي بالتيار المستمر؛عند استخدام القطب الحمضي (مثلE6013، J422) لحام ألواح الصلب السميكة، يتم استخدام طريقة الاتصال الأمامي، لأن درجة حرارة جزء الأنود أعلى من جزء الكاثود، ويمكن لطريقة الاتصال الأمامي الحصول على عمق اختراق أكبر؛عند لحام ألواح الصلب الرقيقة والمعادن غير الحديدية، يتم استخدام طريقة الاتصال العكسي.عند اللحام بالتيار المتردد، نظرًا لأن القطبية تتغير بالتناوب، ليست هناك حاجة لاختيار اتصال القطبية.
مادة اللحام المستخدمة في اللحام اليدوي عبارة عن قضيب لحام كهربائي يتكون من قلب فولاذي وطلاء على الجزء الخارجي من القلب الفولاذي (انظر أيضًاتكوين قطب اللحام).
جوهر اللحام
يتمثل دور القلب الفولاذي (قلب اللحام) بشكل أساسي في توصيل الكهرباء وتشكيل معدن مترسب بتركيبة معينة في نهاية القطب.يمكن تصنيع قلب اللحام من أنواع مختلفة من الفولاذ.يؤثر تكوين قلب اللحام بشكل مباشر على تكوين وأداء المعدن المترسب.ولذلك، فإن قلب اللحام مطلوب لتقليل محتوى العناصر الضارة.بالإضافة إلى الحد من S وP، تتطلب بعض قضبان اللحام من قلب اللحام التحكم في As وSb وSn وعناصر أخرى.
الشكل 3: قطب اللحام Tianqiao E6013
معطف التدفق
يمكن أيضًا أن يسمى طلاء القطب بالطلاء.الغرض الرئيسي من طلاءه على القلب هو تسهيل عملية اللحام والتأكد من أن المعدن المترسب له تركيبة وأداء معين.يمكن خلط طلاءات الأقطاب الكهربائية مع مئات من مساحيق المواد الخام مثل الأكاسيد والكربونات والسيليكات والمواد العضوية والفلوريدات والسبائك الحديدية والمنتجات الكيميائية وفقًا لنسبة صيغة معينة.يمكن تقسيم المواد الخام المختلفة إلى الفئات التالية وفقًا لدورها في طلاء القطب الكهربائي:
1. المثبت يجعل القطب الكهربائي سهلاً لبدء القوس ويمكن أن يحافظ على احتراق القوس بشكل ثابت أثناء عملية اللحام.أي مادة يسهل تأينها يمكنها تثبيت القوس.بشكل عام، يتم استخدام مركبات الفلزات القلوية والفلزات القلوية الترابية، مثل كربونات البوتاسيوم وكربونات الصوديوم والرخام وغيرها.
2. يمكن لعامل تشكيل الخبث أن يشكل خبثًا منصهرًا بخصائص فيزيائية وكيميائية معينة أثناء اللحام، مما يغطي سطح المعدن المنصهر، ويحمي حوض اللحام ويحسن شكل اللحام.
3. مزيل الأكسدة من خلال التفاعل الكيميائي المعدني في عملية اللحام لتقليل محتوى الأكسجين في معدن اللحام وتحسين الخواص الميكانيكية للحام.مزيلات الأكسدة الرئيسية هي الحديد والمنغنيز والفيروسيليكون والحديد والتيتانيوم.
4. يمكن لعامل توليد الغاز فصل وتحرير الغاز تحت تأثير درجة الحرارة العالية للقوس لحماية القوس والمسبح المنصهر ومنع تسرب الأكسجين والنيتروجين إلى الهواء المحيط.
5. عامل صناعة السبائك يستخدم للتعويض عن احتراق عناصر السبائك وانتقال عناصر السبائك إلى اللحام أثناء عملية اللحام لضمان حصول معدن اللحام على التركيب والأداء الكيميائي اللازم.
6. مواد التشحيم الملدنة تعمل على زيادة اللدونة والانزلاق والسيولة لمسحوق الطلاء في عملية ضغط قضيب اللحام لتحسين جودة الضغط لقضيب اللحام وتقليل الانحراف.
7. المواد اللاصقة تجعل مسحوق الطلاء له لزوجة معينة أثناء عملية الطلاء بالضغط، ويمكن أن يرتبط بقوة مع قلب اللحام، ويجعل طلاء قضيب اللحام يتمتع بقوة معينة بعد التجفيف.
وقت النشر: 27 يوليو 2021