اللحام بالقوس الكربوني - دليل شامل

لا يتمتع اللحام بالقوس الكربوني (CAW) بقدرات لحام فعالة فحسب، بل يوفر أيضًا حلًا موثوقًا لتوصيل المواد المختلفة بمبادئ وعمليات اللحام الفريدة من نوعها. في الوقت الحاضر، مع التقدم المستمر للعلم والتكنولوجيا، يتم استخدام لحام القوس الكربوني على نطاق واسع في المجال الصناعي. سواء كان ذلك على خط الإنتاج في مصنع كبير أو في ورشة عمل مؤسسة صغيرة، يلعب لحام القوس الكربوني دورًا مهمًا.

ما هو لحام القوس الكربوني؟

اللحام بالقوس الكربوني هو عملية تستخدم قطب الكربون لإنتاج درجة حرارة عالية تحت تأثير القوس لإذابة المعدن وتحقيق اللحام. كحامل للقوس، يوفر قطب الكربون مصدر طاقة مستقر أثناء اللحام. إنه يستخدم قضيب الكربون أو الجرافيت كقطب كهربائي، وعمود قوس درجة حرارة عالية، وتركيز الحرارة، ويمكنه تحقيق اللحام بشكل فعال.

مبدأ اللحام بالقوس الكربوني

تشكيل القوس

اللحام بالقوس الكربوني المفرد

يشير إلى تكوين قوس بين قطب كهربائي كربوني واحد واللحام. عندما يمر تيار كهربائي عبر قطب كهربائي كربوني، يتم استثارة ذرات الكربون الموجودة على سطح القطب. مكونة تيارًا من الجسيمات المشحونة. تتدفق هذه الجسيمات نحو سطح اللحام تحت تأثير المجال الكهربائي وتتصادم مع ذرات المعدن على سطح اللحام. ثم ينتج عن ذلك ارتفاع درجة الحرارة. يكون قوس اللحام بالقوس الكربوني المفرد أكثر تركيزًا، ويكون توزيع الحرارة موحدًا. وهو مناسب للحامات الأصغر أو متطلبات جودة اللحام العالية.

شعلة لحام القوس الكربوني المزدوجة

تستخدم شعلة القوس الكربوني المزدوج قطبين كهربائيين من الكربون لتشكيل قوس مع اللحام في نفس الوقت. يتفاعل القوس بين القطبين لتشكيل قوس أكثر استقرارًا وقوة. يمكن أن توفر شعلة اللحام بالقوس الكربوني المزدوج طاقة أكبر وسرعة لحام أكبر. وهي مناسبة لأحجام أكبر من قطع اللحام أو التطبيقات التي تتطلب كفاءة لحام أعلى. في شعلة اللحام بالقوس الكربوني المزدوج، يمكن تعديل المسافة والزاوية بين القطبين وفقًا لاحتياجات اللحام. وبالتالي تحقيق نتائج لحام أفضل.

عملية اللحام

تتضمن عملية لحام اللحام بالقوس الكربوني بشكل أساسي الخطوات التالية.

التحضير: حدد قطب الكربون واللحام المناسب، وقم بتنظيف الشوائب والزيت على سطح اللحام. تأكد من أن سطح اللحام أملس لعمليات اللحام.

عملية اللحام: ملامسة القطب الكربوني مع اللحام وتوليد قوس كهربائي بعد كهربة اللحام. من خلال التحكم في طول القوس وتياره، يحتاج إلى صهر سطح اللحام وتشكيل اللحام. أثناء عملية اللحام، تحتاج إلى ضبط موضع القطب الكهربائي وزاويته باستمرار لضمان جودة اللحام وشكله.

عملية اللحام: في عملية اللحام، انتبه للتحكم في سرعة اللحام ودرجة الحرارة. قد تؤدي سرعة اللحام السريعة جدًا إلى لحام غير مكتمل، بينما تؤثر سرعة اللحام البطيئة جدًا على كفاءة اللحام.

معدات ومواد اللحام بالقوس الكربوني

يحتاج لحام القوس الكربوني إلى معدات لحام القوس الكربوني كمورد

تشتمل معدات اللحام بالقوس الكربوني بشكل أساسي على إمدادات طاقة اللحام، وقطب الكربون، وتركيبات اللحام، والغاز الواقي وما إلى ذلك. تحتاج هذه الأجهزة إلى تلبية متطلبات عمل اللحام بالقوس الكربوني لضمان التقدم السلس لعملية اللحام. يوفر مزود طاقة اللحام تيارًا وجهدًا مستقرًا، والقطب الكربوني هو حامل القوس. يتم استخدام تركيبات اللحام لتثبيت جزء اللحام. ويلعب الغاز الواقي دورًا وقائيًا في عملية اللحام.

مزود طاقة اللحام

مصدر طاقة اللحام هو أحد المعدات الأساسية للحام القوسي الكربوني. فهو يوفر تيارًا وجهدًا ثابتًا لضمان استقرار القوس. تشمل إمدادات طاقة اللحام الشائعة طاقة التيار المستمر وطاقة التيار المتردد. يتميز مصدر طاقة التيار المستمر بثبات القوس وجودة لحام جيدة، وهو مناسب للحام اللحامات السميكة. أما مصدر طاقة التيار المتردد فلديه خرج طاقة أعلى وهو مناسب للحام أحجام أكبر من اللحامات.

مادة القطب الكهربائي

قطب الكربون هو المكون الرئيسي للحام القوسي الكربوني. مواد أقطاب الكربون شائعة الاستخدام هي الجرافيت وقضبان الكربون وما إلى ذلك. قطب الجرافيت الكهربائي لديه موصلية كهربائية عالية واستقرار حراري، ويمكنه إطلاق الحرارة بثبات تحت تأثير القوس. يتميز قضيب الكربون بقوة وصلابة أعلى، وهو مناسب للحام اللحامات السميكة. عند اختيار مادة القطب الكهربائي، يجب عليك وفقًا لمتطلبات المواد واللحام الخاصة باللحام.

الغاز الواقي

يلعب الغاز الواقي دورًا مهمًا في عملية اللحام بالقوس الكربوني. حيث يمكنه حماية اللحام من الأكسدة والتلوث وتحسين جودة اللحام. الغازات الواقية الشائعة هي ثاني أكسيد الكربون والأرجون وما إلى ذلك. يتمتع غاز ثاني أكسيد الكربون بقدرة أكسدة عالية، والتي يمكن أن تمنع تكوين المسام في اللحام. الأرجون له تأثير وقائي أفضل وهو مناسب للحام اللحامات الرقيقة.

عملية اللحام بالقوس الكربوني

معلمات اللحام

تشمل معلمات اللحام تيار اللحام، والجهد، وسرعة اللحام، وطول القوس، وما إلى ذلك. تؤثر هذه المعلمات بشكل مباشر على جودة اللحام وكفاءة اللحام. يحدد التيار عمق الاختراق وعرض اللحام، ويؤثر الجهد على ثبات القوس وتشكيل اللحام. يمكن أن تضمن سرعة اللحام المناسبة جودة اللحام وكفاءته. على سبيل المثال، عند لحام الصفائح الرقيقة، يكون التيار عمومًا 50-100 أمبير، والجهد 20-25 فولت، وسرعة اللحام 30-50 سم في الدقيقة.

تصميم وصلة اللحام

يعد تصميم وصلة اللحام أحد الروابط المهمة لعملية اللحام بالقوس الكربوني. يجب أن يراعي تصميم الوصلة الملحومة الشكل والحجم وموضع اللحام وعوامل أخرى. أشكال مفاصل اللحام الشائعة هي الوصلة التناكبية ومفصل الزاوية ومفصل اللفة وما إلى ذلك. تُعد الوصلات التناكبية مناسبة للحام اللحامات الأكبر حجمًا، أما الوصلات الشرائحية فهي مناسبة للحام اللحامات الأصغر حجمًا. عند تصميم الوصلات الملحومة، تأكد من قوة وضيق الوصلات.

مهارات تشغيل اللحام

مهارة عملية اللحام هي أحد الروابط الرئيسية لعملية اللحام بالقوس الكربوني. من الضروري التحكم في زاوية القطب الكهربائي وطريقة نقل القطب الكهربائي لضمان أن يكون اللحام موحدًا وجميلًا. في الوقت نفسه، يجب الانتباه إلى مسائل السلامة في عملية اللحام لتجنب الحوادث.

مراقبة جودة اللحام

تعتبر مراقبة جودة اللحام أحد الروابط المهمة لعملية اللحام بالقوس الكربوني. تشمل مراقبة جودة اللحام مراقبة الجودة أثناء اللحام وفحص الجودة بعد اللحام. فحص نظافة السطح وحجم أخدود اللحام قبل اللحام. الإشراف على عملية اللحام لضمان المعلمات الصحيحة. بعد اللحام، يتم فحص اللحام للتأكد من المظهر والجودة الداخلية. من خلال التحكم في جودة اللحام، يمكن تجنب العيوب مثل المسام والشقوق.

الفرق بين لحام القوس الكربوني ولحام القوس المعدني

والفرق الرئيسي بينهما هو القطب الكهربائي وطرق الحماية والتطبيقات.

اللحام بالقوس الكربوني: يستخدم قضبان الكربون كأقطاب كهربائية وليس له بشكل عام أي حماية خاصة من الغاز أو الحماية من الخبث، وذلك بشكل أساسي عن طريق حماية الغلاف الجوي للقوس. يمكنك استخدامه بشكل أساسي في بعض المناسبات التي لا تكون فيها متطلبات الجودة للحام عالية للغاية، أو لحام المعادن غير الحديدية.

اللحام بالقوس المعدني: يستخدم قضبان معدنية كأقطاب كهربائية. ثانياً، هناك اختلافات في طرق الحماية. يعتمد بعضها على الحماية من الخبث المتكون من طلاء القطب وبعضها يعتمد على الغاز الواقي الخارجي. ويستخدم على نطاق واسع، مثل لحام الهياكل الفولاذية وسيناريوهات أخرى مناسبة، ويمكنه الحصول على لحامات عالية الجودة.

مزايا لحام القوس الكربوني وعيوبه

المزايا

جودة لحام عالية: يمكنها تحقيق لحام عالي الجودة، كما أن قوة اللحام وختمه أفضل.

سرعة اللحام السريعة: يمكنها تحسين سرعة اللحام وتحسين كفاءة الإنتاج.

قدرة قوية على التكيف: يمكن أن تتكيف مع بيئات اللحام المختلفة ومتطلبات اللحام.

منخفضة التكلفة: معدات اللحام بالقوس الكربوني وتكاليف المواد منخفضة، مع فوائد اقتصادية أفضل.

العيوب

الدخان في عملية اللحام: سوف ينتج عن اللحام بالقوس الكربوني دخان أثناء عملية اللحام، والذي له تأثير معين على البيئة وصحة الإنسان.

الضوضاء في عملية اللحام: ستنتج ضوضاء في عملية اللحام، والتي لها تأثير معين على البيئة وصحة الإنسان.

الإشعاع في عملية اللحام: ستنتج إشعاعات أثناء عملية اللحام، والتي سيكون لها تأثير معين على صحة الإنسان.

تطبيقات اللحام بالقوس الكربوني

تشغيل المعادن

لحام القوس الكربوني له مجموعة واسعة من التطبيقات في مجال معالجة المعادن. يمكنك استخدامه في لحام المواد المعدنية المختلفة، مثل الفولاذ, الألومنيوموالنحاس وما إلى ذلك. في عملية معالجة المعادن، يمكن أن يحقق لحام القوس الكربوني لحامًا عالي الجودة وتحسين كفاءة الإنتاج.

الصيانة الميكانيكية

كما أن لها تطبيقات مهمة في مجال الصيانة الميكانيكية. يمكنك استخدامه في لحام الأجزاء الميكانيكية المختلفة، مثل الأنابيب والصمامات, الشفاهإلخ. في عملية الصيانة الميكانيكية، يمكن للحام القوسي الكربوني إصلاح الأجزاء التالفة بسرعة وتحسين كفاءة الصيانة.

الخاتمة

يتميز اللحام بالقوس الكربوني، كتقنية لحام مهمة، بمزايا وخصائص فريدة من نوعها. من خلال فهم مبدأ وعملية ومعدات ومواد اللحام بالقوس الكربوني ومعداته ومواده، يمكن فهم مبدأ العمل ونطاق تطبيق اللحام بالقوس الكربوني بشكل أفضل. في التطبيق العملي، يمكن تحسين جودة اللحام وكفاءته من خلال الاستفادة الكاملة من مزاياه.