أصبح اختيار قضيب اللحام سهلاً: نصائح الخبراء

أنا متأكد من أنكم جميعاً على دراية بأن قضبان اللحام هي عنصر أساسي في اللحام الكهربائي.

بمجرد أن يتم توصيل قضبان اللحام، يمكن أن تبدأ ملقط اللحام في العمل.

ومع ذلك، هل تعرف طراز قضبان اللحام التي تستخدمها؟

استخدام قضبان اللحام محددة للغاية.

يمكن أن يؤدي الاستخدام غير الصحيح لقضبان اللحام إلى الإضرار بقوة اللحام، لذلك يجب إعادة اللحام بمادة مناسبة.

في حالة قطع العمل الكبيرة، يمكن أن يؤدي الاستخدام غير الصحيح لقضبان اللحام إلى حدوث تشقق في موقع اللحام، مما يشكل تهديدًا على الحياة والممتلكات.

لذلك، من المهم فهم تركيبة القطب الكهربائي.

• النهاية التثبيت
• طلاء القطب الكهربائي
• الجزء الداخلي للحام
• نهاية ضرب القوس

يتم طلاء القطب الكهربائي بمادة خاصة تسمى طلاء القطب الكهربائي.

هذا النوع من الأقطاب الكهربائية، والمعروف باسم القطب المحمي قوس معدني قطب اللحام، يتكون من جزأين: الطلاء وقلب اللحام.

يشار إلى السلك المعدني المغطى بالطلاء على القطب الكهربائي باسم قلب اللحام.

عادةً ما يكون قلب اللحام مصنوعًا من الفولاذ وله طول وقطر محددان.

وظيفة قلب اللحام

يخدم قلب اللحام وظيفتين أساسيتين:

• وهي تقوم بتوصيل تيار اللحام وتولد قوساً كهربائياً، مما يحول الطاقة الكهربائية إلى طاقة حرارية.
• يذوب قلب اللحام نفسه ويصبح معدن الحشو، ويندمج مع المعدن الأساسي السائل لتشكيل اللحام.

عند اللحام باستخدام الأقطاب الكهربائية، يأتي جزء من معدن اللحام من المعدن الأساسي.

ونتيجة لذلك، يؤثر التركيب الكيميائي لقلب اللحام بشكل كبير على جودة اللحام.

ولهذا السبب، يجب أن يكون للسلك الفولاذي المستخدم كقلب لحام علامة تجارية وتركيبة محددة.

عندما تكون طرق اللحام بالانصهار الأخرى، مثل اللحام الأوتوماتيكي بالقوس المغمور واللحام بالخبث الكهربائي, اللحام المحمي بالغاز، أو اللحام بالغاز، تستخدم كمعدن حشو، ويشار إليها بأسلاك اللحام.

قراءة ذات صلة: أنواع اللحام

طلاء القطب الكهربائي هو الطبقة المطبقة على سطح قلب اللحام.

خلال عملية اللحام، يتحلل الطلاء ويذوب لإنتاج الغازات والخبث، مما يوفر الحماية الميكانيكية والمعالجة المعدنية وتحسين أداء العملية.

تشتمل تركيبة الطلاء على معادن (مثل الرخام والفلورسبار)، وسبائك حديدية ومساحيق معدنية (مثل المنغنيز الحديدي والفيروتيتانيوم)، ومواد عضوية (مثل دقيق الخشب والنشا)، ومنتجات كيميائية (مثل تيتانيوم ثاني أكسيد الكربون وسيليكات الصوديوم).

تعد جودة طلاء القطب الكهربائي عاملاً حاسمًا في تحديد جودة اللحام.

الدور في عملية اللحام

1. تحسين استقرار الاحتراق القوسي

عارية قضيب اللحام، بدون طلاء، من الصعب إشعال القوس.

حتى إذا تم إنشاء قوس، فلن يحترق باستمرار.

2. حماية حوض اللحام

أثناء عملية اللحام، يمكن أن يكون لانغماس الأكسجين والنيتروجين وبخار الماء من الهواء في اللحام تأثيرات سلبية على اللحام.

يمكن أن يؤدي ذلك إلى تكوين مسام وانخفاض الخواص الميكانيكية، وقد يؤدي إلى التشقق.

ومع ذلك، عندما يتم صهر طلاء القطب الكهربائي أثناء اللحام، فإن الكمية الكبيرة من الغاز الناتج تغطي القوس الكهربائي والحوض المنصهر، مما يقلل من التفاعل بين المعدن المنصهر والهواء.

بعد التبريد، يشكل الطلاء المصهور طبقة من الخبث على سطح اللحام، مما يوفر حماية لمعدن اللحام، ويبطئ عملية التبريد، ويقلل من خطر الجيوب الهوائية.

3. التأكد من إزالة الأكسدة وإزالة الكبريت والفوسفور والشوائب من اللحامات

على الرغم من التدابير الوقائية المتخذة أثناء عملية اللحام، فإن كمية صغيرة من الأكسجين ستدخل حتماً إلى الحوض المنصهر. يمكن أن يؤدي ذلك إلى أكسدة المعدن و عناصر السبائكوحرق عناصر السبيكة، وانخفاض جودة اللحام.

ولمواجهة ذلك، تتم إضافة عوامل الاختزال، مثل المنجنيز والسيليكون والتيتانيوم والألومنيوم إلى طلاء القطب الكهربائي لتقليل الأكاسيد الموجودة في الحوض المنصهر.

4. عناصر السبائك التكميلية للحامات

يمكن أن تتسبب درجة الحرارة المرتفعة للقوس في تبخير وحرق عناصر السبيكة في معدن اللحام، مما يقلل من خواصه الميكانيكية.

ولتعويض هذا الفقد، يجب إضافة عناصر سبيكة مناسبة إلى اللحام من خلال الطلاء للحفاظ على الخواص الميكانيكية للحام أو تحسينها.

للحام بعض أنواع معينة أنواع سبائك الفولاذكما أنه من الضروري أيضًا إدخال السبيكة في اللحام من خلال الطلاء بحيث يكون تركيب معدن اللحام مشابهًا لتركيب المعدن الأساسي، وتتطابق خواصه الميكانيكية مع خواص المعدن الأساسي أو حتى تتفوق عليها.

5. تحسين إنتاجية اللحام وتقليل الترشيش

يتمتع طلاء القطب بميزة إضافية تتمثل في زيادة تكوين القطرات وتقليل الترشيش.

تكون درجة انصهار طلاء القطب الكهربائي أقل قليلًا من درجة انصهار القلب، ولكن نظرًا لأن القلب يقع في مركز القوس الكهربائي ودرجة حرارته مرتفعة، فإنه يذوب أولًا، يليه الطلاء.

يؤدي ذلك إلى تقليل فقد المعادن من الترشيش، وتحسين معامل الترسيب، وزيادة إنتاجية اللحام.

لقد ناقشنا حتى الآن تركيبة قضبان اللحام. عند اختيار قضيب اللحام، من المهم أن نفهم أن هناك أنواعًا مختلفة من قضبان اللحام.

على سبيل المثال، لننظر إلى قطب كهربائي J422.

هل ترى الرقم على الرسم؟

قضيب اللحام J422 هو الاسم الشائع الذي يتوافق مع المعيار الدولي E4303.

وهو عبارة عن قضيب لحام حمضي بطبقة من الكالسيوم التيتانيوم.

يمثل الحرف "J" في J422 هيكلًا هيكليًا لحام الصلب القضيب، ويمثل الرقم "42" قوة الشد لمعدن اللحام، وهي 42 كجم/مم2.

يمكن شرح الدرجة القياسية الدولية E4303 على النحو التالي:

• هـ - القطب الكهربائي
• 43 - لا تقل قوة الشد للمعدن المترسب عن 430 ميجا باسكال.
• 0 - يمثل أن موضع اللحام للقطب الكهربائي مستقيم ("0" و"1" مناسبان للحام بجميع المواضع، و"2" مناسبان لـ اللحام المسطح واللحام الشرائحي المسطح، و"4" مناسبة للحام الرأسي لأسفل).
• 3 - يمثل الجمع بين الرقمين الثالث والرابع نوع تيار اللحام والطلاء

وبعبارات أبسط، فإن قضيب اللحام J422 المستخدم في الصين يعادل قضيب اللحام E4303 المستخدم دوليًا.

لنأخذ بعض النماذج كمثال.

مقارنة الطراز والعلامة التجارية لقضبان اللحام الشائعة

فيما يلي ملخص موجز لمعايير الاختيار العامة:

يتم تحديد الأسماء التجارية لقضبان اللحام شائعة الاستخدام من قبل الشركة المصنعة أو الصناعة، والموديلات معترف بها على نطاق واسع على الصعيد الدولي، مع وجود مجموعة كبيرة ومتنوعة من الأنواع.

يوجد ما يقرب من 300 نوع مختلف من قضبان اللحام.

ضمن نفس النوع، يتم تصنيف النماذج المختلفة بناءً على خصائصها الفريدة.

قد يحتوي نوع معين من قضبان اللحام على نوع واحد أو عدة أنواع مختلفة.

من الشائع أن يكون لقضبان اللحام من نفس النوع أسماء تجارية مختلفة في قضبان اللحام المختلفة.

تشمل قضبان اللحام الشائعة بشكل أساسي ما يلي:

(1) بالنسبة للأجزاء الهيكلية من الفولاذ منخفض الكربون، عادةً ما يتم استخدام قضبان لحام التيتانيوم من النوع E4303 (J422) أو E5023 (J502).

(2) بالنسبة للأجزاء الهيكلية المهمة ذات المتطلبات العالية من اللدونة والصلابة ومقاومة التشقق، يجب استخدام قضبان اللحام E4315 (J427) أو E5015 (J507) منخفضة الهيدروجين.

عند استخدام ماكينة لحام بالتيار المتردد، يمكن اختيار قضبان اللحام بالتيار المتردد أو التيار المستمر منخفضة الهيدروجين E4316 (J426) أو E5016 (J506).

(3) بالنسبة لمكونات الألواح الرقيقة التي تتطلب سطح لحام جميل وسلس، يفضل استخدام قضبان لحام التيتانيوم E4313 (J421).

(4) عند لحام المكونات التي لا يمكنها إزالة الزيت والصدأ والأوساخ الأخرى وتتطلب اختراقًا عميقًا، يوصى باستخدام قضبان لحام أكسيد الحديد E4320 (J424).

(5) بالنسبة للمكونات التي تحتوي على العديد من اللحامات العمودية، إذا سمحت الظروف، يمكن اختيار أقطاب لحام خاصة للحام العمودي لأسفل، مثل قضبان اللحام E4300 (J420).

هذه بعض من قضبان اللحام الشائعة التي يتم تمييزها بناءً على الاستخدام المقصود منها.

يتم تحديد قطر قضيب اللحام حسب سُمك اللحام، وينقسم عمومًا إلى 2، 2.5، 3.2، 4، 5، 6 مم، وأحجام أخرى لللب.

الأحجام الأكثر استخدامًا هي 2.5 و3.2 و4 مم.

القطر التقريبي وتيار اللحام على النحو التالي:

فيما يلي طريقة اختيار قطر القطب بناءً على سُمك اللحام:

(1) إذا كان سمك اللحام أقل من أو يساوي 4 مم، يجب ألا يتجاوز قطر القطب المحدد سمك اللحام.

(2) بالنسبة للحامات التي يتراوح سمكها من 4 مم إلى 12 مم، يجب أن يتراوح قطر القطب بين 3 مم و4 مم.

(3) إذا كان سمك اللحام أكبر من 12 مم، يجب أن يكون قطر قضيب اللحام 4 مم على الأقل.

وكمثال على ذلك، يتم تعيين الفولاذ الهيكلي بالرمز "J XXX"، حيث يمثل الحرف "J" لحام الصلب القضيب والرقم الثالث يمثل نوع الطلاء ومتطلبات تيار اللحام. يشير الرقمان الأول والثاني إلى قوة الشد لمعدن اللحام.

J507

• J يمثل القطب الفولاذ الهيكلي;
• 50 يمثِّل أن الشد قوة اللحام المعدن لا يقل عن 490 ميجا باسكال;
• 7 تعني طلاء القطب الكهربائي منخفض الهيدروجين، DC.

يتم تحديد نوع قضيب اللحام بناءً على المعايير الوطنية والدولية ذات الصلة. بالنسبة للفولاذ الإنشائي، يشير الحرف "E" إلى قضيب اللحام. يشير الرقمان الأول والثاني إلى الحد الأدنى لقوة الشد للمعدن المودع، بينما يمثل الرقم الثالث موضع اللحام للقطب الكهربائي. يشير الرقمان الثالث والرابع إلى نوع تيار اللحام والطلاء المستخدم.

E4315:

• E: أشر إلى قضيب اللحام;
• 43: القيمة الدنيا لمقاومة الشد للمعدن المودع;
• 1: يشير إلى اللحام التجريبي واللحام بالوضع الكامل;
• 5: يشير إلى أن طلاء القطب الكهربائي من نوع صوديوم الهيدروجين المنخفض، ويمكن اعتماد التوصيل العكسي للتيار المستمر;

تشمل أقطاب الفولاذ الإنشائية الشائعة J421 و J422 و J423 و J424 و J424 و J506 و J507. على سبيل المثال، يمكن استخدام قضبان اللحام من سلسلة E43 في لحام الفولاذ منخفض الكربون مثل 20Mn و Q235 أو الفولاذ بقوة شد تبلغ 400 ميجا باسكال تقريبًا. يمكن استخدام قضبان اللحام من سلسلة E50 في لحام الفولاذ 16Mn و16Mng وغيره من الفولاذ الذي تتراوح قوة الشد فيه بين 500 ميجا باسكال (1 ميجا باسكال يساوي تقريبًا 10 كجم من القوة).

إليك مثالاً على ذلك.

والآن لنأخذ Q235 كمثال ونناقش كيفية اختيار سمك 5 مم الصلب. (ملاحظة: يمكن الاطلاع على إجابات الأسئلة التالية في المقال).

Q235 عبارة عن فولاذ منخفض الكربون مع قوة الخضوع 235 ميجا باسكال وقوة شد تتراوح بين 370 و500 ميجا باسكال.

بالنسبة لهذه المادة، يمكننا اختيار قضبان اللحام من سلسلة E43. نظرًا لأن متطلبات قطعة العمل ليست متطلبة، يمكننا استخدام E430 أو E431 للحام في جميع المواضع.

بالإضافة إلى ذلك، يُرمز إلى الفولاذ منخفض الكربون بـ 3 طلاءات من نوع كالسيوم التيتانيوم.

بالنسبة للمواد التي يبلغ سمكها 5 مم، يبلغ قطر القطب الموصى به 3.2 مم.

بالنسبة لقضبان اللحام التي يبلغ قطرها 3.2 مم، فإن التيار الموصى به هو 100-130 أمبير.

في الختام، يجب أن نستخدم قضبان اللحام E4303 بقطر 3.2 مم وتيار 110 أمبير تقريبًا للحام الفولاذ بسمك 5 مم Q235.

لسهولة الاستخدام، قدمت لك نموذجاً بسيطاً يمكنك اتباعه إذا فهمت المعلومات الواردة أعلاه.

اللحام بين نفس المواد المعدنية

يوصى بقضبان اللحام للحام درجات مختلفة من الصلب