•• المحاضرة بعنوان /
اللحام بقوس التنجستن والغاز(GTAW / TAG ) Tungsten Arc Welding
• ـــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
• تمهيد :
المشارك في الدورة التدريبية اللحام بقوس التنجستن والغاز GTAW علمي وعملي , يتوقع بعد الانتهاء أن يصبح قادرا على :
1. تطبيق إجراءات السلامة العمل أثناء العمل.
2. استخدام أدوات الحماية الشخصية المناسبة.
3. التعرف على الماكينات مع الفك والتركيب والاستبدال.
4. ضبط وتشغيل إي نوع من ماكينات اللحام بكفاءة وإتقان.
5. تنفيذ خط اللحام حسب المعايير والمواصفات الفنية الموصي بها.
6. تجهيز وصلة اللحام حسب المعايير والمواصفات الفنية الموصي بها.
7. كيفية تنفيذ أوامر التشغيل , عن طريق الرموز والمصطلحات للحام.
8. معرفة عيوب خطوط ووصلات اللحام الشائعة , أسباب وعلاج وحلول.
9. تنفيذ عمليات اللحام المختلفة GTAW مع تحقيق مستويات أو أوضاع الشغل.
10. تنفيذ بعض أعمال الصيانة البسيطة بالمكان وبمعدات اللحام بالقوس المعدني والغاز.
11. تنفيذ عمليات التشطيب للشغلة حسب المواصفات ومعرفة قواعد التشطيب والتسليم.
ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
• أولاً : أنواع ماكينات اللحام ــ GTAW
ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
تستخدم ماكينات اللحام بقوس التنجستن في لحام معظم المعادن بطريقة مرضية , كما يفضل استعمالها في المعادن ذات السماكات الرقيقة , عمل الماكينة قائم على ثلاثة أمور { وجود التيار الكهربائي المستخدم فى أعمال اللحام لإنتاج الحرارة , وجود الغاز الواقي لقوس اللحام والشغلة , وجود قطب التانجستون }.
• النوع الأول ـــ ماكينة اللحام بقوس التنجستن والغاز اليدوية:
1. يوجد منها موديلات مختلفة.
2. تعمل على تيار بقيمة 220/380 فولت.
3. عملها يعتمد على فني اللحام لإحداث القوس.
4. يحتاج الفني دورة تدريبية للتمكين والعمل بكفاءة.
5. تستخدم في لحام المشغولات الحديدية , الانشاءات المعدنية , المعادن للاحد يدية.
• النوع الثاني ـــ ماكينة اللحام بقوس التنجستن والغاز النصف آلية:
1. يوجد منها موديلات مختلفة.
2. تعمل على تيار بقيمة 380 فولت.
3. عملها يعتمد على فني اللحام في التحكم والمراقبة
4. يحتاج الفني دورة تدريبية للتمكين والعمل بكفاءة.
5. تستخدم في لحام المشغولات الحديدية , الانشاءات المعدنية , المعادن للاحد يدية.
• النوع الثالث ـــ ماكينة اللحام بقوس التنجستن والغاز الالية:
1. يوجد منها موديلات مختلفة.
2. تعمل على تيار بقيمة 380 فولت.
3. يختلف شكلها حسب طبيعة العمل.
4. عملها يعتمد على فني اللحام في التحكم والمراقبة
6. يحتاج الفني دورة تدريبية للتمكين والعمل بكفاءة.
7. تستخدم لخطوط الانتاج , والعلميات التصنيعية المختلفة.
8. ماكينة تعمل آليا تستخدم داخل الشركات والمؤسسات.
• الفكرة العامة لتشغيل الماكينات GTAW
اللحام بقوس التانجستون يعتبر تطورا طبيعيا للحام الاكسي استلين , تم تسمية لحام قوس التنجستن المحجب بالغاز Gas Tungten Arc Welging
• التيار المتردد AC والذبذبة العالية:
الذبذبة العالية ليست نوع من أنواع التيارات إنما هي جزء من مكونات الماكينة تعمل على توليد ذبذبة يتم إضافتها أثناء اللحام بالتيار المتردد , تعمل الذبذبة على إلا تكون هناك نقاط انقطاع { نقطة صفر } للقوس ولعمل استقرار لوضع القوس , الذبذبة تعمل على زيادة سرعة الموجة من 1/120 ثانية إلى الإف المرات في الثانية .
• مميزات الذبذبة العالية:
1. تساعد على تأين الغاز .
2. إشعال القوس دون ملامسة القطعة.
3. تعديل موجة التيار المتردد وإلغاء نقاط الصفر .
• حالات الذبذبة العالية أثناء اللحام :
1. في البداية : مع التيار المستمر { Start } .
2. الإيقاف : مع القوس الكهربائي { OFF } .
3. الاستمرارية : مع التيار المتردد { Coutinuos} .
• مميزات وعيوب ــ TIG
• المميزات:
1. جيد فى لحام الأسماك الصغيرة .
2. تسليط الحرارة على منطقة محدودة.
3. يمكن مشاهدة بؤرة اللحام بوضوح .
4. يستخدم بدرجة كبيرة في الصناعة الدقيقة.
5. لحام انصهاري جيد لهذا يمكن الاستغناء عن معدن الملء .
6. اللحامات نظيفة { بدون خبث }مع القليل جدا من الدخان.
• العيوب:
1. قلة الإنتاجية.
2. سرعة اللحام بطيئة.
3. يحتاج إلى مهارة وخبرة .
4. تكاليف التشغيل غالية.
5. لا يفضل في لحام مستوى فوق الرأسي .
6. لا ينصح باستخدامه لسماكات الكبيرة .
7. يتأثر قطب التنجستن بسهولة بالجو المحيط به .
• ملاحظة :
يعتبر لحام التنجستن من أكثر أنواع اللحام صعوبة لأنه يجب المحافظة على طول قوس اللحام قصير ا، والحرص الشديد والمهارة لمنع الاتصال بين القطب والشغلة والسلك المساعد.
• ملحقات ماكينات اللحام بقوس التنجستن GTAW
• طورش اللحام (Torch ) :
1. أداة اللحام أو الطورش أو المسدس أو المشعل.
2. الوظيفة توصيل تيار اللحام وغاز التحجيب لمنطقة اللحام.
3. النوع يوجد تبريد هواء وهو المستعمل الان , ويوجد تبريد مياه.
4. يراعى عند اختيار الطورش أن يكون (خفيف الوزن , الطول المناسب , التبريد المناسب )
5. يفضل استخدام مشعل تبريد هواء مع ماكينة قوة الأمبير تصل {250A}للمعادن سمك خفيف .
6. يفضل استخدام مشعل تبريد الماء مع ماكينة قوة الأمبير تصل {500A}للمعادن ذات سمك كبير.
7. غير ذلك ...
• ملحقات الطورش:
الغطاء , الحلقة المطاطية , جسم الطورش , خانق قطب التنجستن , جسم الخانق أو الناشر , قطب التنجستن , الفوهة , أنبوب توصيل الماء
• وحدة التحجيب ( الاسطوانة والمنظم ) :
• الأسطوانة:
تصنع من الصلب المسحوب مرة واحدة بدون لحام لكي تتحمل الضغط العالي للغاز المعبأ بها , إسطوانة
الأرجون تدهن بلون رصاصي .
• منظم الغاز : Gas Regulator:
• وحدة التبريد
ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
• ثانياً : أنواع الأقطاب والأسلاك المستخدمة GTAW
ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
لا يعتمد نظام الأقطاب المستخدمة في عمليات اللحام على أنها معدن ملء ولكنها أقطاب من معدن التنجستن الغير مستهلك , قطب التنجستن المستخدم على درجة عالية من النقاء ولونه رمادي وهو مقاوم للحرارة العالية لذا فهو لا ينصهر أو يتبخر ألا بصعوبة , تصل حرارته إلى حوالي 3410˚ م أو يزيد , أثناء عملية اللحام يتحول إلى اللون الأحمر , كلما كان سطح القطب مصقول كان توصيله للكهرباء أعلي , تصنع الأقطاب بمقطع دائري وبطول من 7.5 : 15 سم
• قطب التنجستن النقي :
تصل النقاوة إلى 99.5 % , يستخدم مع التيار المتردد في لحام الألمنيوم والمغنسيوم ,ويتميز من أعلي بلون أخضر , يجب أن يكون شكل طرف القطب أثناء اللحام كرويا , قطب التانجستون غالبا ذو قطر بين { 1.6 :6.4 }ملم .
• قطب التنجستن { المعالج بالثور يوم }
1. قطب التنجستن مع إضافة 1% من أكسيد الثوريوم , يعمل ذلك على إضافة ميزات منها تحسين بدء القوس , يستخدم التيار المستمر للحام الفولاذ بأنواعه , رأس القطب تكون مدببة ويتميز باللون الأصفر في أحد الأطراف .
2. قطب التنجستن مع إضافة 2% من أكسيد الثوريوم , يعمل ذلك على إضافة ميزات منها تحسين بدء القوس وزيادة 50% تقريبا من التيار , يستخدم التيار المستمر للحام الفولاذ بأنواعه , رأس القطب يكون مدببا , ويتميز باللون الأحمر في أحد الأطراف .
3. قطب التنجستن مع إضافة 3% من أكسيد الثوريوم , لكي يتناسب مع اشغال معينة , يستخدم للتيار المستمر , ويتميز باللون الأصفر الفوسفوري في أحد الأطراف .
4. قطب التنجستن زركونيوم يستخدم مع التيار المتردد وهو أقل كفاءة من قطب الثوريوم مع التيار المستمر لذلك يستخدم مع الألمنيوم والمغنسيوم , ويتميز باللون البني أو الأبيض في أحد الأطراف .
• اللانثين / Lanthanated
في بعض الحالات ، يمكن أن يحل محل 1.5٪ من اللانثين محل 2٪ ثوريات دون الحاجة إلى إجراء تغييرات كبيرة في برنامج اللحام. ... يحافظ التنجستن اللانثاني على نقطة شحذ جيدًا ، وهي ميزة لحام الفولاذ المقاوم للصدأ والفولاذ المقاوم للصدأ على التيار المتردد أو التيار المتردد من طاقة الموجة المربعة.
• ثوريات / Ceriated
تحتوي أقطاب التنغستن المصبوغة باللون الذهبي على قدر أقل من اللانثانوم من نظيراتها الزرقاء ,
وتستخدم بشكل أفضل في تطبيقات التيار المستمر . إنها الأفضل للحام مع سبائك التيتانيوم وسبائك النحاس وسبائك النيكل والصلب غير القابل للتآكل.
• الزركوني / Zirconiated
تحتوي على ما لا يقل عن 99.10 في المئة من التنغستن و 0.15 إلى 0.40 في المئة الزركونيوم . الأكثر استخدامًا للحام AC - ينتج التنجستن الزركوني قوسًا مستقرًا جدًا ومقاومًا للبصق بالتنغستن . إنه مثالي للحام بالتيار المتردد لأنه يحتفظ بطرف كروي ولديه مقاومة عالية للتلوث . قدرتها الحالية على التحمل مساوية أو أكبر من قدرة التنغستن الثوري . لا ينصح التنغستن الزركوني لحام DC
• إعداد أقطاب التنجستن :
1. قطب التنجستن النقي :
يتم تشغيل الماكينة ورفع قيمة الأمبير عن المعدل المطلوب بحوالي { 20 إلى 30 } أمبير , نجعل الطورش بزاوية 90˚ بمعنى أن يكون القطب قائما على المستوى , نشغل القوس حتى يتكون الرأس ويصبح أكبر من قطر القطب بمعدل مرة واحدة { كرويا }ثم نعد الأمبير إلى الوضع السابق وبذلك يكون القطب جاهزا للعمل .
2. قطب التنجستن المعالج بالثوريوم :
يتم تشغيل الحجر الناعم وبرى القطب كما تبرى شوكة العلام حتى يصبح الشكل مثل رأس القلم . كما يتم استخدام ماكينة مبرأة خاصة كهربائية إن وجدت .
يحضر القطب الذي قطره {2.4}ملم على أن يكون طول الجزء الذي يتم شحذه يماثل ثلاث أو أربع مرات قطر القطب , الأقطاب التي يبلغ قطرها أكبر من 2.4ملم فأن طول الجزء الذي يتم شحذه يماثل مرتين أو ثلاث قطر القطب .
• ملاحظة :
إذا تغير شكل قطب التنجستن النقي بالرغم عن التشغيل السليم للقطب يجب عليك كسر الرأس المستخدم بالطريقة السليمة ثم إعادة تكوين رأس كروى آخر.
إذا لوحظ أثناء اللحام ارتفاع حرارة القطب , يجب تغير القطب بآخر أكبر , إذا لوحظ أثناء اللحام عدم ثبات القوس يجب تغير القطب بآخر أصغر .
• مميزات استخدام أقطاب التنجستن :
1. يمكن عن طريقها تنفيذ اللحام الذاتي .
2. تحتفظ بمواصفاتها مهما كان ارتفاع درجة حرارتها .
3. ذات مقاومة عالية ,لا تنصهر إلا تحت درجات حرارة عالية .
• عيوب استخدام أقطاب التنجستن :
1. سريعة التلوث .
2. يتأثر بسرعة الرياح.
ــــــــــــــــــــــــــــــــــ
• نصائح هامة :
1. نقص غاز التحجيب يؤدى إلى تغير شكل قطب التنجستن.
2. أن يكون قطب التنجستن النقي دائما على شكل كروي .
3. أن يكون قطب التنجستن المعالج بالثوريوم دائما على شكل سن قلم.
4. قطب نقى أخضر نهايته غير صالحة بسبب استخدامه مع التيار المستمر .
5. قطب معالج بالثوريوم فى حالة غير جيدة بسبب استخدامه مع التيار المتردد.
6. تنبيه إذا تم استخدام تيار مستمر بدل المتردد طول فترة اللحام أو ملامسة السلك المساعد لقطب التنجستن يؤدي ذلك إلى تغير شكله
واختلاف قوامه.
• الاسلاك المستخدمة والمميزات للحام بقوس التنجستن والغاز GTAW
• المعادن والاسلاك المستخدمة :
1. لحام الألمنيوم . بدون أو مع سلك مساعد من نفس نوع المعدن.
2. لحام المغنسيوم . بدون أو مع سلك مساعد من نفس نوع المعدن.
3. لحام الفولاذ والصاج . بدون أو مع سلك مساعد من نفس نوع المعدن.
4. لحام الفولاذ المقاوم للصدأ . بدون أو مع سلك مساعد من نفس نوع المعدن.
• هناك معادن كثير يتم لحامها بماكينة قوس التنجستن , هي عبارة عن أجزاء لمحركات الطائرات ومركبات الفضاء وغير ذلك .
• شروط تخزين أسلاك اللحام:
1. تخزن في مكان جيد التهوية بعيد عن الأرض أو الحائط .
2. تخزن مع وضع بيان يوضح نوعها / أقطارها / صلاحيتها .
3. يتم سحب أسلاك اللحام القديمة للعمل ثم الأحدث .
ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
• ثالثاً : أهم الرموز التشغيلية لماكينات اللحام بقوس التنجستن والغاز GTAW
ـــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
1. الملفات Coils
2. الهيكل Chassis
3. مخرج موجب + Positive
4. مخرج سالب – Negative
5. مروحة التبريد Cooling fan
6. شاشة رقمية Digital screen
7. ARC لحام القوس الكهربائي .
8. DC لحام معدن النحاس والحديد.
9. وضع اختبار الغاز Check Gas.
10. AC لحام معدن الألمنيوم بالتيار المتردد.
11. لحام معدن الألمنيوم بتيار متردد Mix
12. مفتاح الطاقة ( ON – Off- Switch )
13. مخارج الكابلات Welding cable exits
14. الدواسة , تعمل بدل الضغط على مفتاح الطورش .
15. عداد الأمبير والفولت : ( AMPERES / VOLTAGE )
16. اختيار وضع اللحام المطلوب . welding mode choose screw
17. اختيار نوع اللحام Stick / TiG- Process Control
18. التحكم بتيار البداية : Initial Amperage Control
19. اختيار نوع التشغيل المطلوب للماكينة . Output Selector Switch
20. تعديل تيار المشعل{إشعال القوس} Ignition current adjust ment screw
21. تعديل تيار الأساس{تيار القاعدة أو الشغلة}Basic current adjust ment screw
22. معايرة زمن تيار البداية : Time Control Initial
يستخدم في تحديد زمن تيار بداية اللحام حيث إن تيار البداية يستمر لفترة زمنية حتى تسخن قطعة العمل ثم يتحول إلى التيار المعاير للحام .
23. تعديل تيار الفوهةCrater current adjust ment screw
24. التحكم بتيار النهاية : Final Amperage Control
يستخدم في تحديد قيمة التيار اللازم لنهاية عملية اللحام للحصول على بؤرة لحام جيدة , تيار النهاية يجب أن يكون أقل من تيار اللحام وذلك لأن درجة حرارة قطعة العمل تكون مرتفعة في نهاية خط اللحام
25. معايرة زمن تيار النهاية : Slope Control Final
يستخدم في تحديد زمن تيار نهاية اللحام حيث إن تيار النهاية يستمر لفترة زمنية حتى تبرد قطعة العمل ثم يطفئ القوس .
26. الذبذبة العالية : Pulse mode choose screw
27. الوضع { إيقاف / No } أثناء اللحام بالقوس الكهربائي { ARC }.
28. الوضع { الوسط / Low }أثناء لحام المعادن الحديدية والنحاس , يستخدم لعمل الذبذبة في البداية فقط لإشعال القوس ثم تقف . {DC }
29. الوضع { العالي / High }أثناء لحام معدن الألمنيوم , يستخدم لعمل الذبذبة من بداية القوس حتى انتهاء خط اللحام .
30. تعديل {تحديد} قيمة التيار Peak current adjust ment screw
31. التحكم في قيمة التيار . { Panel/Remote} Amperage Control
32. تعديل نطاق الذبذبة Pulse Width adjust ment screw
33. تعديل تنظيف نطاق المنطقة Clean area width adjust ment screw
34. تعديل الغاز المتأخر Post Gas adjust ment screw
المسئول عن عمل الغاز المتأخر بعد الانتهاء من خط اللحام ورفع القدم عن الدواسة والهدف منه المحافظة على نهاية خط اللحام وقطب التنجستن من الأكسدة ويقاس بمدة زمنية { ثانية }
35. لمبة الإضاءة تشير لإنذار الحماية أو الوقاية Alarm protection indicating light.
36. لمبة فصل الطاقة عن الماكينة Lighting power
37. مفتاح ضبط الموجة . key to adjust the waveـ Balance/Dig Control
المسئول عن التحكم في طول موجة التيار المتردد . وهى المدة الزمنية لكل جزء من الموجة التي تقطع أثناء
مرورها بالطرف الموجب أو الطرف السالب ولها ثلاث حالات للضبط هي :
- الموجة المتوازية BALANCED WAVE يفضل استخدامها لأن المدة الزمنية للموجة أثناء مرورها بالموجب والسالب تكون متساوية وتصبح الحرارة متساوية بالنسبة لقطب التانجستون ومنطقة اللحام .
- أقصى درجات التنظيف MIX CLEANING المدة الزمنية للموجة الموجبة تكون 55% والسالبة تكون 45% بذلك تصبح الحرارة أكثر في الطرف الموجب وتعمل على تنظيف خط اللحام من الأكاسيد ولا ينصح باستخدامها لفترات طويلة حتي لا يتلف قطب التنجستن
- أقصى درجات الاختراق MIX PENETRAION المدة الزمنية في الطرف السالب 68% والطرف الموجب 32% تكون الحرارة عالية في خط اللحام وأقل في قطب التنجستن فيعمل هذا على اختراق عميق لخط اللحام .
ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
• رابعاً : التدريبات العملية:
ـــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
1. طرق وصل خط اللحام. إعداد وتجهيز وصلة اللحام.
2. طرق تنفيذ خط اللحام الجيد. تركيب وفك ملحقات الماكينة.
3. ضبط الأمبير المناسب للشغلة والسلك. تنفيذ بعض التمارين بأوضاع اللحام المختلفة وخاصة التزويد. تنفيذ عمليات التشطيب للشغلة حسب المواصفات ( ما بعد اللحام ) .
ـــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
• المراجع :
Electric arc welding and gas ــ المؤلف Rybakov
موسوعة هندسة لحام المعادن ــــــــ أ . د . أحمد سالم الصباغ , حقيبة اللحام بالقوس المعدني المحجب ـــــ المؤسسة العامة للتدريب التقني والمهني . السعودية
• ـــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ الإعداد التخصصي/ بدرالدين أحمد
تعليقات
إرسال تعليق