لحام قوسي غاز خامل-تنغستن: الفرق بين النسختين

[مراجعة غير مفحوصة][مراجعة غير مفحوصة]
تم حذف المحتوى تمت إضافة المحتوى
SHBot (نقاش | مساهمات)
تصحيحات إملائية، ونحوية في مجملها. إضافة إلى تقويم، وتصحيح بعض الأشياء هنا وهناك.
سطر 2:
{{مصدر|تاريخ=مايو_2011}}
[[ملف:Hubert Minnebo laswerk.jpg|تصغير|275px|تيج للحام تماثيل من البرونز]]
'''التلحيم بقوس غاز التنغستنالتنغستن،''' هو أحد عمليات اللحام بالقوس الكهربائيالكهربائي، تتولد حرارته بواسطة قوس كهربائي ينتج بين قطب [[تنغستن|التنغستن]] وقطعة العمل. ويستخدم في هذا النوع من اللحام غاز خامل، يُدفع هذا الغز من أسطوانة غاز مضغوط، إلى منطقة اللحام، من خلال المشعل؛ والهدف من هذا الغاز، هو عزل منطقة اللحام عن الهواء الجوي.
 
== تاريخه ==
اكتشفت شركة إمفري ديفي (Humphry Davy) القوس الكهربائي في سنة [[1800]]، ومن تمثم بدأ تطور الأقواس الكهربائيةتطوره (و لكن بشكل بطيء).
و في سمة [[1890]] جاءت فكرة لحام في جو [[غاز خامل]]، من قبل (C. L. Coffin،Coffin)؛ فأصبحتوذلك حينبسبب ذاكصعوبة موادلحام اللحام المواد غير الحديديةالحديدية، مثل: الألومنيومالألومنيوم، والمنغنيزيوموالمنغنيزيوم؛ صعبةويرجع وذلكسبب صعوبة لحمها لتفاعلاتها السريعة مع الهواءالهواء، مما أدييؤدي إلى ظهور شوائب في المعادن المذابة عند اللحام.
 
و فيوفي هذا الوقت كانت هناك طرق تستخدممثل استخدام أقطاب تدفق مغطاةمغطاة، هذا النوع لا تحمييحمي بشكل كاف من التلوث في منطقة اللحام. ،ولحلولحل هذه المشكلة استخدمت الغازات الخاملة المعبأة في زجاجات في بداية [[1930]] كوسيلة حجب لمنطقة القوس. ،و فيوفي أواخر ذلك العام تم إنجازإنجازت عدة عمليات باستخدام غازات الحجب الجديدة مع التيار المستمر (DC) في مصانع الطائرات للحام معدن المغنيزيومالمغنيزيوم، ،حيثحيث أن أول غاز حجب استخدم هو غاز الهليوم لذلك عرف باللحام الغازات الخاملة.
 
و خلالوخلال الحرب العالمية الثانية أنتجت مكائن اللحام ذات التيار المتناوب (AC)المتناوب، بالإضافة لأجهزة استقرار التيار (الذبذبة العالية)، مما زاد من إمكانية إنجاز لحام المعادن غير حديديةحديدية، مثل الألمونيوم والمغنيزيوم بجودة عالية،عالية. كما استبدل غاز الهليوم بغاز الأرقون وذلك لتوفره بكثرة.
حيث زادانتشر هذا النوع من اللحام انتشارا في أوائل عام 1950.1950، وسمي لحام بقوس التنغستن المحجب بغاز خامل (Gas tungsten arc welding) أو (TIG).
 
== المعدات الأساسية ==
يجب توفر مجموعة من المعدات الأساسية للحام بقوس التنغستنالتنغستن، وهي كالتالي :
 
=== ماكينة اللحام ===
[[ملف:Welding power supply-Miller-Syncrowave350LX-front-triddle.jpg|thumb|200px|يسار|إمدادات طاقة التيج]]
يكمن الهدف الأساسي من استعمال ماكينة اللحام هو مصدر [[الطاقة]]، ،توفيرتوفير [[الطاقة الكهربائية]] المناسبة من الفولط والأمبير للحفاظ علي استمرارية إشعال القوسالقوس، ،فهناكفهناك عدة تيارات تستخدم في اللحام بقوس التنغستنالتنغستن، إذ نجد التيار المستمر (قطبية مباشرة (DC-)) ، وهي قطبية تستخدم في لحام جميع المعادن عدا الألمونيوم والمغنيزيوم. والتيار المستمر (قطبية معكوسة (DC+)) ، وهي قطبية تستخدم بوصل مشعل التيج إلى الطرف الموجبالموجب، والأرضي بالطرف السالب (اتجاه التيار من الطرف السالبالموجب إلى الطرف الموجبالسالب)، ،و هيوهي قطبية لا تستخدم في اللحام بسبب ازدياد درجة الحرارة عليعلى قطب التنغستنالتنغستن، مما يؤدي إليإلى انصهاره وترسيب قطرات صغيرة في بؤرة اللحام. و <nowiki/>[[التيار المتردد]] (AC) ويطلق على هذا النوع من التيار عدد من التسميات منها : التيار المتغيرالمتغير، ،التيارالتيار المترددالمتردد، ،التيارالتيار المتناوب.
 
=== وحدة الغاز ===
[[ملف:GTAW setup.svg|thumb|يسار|300px|إعداد نظام تيج]]
اللحام بقوس غاز التنغستنالتنغستن، هو أحد عمليات اللحام التي تستدعي استعمال غاز حجب لعزل العوامل الجوية المؤثرة عن منطقة اللحام، ونظراونظرًا لهذا السبب أضيف إليإلى معداته ما يعرف بوحدةبـ "وحدة الغاز"، وذلك لإيصال الغاز إلى منطقة اللحام. وتتكون هذه الوحدة من اسطوانةأسطوانة الغازالغاز؛ وهي اسطواناتأسطوانات ذات ضغوط عاليةعالية، مثل اسطواناتأسطوانات [[الأكسجين]] من حيث الحجم والشكل، والمنظم الذي يستخدم لتخفيف الضغط الخارج من الاسطوانةالاسطوانة، وجعله مناسب لضغط العمل. ،توجدوتوجد منظمات خاصة بالغازات الخاملةالخاملة، ،إضافةإضافة الي الليان المصنوعة من مادة البلاستيك العالية الجودة، والصمامات التي تنقسم إلى نوعاننوعين: يدويةيدوية، وكهربائية.
 
وفي اللحام يقوسبقوس التنغستنالتنغستن، يستخدم نوعان من الغازاتالغازات، هما الأرجونالأرجون، و[[الهيليوم]]، أوويستخدم خليطهماأيضًا ،وخليطهما، لكلوهما منهما(أي خصائصالأرجون، تميزه عن الأخر في اللحام وهماوالهيليوم) غازان خاملانخاملان، وهما يتميزانويتميزان بحجب قطب التنغستنالتنغستن، ومعدن المنصهر عن الهواء الجوي. ،بالإضافةبالإضافة الي المساعدة في إشعال القوس والمحافظة عليعلى استقراره، ويساعدان كذلك في التحكم بشكل محيط خط اللحام وكمية الاختراق. ولكل منهما خصائص تميزه عن الأخرى في اللحام.
 
=== وحدة التبريد ===
 
تختلف مشاعل اللحام باختلاف أعمال اللحام، فمثلافمثلًا المشاعل الخفيفة والتي تتطلب تيارتيارًا امنخفضًا منخفضاتبريد يتم تبر يدها بالهواءبالهواء؛ فهي لا تحتاج إلي أي نوع آخر من أنواع التبريد. ،أماأما مشاعل الأعمال الثقيلةالثقيلة، فيتطلبفتبرّد تبريدها بالماءبالماء، لهذا فهي تحتاج إليإلى مصدر للمياهمياه.
 
=== المشاعل ===
[[ملف:TIG torch-accs.jpg|thumb|يسار|250px|الشعلة مع مختلف الأقطاب والمشاعل والاكواب]]
توجد مشاعل اللحام بقوس التنغستن بأشكالبأشكال، وأحجام مختلفةمختلفة، عليعلى حسب حاجة العمل. ،و المهمةوالمهمة الأساسية للمشعل هي إيصال كل من التيار والغاز الحجب إليإلى منطقة القوس.و المشاعلومشاعل الأعمال الخفيفة محددةأقصى بطاقةتيار قصوىهلا لا تزيديزيد عن 200A200 أمبيرٍ، تستخدم للأعمال الخفيفة. ،بينمابينما المشاعل التي تزيديزيد تيارها عن هذا القدر (250/ \ 350/ \ 500 أمبيرٍ) مخصصة للأعمال الثقيلة.صناعيا صناعيًا تقسم المشاعل اليإلى ثلاثة أنواع : مشاعل اللحام اليدوياليدوي، ،مشاعلمشاعل اللحام النصف آليةآلية، ،مشاعلمشاعل اللحام الآلية.
يتكون مشعل اللحام بقوس التنغستن من عدة أجزاء وهي : المقبضالمقبض، والفوهةوالفوهة، والناشروالناشر، والخانقوالخانق، والغطاءوالغطاء، وقطب التنغستن.
 
=== أقطاب التنغستن ===
 
تختلف الأقطاب المستعملة في اللحام بقوس التنغستن كثيراكثيرًا عن الأقطاب المستعملة في عمليات اللحام الأخرىالأخرى، فهي لا تستخدم كمعدن حشو،حشو. وتصنع الأقطاب المستخدمة في لحام بقوس التنغستنالتنغستن، معدنبمعدن التنغستن النقيالنقي؛ وهو نوع قاسي جداجدًا من المعادنالمعادن، ولونه رماديرمادي، أو رصاصيرصاصي، وهو مقاوم للحرارة العالية جداجدًا؛ لهذا لا تتأثر بحرارة القوسالقوس، ،و أثناءوأثناء عملية اللحام يتحول لونه إلى الأحمرالأحمر، ومع ذلك يحافظ عليعلى قسوته. وهناك قطب التنغستن النقي الذي تصل نقاوته إلى 99.5 تقريبا% تقريبًا، وتستخدم مع التيار المتردد في لحام معدني: الألمونيومالألمونيوم، والمغنيزيوم. وله لون اخضرأخضر في أحد أطرافه.
أما قطب التنغستن المعالج بالثوربالثوريوم يوم فيكون فيهبه نسبة من 1% إلى 2% من أكسيد [[الثوريوم]] لمعدن التنغستن، وله لون احمرأحمر في أحد أطرافه.
 
=== الدواسة ===
 
وهي تستعمل لتشغيل سريان التيارالتيار، والغازوالغاز، والتحكم بالتيار أثناء اللحام.
 
== طرق استعماله ==
[[ملف:GTAW.svg|alt= لحام قوس غاز تنغستن.|360pxthumb|GTAWلحام قوس weldغاز areaتنغستن]]
 
هناك ثلاثة طرق لاستعماله وهي كالتالي:
سطر 54:
== المواد ==
[[ملف:TIG Weld low magnification.jpg|thumb|يسار|250px|A TIG weld showing an accentuated AC etched zone]]
لحام [[فولاذ غير قابل للصدأ|الفولاذ المقاوم للصدأ]]، والمواد غير الحديدية بالقوسبقوس غاز التنجستينالتنجستين، هو الأكثر شيوعا،شيوعًا، ولكن يمكن تطبيقه على المعادن كلها تقريبا،تقريبًا، مع استثناءات ابرزهاأبرزها [[رصاص|الرصاص]]، [[زنك|والزنك]].
=== الألومنيوم والمغنيزيوم ===
يلحم [[ألومنيوم|الألومنيوم]]، [[مغنيسيوم|والمغنيسيوم]] غالباغالبًا باستخدام التيار المتردد، ولكن استخدام التيار المباشرالمستمر ممكن أيضاأيضًا. ويجب قبل اللحام يجب تنظيف مكان العمل، ويمكن تسخينها إلى 175-200 درجة مئوية (347-392 درجة فهرنهايت) على الألمنيومالألمنيوم، أو إلى الحد الأقصى من 150 درجة مئوية (302 فهرنهايت) لقطع الشغل المغنيزيوم سميكةالسميك، لتحسين وزيادة تغلغل سرعة الهواء.
 
=== فولاذ ===
[[ملف:TIG weld etch zone closeup.jpg|thumb|يسار|250px|Closeup view of an aluminium TIG weld AC etch zone]]
من أجل لحامالحام الكربون، بقوسوالفولاذ غازالمقاوم التنغستنللصدأ منبقوس الكربونغاز والفولاذ المقاوم للصدأالتنغستن، يجب اختيار مادة حشو مهمة لمنع المسامية المفرطة، ويجب إزالة أكاسيد على مواد حشو والشغل قبل لحام لمنع التلوث، التسخين هو عموماعمومًا ليس منالتسخين الضروريضروريًا بالنسبة لأنواع الفولاذ الخفيفالخفيف، أقلالذي منيقل بوصةعن واحدةبوصة سميكة،واحدة، ولكن سبائك الصلب قد تتطلب التسخين لبطء عملية التبريد. وينبغي أيضاأيضًا أن يكون أداة [[الفولاذ]] مسخن لمنع تصدع في المنطقة المتضررة من الحرارة. الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي لا تتطلب التسخين، ولكن الفولاذ من الحديد والكروم غير القابل للصدأ. يستخدم عادة مصدر للطاقة DCEN.
 
=== سبائك النحاس ===
لحام [[نحاس|النحاس]] وبعض سبائكه هوممكن ممكن،أيضًا، ولكن من أجل الحصول على تماس خالي من الأكسدةالأكسدة، والمساميات، فإن الغاز يحتاج إلى أن تقدم على الجانب جذرجذر، أو قلب اللحام.
 
=== المعادن المختلفة ===
لحام المعادن تختلف في كثيركثيرٍ من الأحيانالأحيان، يقدم صعوبات جديدة لحام GTAW، لأن معظم المواد لا تندمج بسهولة لتشكيل رابطة قوية. ومع ذلك، اللحامات من المواد المختلفة لها تطبيقات عديدة في مجال التصنيع وأعمال الترميم، والوقاية من التآكل والتأكسد. في بعض المفاصل، ويتم اختيار معدن حشو متوافق للمساعدة في شكل سندات، وهذا المعدن يمكن حشو نفس واحدة من المواد الأساسية (على سبيل المثال، باستخدام حشو معدن الفولاذ المقاوم للصدأ مع الفولاذ المقاوم للصدأ والفولاذ الكربوني والمواد الأساسية) أو معدنية مختلفة (مثل استخدام معدن النيكل حشو للانضمام الصلب و[[الحديد الزهر]]). مواد مختلفة جدا قد تكون مغلفة بمادة متوافقة مع معدن حشو علي الوجه الخصوص، وملحومة ذلك الحين.
لحام المعادن عندما تختلف ينبغي الحرص على تجنب الإفراط في ذوبان المواد الأساسية. كما أنه يساعد على الحد من إدخال الحرارة. وينبغي أن يضاف هذا المعدن حشو بسرعة، وينبغي تجنب تجمع كبير لحام لمنع تخفيف من المواد الأساسية. [25]
 
== السلامة ==
ينتج عن عملية اللحام هذه مخاطر كثيرة على المستعملالعاملين به، مثل حروق قدتؤديقد تؤدي في بعض الحالات إلى الإصابة ب[[سرطان الجلد]]، ،و ذلك للإنتاجوذلك للإنتاجه الكثير من [[أشعة فوق بنفسجية|الأشعة فوق البنفسجية]]، ووجود غازات خطيرةخطرةٍ مثل غازاتغاز [[أوكسجين|الأوكسجينالأوزون]]، قد تؤدييؤدي اليإلى الاختناق. لذلك على الذين يعملون في هذا العملالعمل، أن يستعملوا ملابسملابس، وأدوات الوقاية أثناء عملهم في الورشاتالورشات، منهافمنها قناع اللحام لحماية [[عين|العيني]]ينين، والوجه، [[قفاز|والقفاز]]اتات؛ وهي تتوفر بأشكال وأنواع مختلفة لحماية اليدين،اليدين. والسترة الواقيةالواقية؛ لحماية الجهة الأمامية للجسم من الأشعة أثناء اللحام،اللحام. إضافة إلى واقي الذراعين وواقي الساقالساقين.
 
== الجودة ==
يفضل المهندسينالمهندسون استعمال اللحام بقوس التنغستنالتنغستن، لمالهلما له من خصائص الهيدروجين المنخفضةالمنخفضة، وخواصه الميكانيكيةالميكانيكية، والكيميائية مع المواد الأساسية.
الحفاظوحفاظه عليعلى نظافة معدات التشغيلالتشغيل، والمواد المستخدمة يجب أن تكون خالية من النفطالنفط، والرطوبةوالرطوبة، والأوساخوالأوساخ، والشوائب الأخرى. كلهاعندها تعطييكون لحامالحام ذوذا جودةجودةٍ عالية،عاليةٍ، وبسبب صعوبة التلحيم بغاز التنغستنالتنغستن، وأهمية الأسلوب السليم لأدائه على الوجه الأمثل، فإنه يجب توظيف عاملين ذو مهارة كبيرة للتطبيقات الهامة.
 
== التطبيقات ==
 
يستخدم اللحام بغاز التنغستن في [[صناعة الطائرات]]، ويستخدم عليعلى نطاق واسع في صناعة المركبات الفضائيةالفضائية، ،يستخدميستخدم كذلك في صناعة الدرجات الهوائية (لحام أنابيب صغيرة رقيقة الجدار)، ،و يستعملويستعمل في أعمال الصيانةالصيانة، والتصليح.
 
== مميزاته ==
 
* سهل الاستخدام.
* قليل الشررالشرر، وينتج لحام نظيف.
* يعطي لحامات ذات دقةدقة، وجودة عالية.
* سريع الأداءالأداء، بحيث لا نحتاج اليإلى توقف والبدء مجددامجددًا لأجل إبدال سالك اللحام.
* يمكن لحام صفائح رقيقة.
 
== مساوئه ==
# التكلفة المادية لمعداته غاليةعالية جداجدًا.
# لابد من صيانته دائمادائمًا.
# صعوبة التنقل من مكان إلى أخر.
# يتطلب وجود غازات عالية الثمن.