كيفية التحكم في المسامية أثناء لحام قوس التنجستن بالغاز (GTAW) باستخدام روبوت اللحام؟

في عملية لحام القوس بالغاز التنجستني (TIG/GTAW)، تعتبر المسامية عيبًا شائعًا في اللحام، وينتج بشكل رئيسي عن احتجاز الغاز، أو تلوث مادة القاعدة أو سطح سلك اللحام، أو فشل غاز الحماية. يتطلب التحكم في المسامية نهجًا متعدد الجوانب، يعالج مواد اللحام، ومعلمات العملية، وطرق التشغيل، والبيئة. فيما يلي تدابير التحكم المحددة:

أولًا: المعالجة المسبقة لمواد اللحام (التحكم في السبب الجذري)

1. تنظيف سطح مادة القاعدة

إزالة الملوثات: قبل اللحام، قم بإزالة الزيت والصدأ والقشور والرطوبة والطلاء، إلخ، تمامًا من منطقة اللحام ونصف قطر 20 مم حولها.

الصلب الكربوني / الصلب المقاوم للصدأ: استخدم ورق الصنفرة أو فرشاة سلكية للتلميع حتى يظهر لمعان معدني، أو امسح بأسيتون أو كحول.

سبائك الألومنيوم / سبائك المغنيسيوم: أولاً قم بإزالة طبقة الأكسيد باستخدام طريقة ميكانيكية (مثل الكشط)، ثم نظف بأسيتون، وتجنب الرطوبة المتبقية.

معالجة التجفيف: إذا كانت مادة القاعدة رطبة، قم بالتسخين المسبق إلى 100 ~ 150 درجة مئوية للتجفيف (خاصة الصلب المقاوم للصدأ وسبائك الألومنيوم) لتقليل المسامية الهيدروجينية الناتجة عن تبخر الرطوبة.

2. جودة سلك اللحام وتخزينه

استخدم سلك لحام مؤهل: تأكد من أن سطح سلك اللحام خالٍ من الزيت والصدأ، وأن العبوة سليمة وليست رطبة (يتأكسد سلك لحام الألومنيوم بسهولة ويحتاج إلى تخزينه في وعاء محكم الإغلاق).

معالجة التجفيف: يمكن تجفيف سلك اللحام الرطب (مثل سلك لحام الصلب المقاوم للصدأ) عند 150 ~ 200 درجة مئوية لمدة 1 ~ 2 ساعة. عند الاستخدام، ضعه في وعاء معزول (≤100 درجة مئوية) لتجنب امتصاص الرطوبة الثانوية.

ثانيًا: التحكم في غاز الحماية ونظام إمداد الغاز

1. نقاوة الغاز وتحسين معدل التدفق

متطلبات نقاوة الغاز:

يجب أن تكون نقاوة الأرجون ≥99.99٪ (ستتسبب الشوائب مثل O₂، N₂، H₂O في حدوث مسامية)، خاصة عند لحام الصلب المقاوم للصدأ، وسبائك التيتانيوم، وغيرها من المواد الحساسة، يجب استخدام أرجون عالي النقاء (99.999٪).

يجب خلط الغازات المختلطة (مثل الأرجون + الهيليوم) وفقًا لمتطلبات العملية لتجنب انحرافات نسبة الغاز التي تؤثر على تأثير الحماية.

ضبط معدل التدفق:

عادةً ما يكون معدل تدفق الأرجون 8 ~ 15 لتر / دقيقة، يتم ضبطه وفقًا لتيار اللحام وسماكة قطعة العمل:

بالنسبة للتيار العالي، أو الصفائح السميكة، أو العمل في الهواء الطلق (ظروف عاصفة)، يمكن زيادة معدل التدفق إلى 15 ~ 20 لتر / دقيقة لتعزيز الحماية؛

بالنسبة لللحام بالصفائح الرقيقة (<2 مم) أو البيئات الداخلية بدون رياح، يمكن تقليل معدل التدفق بشكل مناسب إلى 8 ~ 10 لتر / دقيقة لتجنب دخول الهواء بسبب اضطراب الغاز.

2. فحص تسرب نظام إمداد الغاز

تحقق بانتظام من وجود تسربات في أنابيب الغاز، وصمامات أسطوانات الغاز، ومقاييس التدفق، ومسارات غاز مشعل اللحام (استخدم الماء والصابون للكشف عن التسربات) لمنع اختلاط الهواء بغاز الحماية.

يجب أن يكون فوهة مشعل اللحام غير تالفة لضمان تدفق الغاز المنتظم. استبدل الفوهة أو دليل التدفق حسب الحاجة لمنع تشتت الغاز.

ثالثًا: تحسين معلمات عملية اللحام

1. مطابقة التيار وسرعة اللحام

تجنب التيار المفرط: سيؤدي التيار المفرط إلى ارتفاع درجة حرارة تجمع المصهور، ولن تهرب الغازات (مثل CO₂، H₂) في تجمع المصهور في الوقت المناسب، مما يشكل مسامية. يمكن أن يؤدي ارتفاع درجة حرارة مادة القاعدة أيضًا إلى الاحتراق.

تحكم في سرعة اللحام: ستؤدي السرعة السريعة جدًا إلى زيادة معدل تبريد تجمع المصهور، مما يمنع الغازات من الهروب؛ ستؤدي السرعة البطيئة جدًا إلى إطالة وقت بقاء تجمع المصهور عند درجة حرارة عالية، مما يسهل امتصاص الهواء الخارجي (خاصة أثناء اللحام العلوي والرأسي).

مثال: عند لحام صفيحة من الصلب المقاوم للصدأ بسماكة 3 مم، يوصى باستخدام تيار 100 ~ 120 أمبير وسرعة 150 ~ 200 مم / دقيقة لضمان أن يكون تجمع المصهور بيضاويًا ويتدفق بثبات.

2. اختيار طول القوس والقطبية

لحام قوس قصير: يتم التحكم في طول القوس إلى 1 ~ 3 مم (يساوي تقريبًا قطر سلك اللحام). تجذب الأقواس الطويلة الهواء بسهولة وتتمتع باستقرار قوس ضعيف.

مطابقة القطبية:

عند لحام الصلب الكربوني والصلب المقاوم للصدأ، يتم استخدام توصيل تيار مستمر موجب (قطعة العمل متصلة بالقطب الموجب) بشكل شائع، مما ينتج عنه قوس مستقر وعمق اختراق معتدل؛

عند لحام سبائك الألومنيوم والمغنيسيوم، يجب استخدام طاقة التيار المتردد (أو توصيل تيار مستمر عكسي) للاستفادة من تأثير التنظيف الكاثودي لكسر طبقة الأكسيد وتجنب احتراق قطب التنجستين الناتج عن توصيل تيار مستمر عكسي.

رابعًا: تقنيات التشغيل والتحكم في البيئة

1. إجراءات التشغيل الموحدة

تقنيات بدء القوس وإنهائه:

ابدأ القوس عند حافة الشطبة لتجنب الرذاذ والمسامية الناتجة عن بدء القوس مباشرة على سطح مادة القاعدة؛

عند إنهاء القوس، قم بملء الحفرة (باستخدام تيار متناقص أو تغذية أسلاك متعددة) لمنع انكماش الحفرة. استخدم لوحة ملء الحفرة إذا لزم الأمر.

وقت تغذية السلك وزاويته:

يجب تغذية السلك ببطء إلى مقدمة تجمع المصهور (منطقة ذات درجة حرارة منخفضة قليلاً) لتجنب ملامسة السلك لقطب التنجستين (مما سيؤدي إلى تلوث قطب التنجستين ومسامية الشوائب التنجستينية)؛

حافظ على زاوية 15 درجة ~ 20 درجة بين سلك اللحام وقطعة العمل لتجنب حجب تدفق غاز الحماية.

2. تدابير حماية البيئة والرياح

حماية منطقة اللحام من الرياح: بالنسبة للعمل في الهواء الطلق أو سرعات الرياح> 2 م / ث، يجب إعداد مصدات الرياح أو واقيات الرياح لمنع نفخ غاز الحماية (استخدم الشرائط للكشف عن اتجاه تدفق الهواء).

تحكم في رطوبة البيئة: عندما تكون رطوبة الهواء> 80٪، من السهل أن تمتص اللحام الرطوبة وتنتج مسامية هيدروجينية. يمكن استخدام جهاز إزالة الرطوبة أو تسخين مادة القاعدة لتقليل الرطوبة.