لحام الغاز التنغستن قوس (GTAW): مع الرسم التخطيطي

بعد قراءة هذه المقالة سوف تتعلم عن: - 1. مقدمة إلى GTAW 2. حلبة وإعداد GTAW 3. تصميم مشترك 4. التطبيقات.

مقدمة إلى GTAW :

تم استخدام فكرة استخدام أقطاب كهربائية غير قابلة للاستهلاك مع درع غاز خامل للحام لأول مرة في عام 1920. على الرغم من ذلك ، تم إصدار براءة اختراع أول براءة اختراع لاستخدام قطب التنغستن مع درع الأرجون أو الهليوم في الولايات المتحدة الأمريكية في عام 1930. كانت الغازات باهظة الثمن ، لذا لم تتبلور فكرة تطوير معدات للاستخدام المنتظم للعملية حتى أوائل عام 1940 عندما أجبر ضغط الحرب العالمية الثانية المهندسين على تطوير عملية لحام الألومنيوم والمغنيسيوم وسبائكهم.

وأدى ذلك إلى تطوير لحام قوس التنغستن الغاز (GTAW) ، المعروف أيضا باسم TIG (لحام الغاز الخامل بالتنغستن) ، والذي كان بإمكانه اللحام بنجاح في جميع المعادن المطلوبة من أجل التركيبات العادية. مع التقدم في اللحام والألمنيوم والمغنيسيوم جاء طفرة الأنشطة في هذا المجال من اللحام وسرعان ما أنتجت معدات ذات طبيعة متنوعة وبحثت للتغلب على جميع الصعوبات التي واجهتها في المرحلة الأولية من التطوير. في الوقت الحاضر ، تعتبر GTAW واحدة من أكثر العمليات التي تم إنشاؤها بشكل جيد والتي لا يمكنها فقط لحام جميع المعادن المستخدمة في الاستخدام الصناعي ولكنها توفر أيضًا أفضل اللحامات عالية الجودة بين عمليات اللحام بالقوس.

الدائرة والإعداد ل GTAW:

يوضح الشكل 9.3 المخطط الكهربائي لعملية اللحام بالقوس التنغستن AC و HF و الشكل 9.4 يوضح الميزات الهامة لإعداد GTAW. يشتمل الإعداد الموضح أيضًا على بعض العناصر الاختيارية ولكن المستخدمة في كثير من الأحيان مثل سلك الحشوة ، ومفتاح التشغيل الذي يعمل بالقدمين لتنظيم تيار اللحام ، ودائرة مياه التبريد. عندما يتم تزويد شعلة GTAW بمفتاح في المقبض ، قد لا يتم دمج مفتاح التشغيل المشغل.

التصميم المشترك لـ GTAW:

على الرغم من أن تيارات اللحام العالية تصل إلى 1000A ، مما يسمح بتلحيم المعدن السميك ، فإن GTAW هي عملية أساسًا لصفائح اللحام والألواح الرقيقة والأجزاء الصغيرة. تكون هذه العملية في أفضل حالاتها عندما يتم لحام الوصلات أحادية الجانب أو الوصلات المقفلة ذات الوجهين أو مفاصل الحافة أو وصلات الزوايا الخارجية ، كما هو موضح في الشكل 9.16. ويمكن أيضا استخدام GTAW للحامات فيليه لكنه أقل ملاءمة في هذا الصدد لأنه يتطلب رعاية إضافية للحصول على اندماج جيد في الجذر.

بشكل عام فإن التصميم المشترك لـ GTAW هو بشكل أساسي نفس التصميم المستخدم في SMAW أو oxy-acetylene welding. يتم إجراء بعض التغييرات ، ولكن هذه عادةً ما تتلاءم مع الخصائص الخاصة للمواد المختلفة أو مواد أنابيب اللحام في مواقع ثابتة. ويرد واحد من هذه المفاصل المستخدمة في أنابيب سميكة الجدران واللحام عن طريق GTAW التلقائي في الشكل 9.17.

تطبيقات GTAW:

يمكن استخدام GTAW لإيداع المعادن في جميع المواقع ولكن مستوى المهارة المطلوبة مرتفع جدا. يستخدم على نطاق واسع ، بشكل عام بدون معدن حشو ، من أجل لحام الحيل الطولية من أنابيب الضغط المصنوعة من الصلب غير القابل للصدأ رقيقة الجدران والسبائك والأنابيب في المطاحن الشريطية المستمرة. في أنابيب الجدران السميكة ، يكون التحكم في حوض اللحام مهمًا بشكل خاص لإيداع الجذور. وغالبا ما يستخدم GTAW ، عادة مع المعدن الحشو ، لهذا الغرض في الأنابيب اللازمة لخطوط البخار الضغط العالي ، صناعات توليد الطاقة ، والصناعات الكيماوية والبترولية.

بما أن GTAW ميكلة بسهولة وتعطي اللحامات ذات الجودة العالية ، فإن العملية تحظى بشعبية كبيرة في اللحام الدقيق في الطائرات والطاقة الذرية وصناعات الأدوات. إطار الطائرات ، غلاف المحرك النفاث وحالات المحركات الصاروخية هي أمثلة نموذجية لاستخدامها في صناعة الطائرات. على سبيل المثال ، يمكن أن تكون وصلات اللحام المحيطية والحواف مناسبة جداً للميكنة الآلية.

يتم إجراء معظم عمليات لحام الألواح من أنبوب إلى أنبوب في المبادلات الحرارية باستخدام معدات آلية GTAW ، مع أو بدون إضافة معادن حشو. تستخدم المعدات الآلية النموذجية آلة لحام ذات ريشة دوارة قابلة للتمديد تسمح بجعل اللحامات داخل الثقب من وجه الورقة الأنبوبية ، كما هو موضح في الشكل 9.18.

يتم إنجاز اللحامات عالية الجودة من الألمنيوم ، الفولاذ المقاوم للصدأ ، سبائك النيمونيك (80/20 نيكل كروم) والنحاس المستخدم في المصانع الكيماوية ، أعمال الألواح في محركات الطائرات وهياكلها أيضا من قبل GTAW. وهي أيضًا عملية مفيدة جدًا لصب اللحام والمعادن غير العادية بالإضافة إلى الصيانة والإصلاح.