مقدمة للطرق الشائعة لحام الأنابيب الفولاذية

في الوقت الحاضر، تشمل الطرق الشائعة المستخدمة في لحام الأنابيب الفولاذية اللحام بالقوس المعدني (SMAW)، واللحام بالقوس المغمور (SAW)، واللحام بقوس التنغستن الغازي (GTAW)، واللحام بالقوس المعدني بالغاز (GMAW)، واللحام بالقوس المتدفق (FCAW). واللحام النزولي.

(1) مزايا اللحام بالقوس المعدني هي المعدات البسيطة، وخفيفة الوزن، والتشغيل المرن. يمكن استخدامه في لحام الدرزات القصيرة أثناء الصيانة والتجميع، خاصة في اللحام في المناطق التي يصعب الوصول إليها. تتمثل العيوب في المتطلبات الفنية العالية لعمال اللحام، وارتفاع تكاليف تدريب اللحام، وظروف العمل السيئة، وانخفاض كفاءة الإنتاج، وغير مناسبة لحام المعادن الخاصة والألواح الرقيقة. يمكن استخدام اللحام بالقوس المعدني مع الأقطاب الكهربائية المقابلة في لحام معظم الفولاذ الكربوني الصناعي والفولاذ المقاوم للصدأ والحديد الزهر والنحاس والألومنيوم والنيكل وسبائكها.

(2) يمكن أن يستخدم اللحام القوسي المغمور تيارًا أكبر. تحت تأثير حرارة القوس، يذوب جزء من التدفق إلى خبث ويتفاعل مع المعدن السائل في علم المعادن السائل. أما الجزء الآخر من الخبث فيطفو على سطح البركة المعدنية. من ناحية، يمكنه حماية معدن اللحام، ومنع تلوث الهواء، وإنتاج تفاعلات فيزيائية وكيميائية مع المعدن المنصهر لتحسين تكوين وخصائص معدن اللحام؛ من ناحية أخرى، يمكنه أيضًا تبريد معدن اللحام ببطء لمنع العيوب مثل الشقوق والمسام. بالمقارنة مع اللحام القوسي، فإن مميزاته هي جودة اللحام العالية، وسرعة اللحام السريعة، وظروف العمل الجيدة. لذلك، فهي مناسبة بشكل خاص للحام الدرزات المستقيمة والدرزات المحيطية لقطع العمل الكبيرة، ويستخدم اللحام الميكانيكي في الغالب. العيب هو أنه بشكل عام مناسب فقط للحام اللحامات المسطحة والدرزات الزاوية. يتطلب اللحام في المواضع الأخرى أجهزة خاصة للتأكد من أن التدفق يغطي منطقة اللحام ويمنع تسرب المعدن المنصهر. لا يمكن ملاحظة الموضع النسبي للقوس والأخدود بشكل مباشر أثناء اللحام، ويلزم وجود نظام تتبع اللحام التلقائي لضمان محاذاة شعلة اللحام مع اللحام دون انحراف اللحام؛ التيار كبير، وقوة المجال الكهربائي للقوس عالية، وعندما يكون التيار أقل من 100 أمبير، يكون استقرار القوس ضعيفًا، وغير مناسب لحام الأجزاء الرقيقة بسماكة أقل من 1 مم. لقد تم استخدام اللحام بالقوس المغمور على نطاق واسع في لحام الفولاذ الكربوني والفولاذ الهيكلي منخفض السبائك والفولاذ المقاوم للصدأ. نظرًا لأن الخبث يمكن أن يقلل من معدل تبريد وصلة اللحام، فيمكن أيضًا لحام بعض الفولاذ الإنشائي عالي القوة والفولاذ عالي الكربون عن طريق اللحام القوسي المغمور.

(3) يعد اللحام بقوس التنغستن الغازي طريقة ممتازة لتوصيل الصفائح المعدنية الرقيقة واللحام الأساسي لأنه يمكنه التحكم بشكل جيد في مدخلات الحرارة. يمكن استخدام هذه الطريقة في لحام جميع المعادن تقريبًا، خاصة اللحام الجاف للمعادن التي يمكن أن تشكل أكاسيد حرارية مثل الألومنيوم والمغنيسيوم، وكذلك المعادن النشطة مثل التيتانيوم والبيركيليوم: تتميز طريقة اللحام هذه بجودة لحام عالية، ولكن بالمقارنة مع لحام القوس الآخر، تكون سرعة اللحام أبطأ، وتكلفة الإنتاج أعلى، وتتأثر أكثر بتدفق الهواء المحيط، مما يجعلها غير مناسبة للتشغيل في الهواء الطلق.

(4) يستخدم اللحام بقوس غاز التنغستن عادةً الأرجون أو الهيليوم أو ثاني أكسيد الكربون أو خليط من هذه الغازات. عندما يتم استخدام الأرجون أو النيتروجين كغاز تدريعي، يطلق عليه اللحام المحمي بالغاز الخامل المعدني (يشار إليه عالميًا باسم لحام MIG)؛ عندما يتم استخدام خليط من الغاز الخامل والغاز المؤكسد (O2، CO2) كغاز حماية، أو يتم استخدام خليط من C02 وC02 + 02 كغاز حماية، يشار إليه بشكل جماعي باسم اللحام المحمي بالغاز النشط المعدني (عالميًا يشار إليها باسم لحام MAG). الميزة الرئيسية للحام المعدني المحمي بالغاز النشط هي أنه يمكن لحامه بسهولة في أوضاع مختلفة، وله أيضًا مزايا سرعة اللحام السريعة ومعدل الترسيب العالي. يمكن تطبيق اللحام المحمي بالغاز النشط على لحام معظم المعادن الرئيسية، بما في ذلك الفولاذ الكربوني وسبائك الفولاذ. يعتبر اللحام المعدني المحمي بالغاز الخامل مناسبًا للفولاذ المقاوم للصدأ والألومنيوم والمغنيسيوم والنحاس والتيتانيوم والزركونيوم وسبائك النيكل. يمكن استخدام هذه الطريقة في لحام البقعة القوسية.

(5) يمكن اعتبار اللحام القوسي ذو القلب المتدفق نوعًا من اللحام المعدني المحمي بالغاز النشط. سلك اللحام المستخدم ذو قلب متدفق، ويتم تعبئة قلب سلك اللحام بمسحوق تدفق من مكونات مختلفة. أثناء اللحام، يتم إضافة غاز التدريع الخارجي، وخاصة غاز ثاني أكسيد الكربون. يتحلل المسحوق أو يذوب تحت الحرارة، ويلعب دور التغويز وتكوين الخبث لحماية حوض السباحة المنصهر، وتسلل السبائك، وتثبيت القوس. عندما يتم إجراء اللحام القوسي ذو القلب الصهور بدون غاز حماية إضافي، فإنه يُسمى اللحام القوسي ذو القلب الصهور. يستخدم الغاز الناتج عن تحلل المسحوق كغاز حماية. إن التغيير في طول التمديد الجاف لسلك اللحام في طريقة اللحام هذه لن يؤثر على تأثير الحماية، ويمكن أن يكون نطاق الاختلاف كبيرًا نسبيًا. يتميز اللحام القوسي ذو القلب المتدفق بالمزايا التالية: أداء جيد لعملية اللحام وشكل حبة اللحام الجميل؛ سرعة ترسيب سريعة وإنتاجية عالية، ويمكن إجراء اللحام الأوتوماتيكي وشبه الأوتوماتيكي المستمر؛ من السهل ضبط نظام السبائك، ويمكن تعديل التركيب الكيميائي للمعدن المترسب من خلال طريقتين: الغلاف المعدني ونواة التدفق؛ انخفاض استهلاك الطاقة. والتكلفة الإجمالية المنخفضة. تتمثل العيوب في معدات التصنيع المعقدة، والمتطلبات العالية لتكنولوجيا عمليات التصنيع، والمتطلبات العالية لتخزين الأسلاك ذات القلب المتدفق، ويتأثر السلك بسهولة بالرطوبة. يمكن تطبيق اللحام القوسي ذو القلب المتدفق على لحام معظم المعادن الحديدية بسماكات مختلفة ومفاصل مختلفة.

(6) اللحام التنازلي هو طريقة معالجة تم جلبها من الخارج ومناسبة للحام التماس المحيطي للأنابيب الفولاذية. يشير إلى عملية ضرب قوس في الجزء العلوي من لحام الأنبوب الفولاذي واللحام إلى الأسفل. يتميز اللحام الهبوطي بمزايا كفاءة الإنتاج العالية وجودة اللحام الجيدة.