تُستخدم تقنية اللحام بالبلازما، باعتبارها تقنية لحام عالية الكفاءة والدقة، على نطاق واسع في مجالات الطيران والفضاء، وصناعة السيارات، والطاقة، وغيرها. ويؤثر اختيار الغاز المستخدم تأثيرًا بالغًا على جودة وكفاءة اللحام بالبلازما. في هذه الورقة، سنتناول بالتفصيل الغازات الشائعة الاستخدام في اللحام بالبلازما وتطبيقاتها.

لحام البلازما - 1

لمحة عامة عن غازات لحام البلازما

تستخدم لحام البلازما قوس بلازما عالي الحرارة كمصدر للحرارة. يلعب الغاز المستخدم في لحام البلازما دورًا هامًا في تكوين قوس البلازما، وحماية حوض اللحام المنصهر، والتأثير على استقرار عملية اللحام، بالإضافة إلى العديد من الأدوار الأخرى. تشمل غازات لحام البلازما الشائعة الاستخدام ما يلي:

الأرجون (Ar)يُعد غاز الأرجون أكثر غازات لحام البلازما استخداماً. فهو يتميز بانخفاض جهد التأين، واستقرار القوس الكهربائي، والحماية الجيدة، وغيرها من المزايا، مما يجعله مناسباً للحام معظم المواد المعدنية.

الهيليوم (He)يتميز الهيليوم بجهد تأين أعلى من الأرجون، مما يؤدي إلى تكوين قوس بلازمي ذي درجة حرارة وكثافة طاقة أعلى. يُعد الهيليوم مناسبًا للحام الصفائح السميكة والمعادن ذات درجة الانصهار العالية، وللحالات التي تتطلب عمق انصهار أكبر.

الهيدروجين (H2)يتمتع الهيدروجين بخصائص اختزالية، مما يزيل الأكاسيد بفعالية ويحسن جودة اللحام. غالباً ما تُخلط كميات صغيرة من الهيدروجين (2-5%) مع الأرجون لزيادة سرعة اللحام وتحسين تكوينه.

الغاز المختلط: وفقًا لمتطلبات مادة اللحام وعملية اللحام، يمكن خلط الأرجون والهيليوم والهيدروجين بنسب مختلفة للحصول على أفضل نتائج اللحام.

اختيار الغاز وتطبيقه

المواد: تختلف متطلبات غازات اللحام باختلاف المواد. على سبيل المثال، غالباً ما يتم لحام الألومنيوم وسبائكه باستخدام غاز الأرجون النقي أو خليط غاز الأرجون والهيليوم، بينما يمكن استخدام غاز الأرجون أو خليط غاز الأرجون والهيدروجين في لحام الفولاذ المقاوم للصدأ، وما إلى ذلك.

السماكة: عادةً ما يُستخدم الأرجون النقي في لحام الصفائح الرقيقة، بينما قد يكون من الضروري استخدام الهيليوم أو مخاليط غاز الأرجون والهيليوم في لحام الصفائح السميكة للحصول على عمق كافٍ من الانصهار.

سرعة اللحام: تعمل مخاليط غاز الأرجون والهيليوم على زيادة سرعة اللحام وتستخدم عندما يكون اللحام السريع مطلوبًا.

متطلبات الجودة: يمكن استخدام مخاليط غاز الأرجون والهيليوم أو مخاليط الغاز التي تحتوي على كمية صغيرة من الهيدروجين حيثما تكون هناك حاجة إلى جودة لحام عالية.

لحام البلازما - 2

اتجاهات تطوير غاز لحام البلازما

مع التطور المستمر لتقنية لحام البلازما، تزداد متطلبات نقاء الغاز، ونسبة الخلط، والتحكم في التدفق، وغيرها من الجوانب. وفي المستقبل، ستتطور غازات لحام البلازما في الاتجاهات التالية:

الغاز عالي النقاء: تحسين نقاء الغاز سيساعد في تقليل عيوب اللحام وتحسين جودة اللحام.

الخلط الدقيق: التحكم الدقيق في نسبة الغازات المختلطة لتحقيق تحكم أدق في عملية اللحام.

التحكم الذكي: باستخدام أجهزة الاستشعار والخوارزميات الذكية، يتم تحقيق المراقبة في الوقت الحقيقي والتعديل الذكي لتدفق الغاز وتكوينه.

خاتمة

يؤثر اختيار غاز اللحام بالبلازما وتطبيقه بشكل مباشر على جودة اللحام وكفاءته. ومن خلال فهم معمق لخصائص الغازات المختلفة وتطبيقاتها، وبالتزامن مع احتياجات اللحام الفعلية، يُسهم اختيار الغاز المناسب في تطوير تقنية اللحام بالبلازما لتلبية احتياجات مختلف الصناعات من اللحام عالي الجودة.


تاريخ النشر: 7 يونيو 2024