لحام TIG (لحام غاز التنغستن الخامل)اللحام القوسي، المعروف أيضًا باسم GTAW، هو نوع من عمليات اللحام القوسي باستخدام أقطاب تنغستن غير قابلة للانصهار، محمية بغاز خامل (عادةً الأرجون). يتميز هذا اللحام بجودة لحام عالية، ودقة عالية في اللحام، ومناسب للحام دقيق لمجموعة متنوعة من المواد المعدنية.
خلفية تطوير لحام TIG
نشأت في أربعينيات القرن العشرين لتصنيع هياكل سبائك الألومنيوم للطائرات، ثم تم استخدامها على نطاق واسع في صناعات الطاقة النووية وبناء السفن والإلكترونيات والمعدات الطبية، لتصبح واحدة من تقنيات اللحام الدقيقة التي لا يمكن الاستغناء عنها في الصناعة الحديثة.
مبدأ اللحام TIG
يستخدم لحام TIG مصدر طاقة مستمر أو متردد لصهر المعدن عبر قوس كهربائي عالي الحرارة يتولد بين قطب التنغستن وقطعة العمل. يوفر الغاز الخامل حماية من تلوث اللحام بالأكسجين والنيتروجين الجويين.
مكونات المعدات اللازمة للحام TIG
- وحدة إمداد الطاقة: لحام تيار مستمر أو تيار متردد
- مسدس اللحام: بما في ذلك حامل القطب الكهربائي التنغستن، فوهة الغاز، نظام تبريد المياه، وما إلى ذلك.
- قطب التنغستن: التنغستن النقي (W)، التنغستن الثوريوم (WT20)، التنغستن السيريوم (WC20) وما إلى ذلك.
- نظام الغاز الوقائي: يتكون بشكل أساسي من الأرجون، ومجهز بجهاز تحكم في التدفق وأسطوانات الغاز
- حشو المعدن (اختياري): سلك لحام يطابق المادة الأساسية.
- نظام التبريد: يجب أن يكون اللحام عالي الطاقة باستخدام شعلة اللحام المبردة بالماء مزودًا بمبرد
معلمات عملية لحام TIG ونقاط التحكم
| غرض | نطاق المعلمات (مثال) | وصف التحكم |
| النوع الحالي | التيار المستمر (DC)/التيار المتردد | التيار المتردد للألمنيوم والتيار المستمر للفولاذ المقاوم للصدأ |
| الحجم الحالي | 15-300 أمبير | يعتمد على سمك اللوحة وقطر القطب |
| تدفق الغاز | 8-15 لتر/دقيقة | مستقر في الغرفة مع عدم وجود تدفق غاز مفرط |
| قطر قطب التنغستن | 1.0-4.0 مم | أقطاب كهربائية رقيقة للألواح الرقيقة |
| زاوية شعلة اللحام | إمالة 10-15 درجة | لحماية الغاز ومساحة التشغيل المواتية |
| التحكم في طول القوس | 1-3 مم | كلما كان طول القوس أقصر، كلما كان عمق الاندماج أكبر |
المواد وطرق اللحام المستخدمة في لحام TIG
المواد المتوفرة للحام TIG
- الفولاذ المقاوم للصدأ (النوع الأوستنيتي، النوع المزدوج)
- سبائك الألومنيوم (سلسلة 6000، 7000)
- سبيكة المغنيسيوم، سبيكة التيتانيوم
- النحاس وسبائكه
- سبائك عالية الحرارة (إنكونيل، هاستيلوي)
عدة أشكال من لحام TIG
•اللحام المؤخرة
•لحام فيليه
•لحام الأنابيب والألواح بتقنية TIG
•اللحام أحادي الجانب والقولبة ثنائية الجانب بتقنية TIG
مزايا وعيوب لحام TIG
مزايا اللحام بتقنية TIG
- لحام عالي الجودة، لا يوجد تقريبًا أي خبث أو مسامية
- لحام جميل ومناسب للأجزاء المرئية
- التحكم الدقيق في عمق الذوبان وعرض الذوبان
- لا يوجد تناثر، بيئة نظيفة
عيوب اللحام بتقنية TIG
- سرعة اللحام بطيئة
- متطلبات تشغيل عالية
- ارتفاع التكاليف (الغاز، القطب الكهربائي، نظام التبريد المائي)
- غير مناسب للسمك الكبير واللحام عالي الإنتاج
النقاط الفنية لعملية لحام TIG
طحن الأقطاب الكهربائية
- يجب شحذها إلى شكل رأس القلم الرصاص.
- سطح أملس، بدون نتوءات
- حافظ على اتجاه الطحن متسقًا مع المحور
بدء القوس وإغلاق القوس
- يعتمد بدء القوس على وضع بدء التشغيل عالي التردد لتجنب لمس المادة الأساسية.
- قبل إغلاق القوس يجب إيقاف الغاز مع تأخير للتأكد من عدم أكسدة اللحام أثناء عملية التبريد (حماية الغاز الخلفي)
مهارات التشغيل اليدوي
- ثبّت يدك وحافظ على عينيك على المسبح المنصهر.
- التحرك بسرعة موحدة لتجنب الاهتزاز
- تغذية الأسلاك المتزامنة، إيقاع ثابت
المشاكل الشائعة والتدابير الوقائية في لحام TIG
| نوع العيب | الأسباب المحتملة | التدابير الوقائية |
| ثقوب الغاز | تدفق الغاز غير الكافي والملوثات | الحفاظ على نقاء الغاز، وسطح المادة الأساسية نظيفًا |
| الشقوق | تسخين مسبق غير كافٍ، تبريد سريع جدًا | التحكم في معدل التبريد والتسخين المسبق المناسب |
| فشل في الصمامات | تيار منخفض، يتحرك بسرعة كبيرة | ضبط المعلمات الحالية، وتقليل سرعة اللحام |
| أورام اللحام | التحكم في حوض الذوبان غير المستقر، الإفراط في التغذية | تحسين مهارات التعامل، تغذية الكمية المناسبة من الأسلاك |
اعتبارات السلامة والبيئة عند استخدام اللحام بتقنية TIG
- ارتداء قناع واقي من الأشعة فوق البنفسجية للوقاية من حروق القوس الكهربائي
- الحفاظ على التهوية الجيدة لتجنب تجمع غاز الأرجون
-تنظيف المواد القابلة للاشتعال في منطقة التشغيل لمنع الحرائق
-استخدم قفازات اللحام المعزولة وأكمام الحماية من الحرارة
دراسة حالة تطبيقية لحام TIG (مختصر)
الحالة 1: لحام المعدات الطبية المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ
المواد: الفولاذ المقاوم للصدأ 304
المتطلبات: لحام بدون مسامية، شكل موحد
العملية: لحام TIG DC، التحكم في التيار المنخفض لعمق الاندماج، تأخير حماية الأرجون 10 ثوانٍ
النتائج: لتلبية متطلبات الاختبار غير المدمر، لا يحتاج اللحام إلى الطحن
الحالة 2: لحام المبادل الحراري المصنوع من سبيكة الألومنيوم
المواد: لوحة الألومنيوم 6061
معلمات العملية: اللحام بالتيار المتردد، التسخين المسبق إلى 120 درجة مئوية، استخدام التحكم النبضي لمنع الاحتراق
النتائج: القوة والختم لتلبية معايير الاختبار
الاتجاهات المستقبلية في لحام TIG
- تكامل الأتمتة: تم استخدام نظام روبوت TIG على نطاق واسع في مجال الطيران والرعاية الطبية
- التحكم الذكي: التحكم في الحلقة المغلقة من خلال التعرف على صورة حوض الذوبان
- تقنية TIG النبضية عالية التردد: تحسين كفاءة اللحام وجودة المواد الرقيقة
- تطوير تكنولوجيا اللحام متعدد المواد: لتلبية احتياجات الوصلات المعدنية المختلفة
وقت النشر: ٢٩ مايو ٢٠٢٥