هل تتساءل عن كيفية اختيار قضبان اللحام المناسبة للتطبيق؟
احصل على إجابات للأسئلة الشائعة حول قطب العصا.
سواء كنت من هواة اللحام بالقضيب الكهربائي الذين يقومون باللحام بضع مرات في السنة، أو من اللحامين المحترفين الذين يقومون باللحام يومياً، فشيء واحد مؤكد: يتطلب اللحام بالقضيب الكهربائي مهارة عالية. كما يتطلب معرفة جيدة بأقطاب اللحام (وتسمى أيضاً قضبان اللحام).
لأن متغيرات مثل تقنيات التخزين وقطر القطب الكهربائي وتركيب التدفق كلها تساهم في اختيار قضيب اللحام وأدائه، فإن تسليح نفسك ببعض المعرفة الأساسية يمكن أن يساعدك على تقليل الارتباك وضمان نجاح لحام القضيب بشكل أفضل.
1. ما هي أكثر أنواع الأقطاب الكهربائية اللاصقة شيوعاً؟
توجد مئات، إن لم تكن آلاف، من أقطاب اللحام العصوية، لكن أكثرها شيوعًا تندرج ضمن مواصفات الجمعية الأمريكية للحام (AWS) A5.1 لأقطاب اللحام المصنوعة من الفولاذ الكربوني المستخدمة في اللحام بالقوس المعدني المحمي. وتشمل هذه الأقطاب E6010، وE6011، وE6012، وE6013، وE7014، وE7024، وE7018.
2. ما المقصود بتصنيفات أقطاب AWS اللاصقة؟
للمساعدة في تحديد أقطاب العصا، تستخدم جمعية AWS نظام تصنيف موحد. تأخذ التصنيفات شكل أرقام وحروف مطبوعة على جوانب أقطاب العصا، ويمثل كل منها خصائص محددة للقطب.
بالنسبة لأقطاب الفولاذ الطري المذكورة أعلاه، إليك كيفية عمل نظام AWS:
● يشير الحرف "E" إلى قطب كهربائي.
● يُمثل الرقمان الأولان الحد الأدنى لقوة الشد للحام الناتج، مُقاسةً بالرطل لكل بوصة مربعة (psi). على سبيل المثال، يشير الرقم 70 في قطب E7018 إلى أن القطب سيُنتج خرزة لحام بقوة شد لا تقل عن 70,000 رطل لكل بوصة مربعة.
● يُمثل الرقم الثالث وضعية (أو وضعيات) اللحام التي يُمكن استخدام القطب الكهربائي فيها. على سبيل المثال، الرقم 1 يعني إمكانية استخدام القطب الكهربائي في جميع الوضعيات، بينما الرقم 2 يعني إمكانية استخدامه في لحامات الزاوية المسطحة والأفقية فقط.
● يمثل الرقم الرابع نوع الطلاء ونوع تيار اللحام (تيار متردد، تيار مستمر أو كلاهما) الذي يمكن استخدامه مع القطب الكهربائي.
3. ما هي الاختلافات بين الأقطاب الكهربائية E6010 و E6011 و E6012 و E6013 ومتى يجب استخدامها؟
● لا يمكن استخدام أقطاب E6010 إلا مع مصادر التيار المستمر. تتميز هذه الأقطاب بقدرتها على اختراق عميق وإزالة الصدأ والزيوت والطلاء والأوساخ. يستخدم العديد من لحامي الأنابيب ذوي الخبرة هذه الأقطاب متعددة الأوضاع للحام جذور الأنابيب. مع ذلك، تتميز أقطاب E6010 بقوس كهربائي ضيق للغاية، مما قد يجعل استخدامها صعبًا على اللحامين المبتدئين.
● يمكن استخدام أقطاب E6011 أيضًا في اللحام بجميع الأوضاع باستخدام مصدر طاقة لحام بالتيار المتردد. ومثل أقطاب E6010، تُنتج أقطاب E6011 قوسًا عميقًا نافذًا يخترق المعادن المتآكلة أو غير النظيفة. يختار العديد من اللحامين أقطاب E6011 لأعمال الصيانة والإصلاح عندما لا يتوفر مصدر طاقة بالتيار المستمر.
● تعمل أقطاب E6012 بكفاءة عالية في التطبيقات التي تتطلب وصل فجوات بين وصلتين. كما يختار العديد من اللحامين المحترفين أقطاب E6012 للحام الزاوية عالي السرعة وعالي التيار في الوضع الأفقي، إلا أن هذه الأقطاب تميل إلى إنتاج طبقة لحام أقل عمقًا وخبث كثيف يتطلب تنظيفًا إضافيًا بعد اللحام.
● تُنتج أقطاب E6013 قوسًا كهربائيًا ناعمًا مع أقل قدر من التناثر، وتوفر اختراقًا متوسطًا، كما أنها تُنتج خبثًا سهل الإزالة. يجب استخدام هذه الأقطاب فقط للحام الصفائح المعدنية النظيفة والجديدة.
4. ما هي الاختلافات بين الأقطاب الكهربائية E7014 و E7018 و E7024 ومتى يجب استخدامها؟
● تُنتج أقطاب E7014 نفس مستوى اختراق الوصلات تقريبًا الذي تُنتجه أقطاب E6012، وهي مُصممة للاستخدام مع الفولاذ الكربوني والفولاذ منخفض السبائك. تحتوي أقطاب E7014 على كمية أكبر من مسحوق الحديد، مما يزيد من معدل الترسيب. كما يُمكن استخدامها بتيارات كهربائية أعلى من أقطاب E6012.
● تتميز أقطاب E7018 باحتوائها على مادة لحام سميكة ذات محتوى عالٍ من المسحوق، وهي من أسهل الأقطاب استخدامًا. تُنتج هذه الأقطاب قوسًا كهربائيًا سلسًا وهادئًا مع أقل قدر من تناثر اللحام واختراق متوسط للقوس. يستخدم العديد من اللحامين أقطاب E7018 للحام المعادن السميكة مثل الفولاذ الإنشائي. كما تُنتج أقطاب E7018 لحامات قوية ذات مقاومة عالية للصدمات (حتى في الطقس البارد)، ويمكن استخدامها على الفولاذ الكربوني، والفولاذ عالي الكربون، والفولاذ منخفض السبائك، أو الفولاذ عالي المقاومة.
● تحتوي أقطاب E7024 على نسبة عالية من مسحوق الحديد، مما يُسهم في زيادة معدلات الترسيب. يستخدم العديد من اللحامين أقطاب E7024 للحام الأفقي أو اللحام المسطح عالي السرعة. تُؤدي هذه الأقطاب أداءً ممتازًا على ألواح الصلب التي لا يقل سمكها عن 0.25 سم، كما يُمكن استخدامها على المعادن التي يزيد سمكها عن 1.25 سم.
5. كيف أختار قطبًا كهربائيًا عصويًا؟
أولاً، اختر قطباً كهربائياً مناسباً لخصائص قوة وتركيب المعدن الأساسي. على سبيل المثال، عند العمل على الفولاذ الطري، فإن أي قطب كهربائي من نوع E60 أو E70 سيفي بالغرض عموماً.
بعد ذلك، اختر نوع القطب الكهربائي المناسب لوضعية اللحام، وراعِ مصدر الطاقة المتاح. تذكر أن بعض الأقطاب الكهربائية لا يمكن استخدامها إلا مع التيار المستمر أو التيار المتردد، بينما يمكن استخدام أقطاب أخرى مع كليهما.
قم بتقييم تصميم الوصلة وتركيبها، واختر قطبًا كهربائيًا يوفر أفضل خصائص اختراق (حفر، متوسط، أو خفيف). عند العمل على وصلة ذات تركيب محكم أو غير مشطوفة، توفر أقطاب كهربائية مثل E6010 أو E6011 أقواس حفر لضمان اختراق كافٍ. أما بالنسبة للمواد الرقيقة أو الوصلات ذات فتحات الجذور الواسعة، فاختر قطبًا كهربائيًا بقوس خفيف أو ناعم مثل E6013.
لتجنب تشقق اللحام في المواد السميكة والثقيلة و/أو تصميمات الوصلات المعقدة، اختر قطبًا كهربائيًا يتمتع بأقصى قدر من المرونة. ضع في اعتبارك أيضًا ظروف التشغيل التي سيواجهها المكون والمواصفات التي يجب أن يستوفيها. هل سيُستخدم في بيئة ذات درجة حرارة منخفضة، أو درجة حرارة عالية، أو بيئة معرضة لأحمال صدمية؟ في هذه التطبيقات، يُعد قطب E7018 منخفض الهيدروجين خيارًا مناسبًا.
ضع في اعتبارك أيضًا كفاءة الإنتاج. عند العمل في الوضع المسطح، توفر الأقطاب الكهربائية ذات المحتوى العالي من مسحوق الحديد، مثل E7014 أو E7024، معدلات ترسيب أعلى.
بالنسبة للتطبيقات الحساسة، تحقق دائمًا من مواصفات وإجراءات اللحام لنوع القطب الكهربائي.
6. ما هي وظيفة التدفق المحيط بقطب كهربائي عصوي؟
تتكون جميع الأقطاب الكهربائية العصوية من قضيب مغطى بطبقة تُسمى التدفق، والتي تؤدي عدة وظائف مهمة. في الواقع، إن التدفق، أو الغطاء الموجود على القطب الكهربائي، هو الذي يحدد مكان وكيفية استخدام القطب.
عند بدء عملية اللحام، يحترق التدفق ويُنتج سلسلة من التفاعلات الكيميائية المعقدة. أثناء احتراق مكونات التدفق في قوس اللحام، تُطلق غازًا واقيًا لحماية حوض اللحام المنصهر من الشوائب الجوية. وعندما يبرد حوض اللحام، يُشكّل التدفق خبثًا لحماية معدن اللحام من الأكسدة ومنع المسامية في خرزة اللحام.
يحتوي التدفق أيضًا على عناصر مؤينة تجعل القوس أكثر استقرارًا (خاصة عند اللحام باستخدام مصدر طاقة تيار متردد)، إلى جانب سبائك تمنح اللحام مرونته وقوة الشد.
تستخدم بعض الأقطاب الكهربائية مادة التدفق ذات التركيز العالي من مسحوق الحديد للمساعدة في زيادة معدلات الترسيب، بينما تحتوي أقطاب أخرى على مواد مزيلة للأكسدة تعمل كعوامل تنظيف ويمكنها اختراق قطع العمل المتآكلة أو المتسخة أو قشور المطاحن.
7. متى يجب استخدام قطب كهربائي لاصق عالي الترسيب؟
تُساعد الأقطاب الكهربائية ذات معدل الترسيب العالي على إنجاز العمل بسرعة أكبر، ولكن لهذه الأقطاب قيود. فوجود مسحوق الحديد الإضافي فيها يجعل حوض اللحام أكثر سيولة، مما يعني عدم إمكانية استخدامها في التطبيقات التي تتطلب وضعيات غير مريحة.
كما لا يمكن استخدامها في التطبيقات الحرجة أو التي تتطلبها القوانين، مثل تصنيع أوعية الضغط أو الغلايات، حيث تتعرض خرزات اللحام لإجهادات عالية.
تعتبر الأقطاب الكهربائية ذات الترسيب العالي خيارًا ممتازًا للتطبيقات غير الحرجة، مثل لحام خزان تخزين السوائل البسيط أو قطعتين من المعدن غير الهيكلي معًا.
8. ما هي الطريقة الصحيحة لتخزين وإعادة تجفيف أقطاب العصا؟
تُعدّ البيئة الدافئة ذات الرطوبة المنخفضة أفضل بيئة لتخزين الأقطاب الكهربائية العصوية. على سبيل المثال، تحتاج العديد من أقطاب E7018 المصنوعة من الفولاذ الطري والمنخفضة الهيدروجين إلى التخزين في درجة حرارة تتراوح بين 250 و300 درجة فهرنهايت.
عمومًا، تكون درجات حرارة إعادة تهيئة الأقطاب الكهربائية أعلى من درجة حرارة التخزين، مما يساعد على التخلص من الرطوبة الزائدة. ولإعادة تهيئة أقطاب E7018 منخفضة الهيدروجين المذكورة أعلاه، تتراوح درجة حرارة بيئة إعادة التهيئة بين 500 و800 درجة فهرنهايت لمدة ساعة إلى ساعتين.
بعض الأقطاب الكهربائية، مثل E6011، تحتاج فقط إلى التخزين في درجة حرارة الغرفة الجافة، والتي تُعرف بأنها مستويات رطوبة لا تتجاوز 70 بالمائة عند درجة حرارة تتراوح بين 40 و 120 درجة فهرنهايت.
للحصول على معلومات محددة حول أوقات ودرجات حرارة التخزين وإعادة التكييف، يرجى الرجوع دائمًا إلى توصيات الشركة المصنعة.
تاريخ النشر: 23 ديسمبر 2022