يعد اختيار أسلاك اللحام المناسبة مهمة صعبة للغاية لأننا نحتاج إلى مراعاة العديد من العوامل أثناء الاختيار، سنناقش (6) عوامل مختلفة والمسؤولة عن اختيار سلك اللحام الصحيح لعملية اللحام بالقوس الكهربائي.
1) المعادن المراد لحامها : Base Metal or Parent Metal
يعد أحد أهم العوامل التي يجب مراعاتها عند اختيار السلك. فنحن بحاجة إلى أن نأخذ في الاعتبار المعايير الثلاثة التالية ؛
أ. الخواص الميكانيكية للمعادن :
يجب أن تكون الخواص الميكانيكية وخاصة مقاومة شد القطب الكهربي وخصائص المعدن الأساسي متشابهة أو قريبة قدر الإمكان. في حالة وجود اختلافات كبيرة في قوة الشد بين قطب اللحام والمعدن الأساسي ، ستكون هناك دائمًا فرص للتشقق وانقطاعات اللحام الأخرى. ومن ثم ، لمنع التصدع وانقطاعات اللحام الأخرى ، يجب علينا دائمًا اختيار قطب كهربائي له قوة شد مكافئة أو أكبر من المعدن الرئيسي الذي يتم لحامه.
ب. الخواص الكيميائية للمعادن :
يجب أيضًا فحص الخواص الكيميائية قبل اختيار قطب كهربائي , يجب أن يتطابق التركيب الكيميائي للقطب مع التركيب الكيميائي للمعدن الأساسي ، وخاصة نسبة الكربون.
ج. سمك المعدن :
سمك المعدن الأساسي مهم جدًا أثناء اختيار قطب كهربائي. بالنسبة للمواد الرقيقة ، يمكن أن يعطي القطب ذو القوس الناعم وقدرة اختراق أقل نتائج جيدة ولكن بالنسبة للمواد الأكثر سمكًا نحتاج إلى قطب كهربائي مع قوس حفر لاختراق عميق وأقصى ليونة وهيدروجين منخفض للحام الخالي من العيوب.
يجب أن نضع في اعتبارنا دائمًا أن حجم القطب (القطر) يجب ألا يزيد عن سمك المعدن الأصلي
2) موضع اللحام : Welding Position
كل قطب كهربائي مخصص للحام في موضع معين. ومن ثم نحتاج إلى اختيار القطب حسب وضع التطبيق المراد لحامه. يتم تحديد موضع اللحام من اسم القطب نفسه ، أي أن الرقم الثالث يعطي دلالة على الموضع المناسب لسلك اللحام.
– رقم (1) يشير الى استخدام سلك اللحام فى جميع المواضع ( المسطح – الأفقى – الرأسى – العلوى ) مثال (7018 – 6010)
– رقم (2) يشير الى استخدام سلك اللحام فى المواضع ( المسطح –الأفقى ) مثال (7024 – 7028)
– رقم (4) يشير الى استخدام سلك اللحام فى المواضع ( المسطح – الأفقى – الرأسى لاسفل – العلوى ) مثال (7048)
3) مصدر الطاقة : Power Supply
يمكن استخدام بعض الأقطاب الكهربائية مع مصدر طاقة تيار متردد وأقطاب أخرى مع مصدر طاقة تيار مستمر, وايضاً تعمل بعض الأقطاب بشكل جيد مع كل من التيار المتردد والتيار المستمر. وبالتالي ، اعتمادًا على خرج الطاقة لماكينة اللحام ، يمكننا اختيار القطب. على سبيل المثال ، إذا كانت الآلة قادرة على إعطاء خرج التيار المتردد فقط ، فلن نتمكن من استخدام الأقطاب الكهربائية غير المخصصة للتيار المتردد. ومع ذلك ، إذا كانت ماكينة اللحام قادرة على إخراج كل من التيار المتردد والتيار المستمر ، فيمكننا الاختيار من بين مجموعة واسعة من الأقطاب الكهربائية
.
4) تحضير وصلات اللحام : (Joint Preparation)
.
العامل الرابع الذي يجب أخذه في الاعتبار أثناء اختيار القطب الكهربائي هو تحضير وصلة اللحام ، حيث يمكن استخدام قطب كهربائي بقوس حفر ، مما يوفر تغلغلًا أعمق , الأقطاب الكهربائية مثل E6010 أو E6011 .
إذا كانت هناك فجوة جذرية كافية ووجه جذري مشطوف ، فيمكننا استخدام الأقطاب الكهربائية التي يمكن أن تعطي اختراقًا سطحيًا إلى معتدل مثل E6013 أو E7018. واعتمادًا على خصائص التشغيل ، يمكن تصنيف أقطاب اللحام كالاتى:-
.
– أقطاب كهربائية سريعة التجميد (Fast-Freeze electrodes) :-
هي تلك التي يمكن أن تتصلب بسرعة وتكون قادرة على إعطاء قوس قوي يساعد في الاختراق العميق ويكون تكوين الخبث منخفضًا جدًا (EXX10/EXX11).
.
– أقطاب كهربائية سريعة الملء (Fast-Fill electrodes)
يمكن صهرها بسرعة كبيرة بمعدل ترسيب مرتفع وسرعة السفر عالية جدًا أيضًا. ومع ذلك ، فإن هذه الأقطاب الكهربائية تنتج خبثًا ثقيلًا (EXX22/EXX24/EXX24/EXX27/EXX28).
.
– أقطاب تعبئة وتجميد (Fill-Freeze electrodes) :-
النوع الثالث من الأقطاب الكهربائية تمتلك خصائص بين أقطاب التجميد السريع والملء السريعة. تتميز هذه الأقطاب باختراق متوسط ومعدل ترسيب متوسط وبالتالي فهي مفيدة جدًا في اللحام المعدني الرقيق / الصفائح (EXX12/EXX13/EXX14).
.
– أقطاب منخفضة الهيدروجين (Low Hydrogen Electrodes) :-
.
النوع الرابع من الأقطاب الكهربائية هى أقطاب منخفضة الهيدروجين , والتى تتميز بخصائص مشابهة للتعبئة السريعة وبعضها يشبه للتجميد السريع. لكن تم تصنيفهم بشكل منفصل بسبب خصائص الهيدروجين المنخفضة. تنتج هذه الأقطاب لحامًا ممتازًا مع ليونة عالية وصلابة جيدة (EXX15/EXX16/EXX18).
.
5) جودة اللحام إنهاء اللحام : (Welding Quality/Weld finish)
.
الجودة المطلوبة لأنهاء اللحام ه أيضًا عامل مهم يجب مراعاته قبل اختيار قطب كهربائي. يمكن اختيار الأقطاب الكهربائية اعتمادًا على متطلبات التشطيب النهائي مثل حبة اللحام المسطحة أو حبة اللحام المقعرة أو حبة اللحام المحدبة. يجب أن تتناسب جودة اللحام مع متطلبات الخدمة للوظيفة. على سبيل المثال ، من أجل لحام أجزاء الأوعية المبردة التي من المفترض أن تعمل في درجات حرارة وضغط شديدين للغاية مع تحميل عالي التأثير أو الأجزاء التي تتعرض لجو تآكل ، نحتاج إلى قطب هيدروجين منخفض مثل E7018 ، والذي يمكن أن ينتج لحامًا صوتيًا للغاية باستخدام ليونة أعلى. لذلك سيتم تقليل فرص حدوث أي عيب في اللحام أثناء التشغيل
.
6) تكلفة اللحام : (Welding Cost)
.
أخيرًا ، يجب مراعاة تكلفة القطب الكهربائي وفقًا لمتطلبات مشروعك. لا يمكننا اختيار قطب كهربائي مكلف لمشروع منخفض الميزانية. وبالمثل ، بالنسبة للوظائف الحرجة حيث تحتاج الجودة إلى العناية القصوى ، يمكن اعتبار قطب هيدروجين منخفض مع ليونة أعلى مثل E7018 لتلبية متطلبات الجودة.
.