إن القطب الكهربائي هو في الأساس سلك معدني مطلي، ويجب أن يكون مصنوعًا بشكل عام من مادة مشابهة في خصائصها وتركيبها للمعدن المراد لحامه، وهناك عدة عوامل تدخل في اختيار القطب الكهربائي المناسب لمشروعك المحدد.
بينما تُستهلك أقطاب اللحام بالقوس المعدني المحمي (SMAW) أو أقطاب "اللحام بالقضيب" وتصبح جزءًا من اللحام، فإن الأقطاب الأخرى (مثل تلك المستخدمة في لحام TIG) غير قابلة للاستهلاك، أي أنها لا تنصهر وتصبح جزءًا من خط اللحام. في هذه الحالات، يتطلب فصل خط اللحام استخدام قطب كهربائي.
نحن في شركة Eng-weld نعلم أن اختيار القطب الكهربائي المناسب أمر بالغ الأهمية لقوة اللحام وجودة اللحام وتقليل تناثر اللحام والتنظيف.
أقطاب اللحام السليلوزية هي أقطاب لحام مغلفة بغلاف يحتوي على مواد عضوية. عادةً ما يشكل السليلوز حوالي 30% من وزن الغلاف، ولكن في بعض أنحاء العالم، قد يُضاف السليلوز ودقيق الخشب إلى الغلاف لتقليل محتوى السليلوز النقي.
تتحلل المركبات العضوية المختلفة الموجودة في الأقطاب الكهربائية داخل القوس الكهربائي لتكوين ثاني أكسيد الكربون وأول أكسيد الكربون والهيدروجين، مما يزيد من الجهد الكهربائي داخل القوس، وينتج عنه قوس أقوى وأكثر صلابة. ولذلك، يمكن لأقطاب السليلوز أن تخترق بعمق يصل إلى 70% أعمق من الأقطاب الكهربائية المتوافقة ذات نفس تصنيف التيار.
عادةً ما تُصنع هذه الأقطاب الكهربائية بطبقة رقيقة أو متوسطة، ورغم أن هذا يُنتج خبثًا يُمكن إزالته بعد اكتمال عملية اللحام، إلا أنه قد يُؤدي إلى خسائر كبيرة بسبب تناثر المعدن. مع ذلك، تتميز هذه الأقطاب بقدرة لحام عمودية لأسفل وقدرة اختراق ممتازة بفضل قدرة الطبقة على ملء الفراغات.
إن قطب الهيدروجين المنخفض هو في الأساس مادة قابلة للاستهلاك في لحام القوس المحمي بالغاز (SMAW) تحتوي على نسبة ماء أقل من 0.6٪ مقارنة بنسبة الماء التقليدية التي تتراوح بين 4-6٪ في الأقطاب السليلوزية.
عادةً، توفر الأقطاب الكهربائية منخفضة الهيدروجين، مثل قطب E7018، للمستخدمين تناثرًا منخفضًا وقوسًا سلسًا ومستقرًا وهادئًا. هذه الخصائص تجعل هذه الأقطاب خيارًا ممتازًا لكل من اللحامين ذوي الخبرة والمبتدئين. كما توفر خصائص هذه الأقطاب المعدنية للحام تحكمًا جيدًا في القوس وتقلل الحاجة إلى التنظيف بعد اللحام.
بخلاف الأقطاب الكهربائية الأخرى مثل E6010 أو E6011، توفر الأقطاب الكهربائية منخفضة الهيدروجين معدلات ترسيب واختراق فائقة، مما يسمح للحام بإضافة المزيد من المعدن إلى الوصلة في أي وقت، مما يحسن قوة اللحام ويتجنب عيوب اللحام مثل نقص الاختراق.
بشكل عام، توفر أقطاب الفولاذ الطري قوسًا كهربائيًا هادئًا ومستقرًا مع اختراق منخفض، مما يجعلها مثالية لتوصيل الفجوات الواسعة وتطبيقات الصفائح الرقيقة. ومع ذلك، توجد أنواع مختلفة من أقطاب الفولاذ الطري، لكل منها خصائص مختلفة قليلاً، وبالتالي فهي أنسب لتطبيقات معينة.
على سبيل المثال، يُعدّ قطب اللحام المصنوع من الفولاذ الطري من الدرجة 6013 قطبًا متعدد الاستخدامات يوفر اختراقًا عميقًا مع الحفاظ على قوس كهربائي سلس ومستقر. يتميز هذا القطب بسهولة إعادة توليد القوس، وجمال خط اللحام، وقلة التناثر، وسهولة التحكم في الخبث، مما يجعله مناسبًا للحام العمودي من الأعلى إلى الأسفل.
أما قطب القوس الكهربائي 7018، فهو قطب مصنوع من الفولاذ الطري، مصمم خصيصًا للحام مواد الفولاذ الكربوني عالي المقاومة. يُستخدم هذا القطب غالبًا في اللحام الإنشائي نظرًا لمقاومته العالية للتشقق. إلا أنه يُنتج كمية كبيرة من الخبث، مما يجعله غير مناسب للحام العمودي.
آخر قطب لحام من الفولاذ الطري سنتناوله هو 6011. يوفر هذا القطب متعدد الاستخدامات ذو الاختراق العميق قوسًا كهربائيًا سلسًا ومستقرًا عند لحام الفولاذ الطري المجلفن وبعض أنواع الفولاذ منخفض السبائك الأخرى. يُنتج غلافه قوسًا كهربائيًا قويًا ذو اختراق عميق، كما أن طبقة الخبث رقيقة وسهلة الإزالة.
مثل الأقطاب الكهربائية الأخرى التي رأيناها أعلاه، تأتي الأقطاب الكهربائية المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ في عدة أنواع، كل منها يختلف قليلاً عن النوع السابق.
هنا نلقي نظرة على 3 درجات مختلفة من أقطاب الفولاذ المقاوم للصدأ، 308 و309 و316، ومتى يتم استخدامها.
إذا كنت تستخدم الفولاذ المقاوم للصدأ من الدرجات 301، 302، 304، 305 وسبائك الصب CF-3 وCF8، فننصحك باستخدام الفولاذ المقاوم للصدأ 308L، بما في ذلك أقطاب ER308LSi. تُعد هذه الأقطاب مثالية للفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي، ولكن لتطبيقات مثل توليد الطاقة، نوصي باستخدام قطب 308H، حيث يوفر هذا القطب عالي الكربون مقاومة أفضل للزحف عند درجات الحرارة العالية.
عند وصل الفولاذ الطري أو سبائكه بالفولاذ المقاوم للصدأ، استخدم الفولاذ 309L، بما في ذلك ER309LSi. وينطبق الأمر نفسه على وصل أنواع مختلفة من الفولاذ المقاوم للصدأ، مثل الفولاذ 409 أو 304L. إضافةً إلى ذلك، يُنصح باستخدامه أيضًا لربط المعادن الأساسية من الفولاذ 309.
عند استخدام المعادن الأساسية 316L و 316 وما يعادلها من المعادن المصبوبة CF-8m و CF-3M، يجب استخدام 316L فقط كمعدن حشو، بما في ذلك ER317LSi.
يمكن لبعض تطبيقات 308L أن تحل محل 309L كمعدن حشو لأنها لا تتطلب الموليبدينوم على عكس تطبيقات 316 أو 316L التي تتطلب الموليبدينوم، لذلك لا يمكنك استبدال 309 بـ 316.
كما رأينا سابقًا، تتوفر أنواع عديدة من الأقطاب الكهربائية. لكل منها خصائص مختلفة قليلاً، وبالتالي سمات فريدة ومميزة. عند إجراء أي أعمال صيانة أو إصلاح، يجب الحرص على التأكد من أن الأقطاب المستخدمة تتمتع بالخصائص المطلوبة.
أولاً، حدد نوع المعدن الذي ستقوم بإصلاحه أو صيانته. ثم عليك أن تقرر ما إذا كنت بحاجة إلى قطب كهربائي للأغراض العامة أو قطب كهربائي ذي خصائص خاصة. بمجرد حصولك على كل هذه المعلومات، يمكنك البدء باللحام، وإلا فاستخدمت أقطابًا كهربائية خاطئة، فمن المرجح أن يفشل اللحام أو قد تحرق المعدن الذي تعمل عليه.
جورنال للتصنيع والهندسة، في حصرا MEM، هي مجلة هندسية فيليكوبريطانية وحداثة إنتاجية تاريخية، طيف شيروكي رائع ومبتكر، مثل: الإنتاج التعاقدي، والقص ثلاثي الأبعاد، والهيكلة والبهجة الطائرات, السيارات, التكنولوجيا الفضائية, التكنولوجيا البحرية. مجلة التصنيع والهندسة، أو MEM اختصاراً، هي المجلة الهندسية الرائدة في المملكة المتحدة ومصدر أخبار التصنيع التي تغطي مجموعة واسعة من أخبار الصناعة مثل التصنيع التعاقدي والطباعة ثلاثية الأبعاد والهندسة الإنشائية والمدنية والسيارات والفضاء والبحرية.، بناء السكك الحديدية، والتصميم الصناعي، والتصميم بمساعدة الحاسوب، والتصميم التخطيطي.