لطالما أزعجت مشكلة تحول الفولاذ المقاوم للصدأ إلى اللون الأسود والاصفرار والأزرق بعد اللحام العديد من صناعات لحام الصفائح المعدنية. من أدوات المطبخ إلى المعدات الطبية وألواح أبواب المصاعد، يتزايد طلب العملاء على تناسق لون اللحام. يسألنا العديد من العملاء: لماذا...لحام ألياف الليزر هل يتحول إلى اللون الأسود أيضًا؟ هل يمكن حل المشكلة حقًا؟
لا تعد هذه المقالة دليل تشغيل مُعَدَّد، ولكن استنادًا إلى خبرتنا المباشرة في خدمة العملاء، فإنها تقترح ثلاثة حلول أكثر ملاءمة لـلحام ألياف الليزر حول أسباب تحول اللحامات الفولاذية المقاومة للصدأ إلى اللون الأسود.
نصيحة: على الرغم من أن اسوداد اللحام هو مشكلة أكثر شيوعًا في اللحام التقليدي، إلا أنه يحدث أيضًا فيلحام ألياف الليزر، خاصةً عندما لا يكون غاز الحماية موحدًا وإعداد الطاقة غير مناسب.
1. تحليل سبب الاسوداد: إن اللون الأسود الذي تراه ليس مشكلة حرارة، بل أكسدة.
اسوداد اللحام هو في الأساس تكوّن طبقة أكسيد متفاوتة السُمك على السطح. قد تكون هذه الطبقة:
يتحد الأكسجين الموجود في الهواء مع المعدن عند درجة حرارة عالية لإنتاج أكسيد الحديد/أكسيد الكروم. تتفاعل شوائب المعدن وتبقى في المنطقة المتأثرة بالحرارة. يؤدي التدفق الصفائحي غير المستقر للغاز المُقيّد إلى تعرض منطقة اللحام للهواء.
فيلحام ألياف الليزرقد تحدث هذه المشكلة في السيناريوهات التالية:
عندما يكون سمك مادة الفولاذ المقاوم للصدأ رقيقًا (<2 مم)، تكون سرعة اللحام بطيئة وكثافة الطاقة عالية جدًا، أو تكون زاوية غاز الحماية غير معقولة أو يكون وقت إغلاق الغاز المتأخر غير كافٍ.
الطريقة 1:
خطوات التشغيل التفصيلية:
اختيار غاز الحماية: يُنصح باستخدام الأرجون أو النيتروجين بنقاء يزيد عن 99.99%. مقارنةً بغازات ثاني أكسيد الكربون المختلطة، يُمكن للغاز الخامل تجنب طبقة الأكسيد.
زاوية الفوهة: حافظ على الزاوية بين الفوهة واللحام عند 30-45 درجة، ويجب أن يكون اتجاه تدفق الهواء قريبًا من اتجاه اللحام، وليس عموديًا أو متفرقًا.
إعداد إغلاق الغاز المتأخر: بعد اكتمال اللحام، يستمر الغاز في النفخ لمدة 2-3 ثوانٍ لتجنب التعرض المباشر للحام للهواء أثناء مرحلة درجة الحرارة العالية.
معدل تدفق الهواء: اضبطه على مستوى معتدل (مثل 15-20 لتر/دقيقة) لمنع تكوين الأعاصير المفرطة وإزعاج الطبقة الواقية.
لماذا هو فعال؟
في اللحام تيج التقليدي، يعد تدفق الغاز غير المستقر هو السبب الرئيسي للاسوداد، ولحام ألياف الليزر ومن الصعب أيضًا تجنب خطر الأكسدة إذا لم يكن هناك جهاز حماية ثانوي أو تم ضبط السرعة على سرعة عالية جدًا عن طريق الخطأ.
الطريقة الثانية: مطابقة القوة والسرعة:
اقتراحات تعديل المعلمات:
| سمك المادة | قوة الليزر (واط) | سرعة اللحام (مم/ثانية) | قطر البقعة (مم) |
| 1.0 مم | 800–1000 | 25–30 | 0.5 |
| 1.5 ملم | 1200–1500 | 20–25 | 0.6 |
| 2.0 مم | 1500–1800 | 18–22 | 0.6–0.8 |
لا تقم بزيادة الطاقة بشكل أعمى لحل مشكلة عمق الاختراق، وإلا فمن السهل أن يحترق اللون الأزرق على جانبي اللحام.
بالنسبة للحام الزاوية/اللحام المتداخل، يتم تقليل الطاقة قليلاً بنسبة 5-10% لتجنب حرق الجزء السفلي بعد الاختراق.
ما هو الفرق عن اللحام التقليدي؟
يعتمد اللحامون التقليديون على الخبرة والحكم البصري على حرارة القوس، بينمالحام ألياف الليزر يجب التحكم بشكل صارم في مدخلات الحرارة. "ارتفاع درجة الحرارة لا يؤدي بالضرورة إلى اللحام بشكل أفضل، ولكنه أكثر عرضة للأكسدة.
الطريقة 3: التبريد السريع أو التلميع بعد اللحام:
في حال حدوث اسوداد طفيف في اللحام، يُنصح بإجراء معالجة ما بعد اللحام. خاصةً في المواقع ذات المتطلبات العالية للمظهر، مثل المصاعد وقطع الزينة المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ. هناك طريقتان للتعامل مع هذا:
1. التبريد السريع:
في نهاية اللحام، استخدم الرش أو تبريد الهواء القسري لإزالة الحرارة بسرعة وتقليل استمرار الأكسدة ذات درجة الحرارة العالية.
2. التلميع الميكانيكي/الكهربائي:
استخدم جهاز تلميع كهربائي أو آلة تنظيف اللحام المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ لاستعادة اللون الأصلي للمعدن وإزالة طبقة الأكسيد السوداء.
ملحوظة:
هذه الطريقة مناسبة للأجزاء المرئية. إذا كان الجزء مُغلقًا، فاستخدمه بحذر لمنع السائل المتبقي من التأثير على عملية الإغلاق اللاحقة.
ملحق موسع: 3 مزايا لحام الليزر بالألياف مقارنة باللحام التقليدي في منع الاسوداد:
| نقاط المقارنة | اللحام القوسي التقليدي | لحام ألياف الليزر |
| المنطقة المتأثرة بالحرارة | كبيرة، وسهلة الحرق | لحام ألياف الليزر |
| حماية الغاز | حماية غير مستقرة وسهلة التفويت | تحكم صغير ودقيق |
| التنظيف بعد اللحام | مطلوب المزيد من الطحن | لا يوجد تقريبًا أي معالجة بعد اللحام |
التعليمات:
س: هل سيتحول لحام الليزر بالألياف إلى اللون الأسود أيضًا؟
ج: نعم، خاصةً عند ضبط المعلمات بشكل غير صحيح أو عدم وجود حماية من الغاز. لكن احتمالية الاسوداد الكلي للّحام بالليزر أقل بكثير من اللحام التقليدي.
س: لماذا لا تزال آلة اللحام بالليزر الخاصة بي تحتوي على بقع سوداء بعد التغيير إلى الأرجون؟
ج: يجب التحقق من اتجاه الفوهة، ونقاء الغاز، ووقت إيقاف تشغيل الغاز. تكمن العديد من المشاكل في الإعدادات التفصيلية.
س: هل سيكون النيتروجين أفضل من الأرجون؟
ج: بالنسبة لبعض أنواع الفولاذ المقاوم للصدأ التي يقل سمكها عن 1.5 مم، يمكن للنيتروجين بالفعل تحسين الحماية، ولكن من الضروري منع هشاشة النيتروجين من التأثير على القوة.
إذا واجهتَ أي مشاكل أخرى أثناء اللحام، يُرجى ترك رسالة أو التواصل مع فريق مهندسي التطبيقات لدينا. سنقدم لك توصيات بالمعايير وإرشادات لتكييف المعدات بما يتناسب مع تطبيقك.