حاسبة حرارة اللحام المُدخَلة
احسب حرارة اللحام المُدخَلة بوحدة kJ/mm من الجهد والتيار وسرعة التقدم، باستخدام معاملات كفاءة العملية وفق EN 1011 — لمواصفات إجراء اللحام WPS والأعمال الحاصلة على علامة CE.
1,233 مشاهدة
كيف يُحسب
تتبع حرارة اللحام المُدخَلة معادلة EN 1011: HI (كيلوجول/مم) = (U × I × 60) ÷ (v × 1000)، حيث U هو جهد القوس، وI تيار اللحام، وv سرعة التقدم بالملم/دقيقة. يحوّل الضرب في 60 الأمبير والفولت (الواط) إلى طاقة مُسلَّمة في الدقيقة، وتحوّل القسمة على 1000 الجول إلى كيلوجول مع إبقاء وحدة الطول بالملليمتر. تضرب بعض المعايير الناتج في معامل كفاءة العملية k — 1.0 للقوس المغمور، و0.8 للحام بالقطب المغلف (MMA) وMIG/MAG، و0.6 لـ TIG — لمراعاة مقدار طاقة القوس التي تصل فعليًا إلى القطعة مقابل ما يتبدد إشعاعًا.
مثال محلول: لحام MIG بجهد 24 فولت وتيار 150 أمبير، بسرعة تقدم 200 مم/دقيقة. حرارة اللحام الخام هي (24 × 150 × 60) ÷ (200 × 1000) = 216000 ÷ 200000 = 1.08 كيلوجول/مم. وبتطبيق معامل كفاءة MIG/MAG البالغ 0.8 نحصل على 0.8 × 1.08 ≈ 0.86 كيلوجول/مم — وهو الرقم الذي يظهر فعليًا في معظم وثائق WPS والذي تُعيده هذه الحاسبة.
ما يجب أن تعرفه
حرارة اللحام المُدخَلة مفاضلة مباشرة، وليست مقياسًا بسيطًا من نوع "كلما زاد كان أفضل" أو "كلما قلّ كان أفضل". الحرارة المُدخَلة الأعلى تمنح اختراقًا أعمق وحبة لحام أعرض وأكثر نعومة في المظهر، لكنها أيضًا تُخشّن بنية الحبيبات وتُوسّع المنطقة المتأثرة حراريًا (HAZ) — وهي المنطقة المجاورة للحام التي تسخن بما يكفي لتغيير بنيتها المعدنية دون أن تنصهر. المنطقة المتأثرة حراريًا ذات الحبيبات الخشنة تمتلك مقاومة صدم أقل، وهو أمر بالغ الأهمية في فولاذ البناء دقيق الحبيبات أو المُصلَّد بالتبريد والتلطيف المستخدم في المناخات الباردة أو الهياكل ذات الحمل الديناميكي. الحرارة الزائدة المُدخَلة على المواد الرقيقة ترفع أيضًا خطر الثقب والتشوه الناتج عن التمدد الحراري غير المتساوي.
الحرارة المُدخَلة الأقل تتجنب هذا التخشين وتُبقي التشوه منخفضًا، ولهذا تُلحَم الصفائح الرقيقة عادة بتيار منخفض وسرعة تقدم سريعة. لكن إذا خُفّضت أكثر من اللازم يصبح الاختراق ضحلًا — فقد يبدو اللحام سليمًا على السطح بينما يفتقر إلى الانصهار عند الجذر، وفي الفولاذ القابل للتصلد فإن معدل التبريد السريع الناتج عن الحرارة المنخفضة المُدخَلة قد يزيد فعليًا من خطر منطقة صلبة معرضة للتشقق والتشقق المُساعَد بالهيدروجين، خصوصًا دون تسخين مسبق كافٍ.
- هناك نطاق أمثل، لا هدف واحد، ويعتمد على سماكة المادة وفئتها — تحدد وثيقة WPS النطاق المعتمد لوصلة معينة، وتُظهر لك هذه الحاسبة أين يقع مزيج معين من الجهد والتيار والسرعة فعليًا ضمن هذا النطاق أو خارجه.
- الممارسة الأمريكية (AWS) تُبلغ عن حرارة اللحام المُدخَلة بوحدة كيلوجول/بوصة دون معامل k، لأن المعايير الأمريكية عادة ما تُعرّف الكفاءة بشكل مختلف. اضرب قيمة كيلوجول/مم في 25.4 للحصول على المكافئ بكيلوجول/بوصة للمقارنة بين المعايير.
- سرعة التقدم هي أسهل رقم يُخطئ فيه في الورشة — قِسها مباشرة (طول اللحام ÷ الزمن) على تمريرة حقيقية بدلًا من قراءتها من مؤشر الآلة، لأن سرعة اليد أو الروبوت الفعلية غالبًا ما تنحرف عن القيمة المبرمجة.
الأسئلة الشائعة
كيف أقيس سرعة التقدم بدقة؟
قِس زمن تمريرة لحام فعلية على طول محدد: 300 مم مقطوعة في 90 ثانية تعني 200 مم/دقيقة. في الأنظمة الآلية أو الروبوتية، اقرأ سرعة العربة أو البرنامج المضبوطة مباشرة بدلًا من التقدير — فسرعة اللحام اليدوي تتفاوت أكثر مما يتوقع الناس من تمريرة إلى أخرى.
لماذا يحصل TIG على معامل كفاءة 0.6 بينما يحصل القوس المغمور على 1.0؟
يمثل المعامل كفاءة القوس — أي مقدار طاقة القوس التي تدخل فعليًا إلى المعدن الأساسي مقابل ما يتبدد في الهواء المحيط. يفقد قوس TIG المفتوح نحو 40٪ إشعاعًا وحملًا حراريًا؛ أما القوس المغمور فيحترق مخفيًا تحت غطاء من الفَيض (flux)، لذا لا يكاد شيء من طاقته يهرب قبل الوصول إلى القطعة.
ما نطاق حرارة اللحام المُدخَلة المقبول عادة؟
يتراوح فولاذ البناء العام عادة بين 1.0 و2.5 كيلوجول/مم. أما الفولاذ دقيق الحبيبات أو منخفض السبائك عالي المقاومة فغالبًا ما يُحدد سقفه قرب 1.5 كيلوجول/مم لحماية مقاومة الصدم، وقد يحمل أيضًا حدًا أدنى مرتبطًا بمتطلبات التسخين المسبق التي تمنع التشقق الهيدروجيني. المرجع الحاسم دائمًا هو وثيقة WPS أو معيار التطبيق.
هل تحدد حرارة اللحام المُدخَلة وحدها جودة اللحام؟
لا — فهي متغير واحد من عدة متغيرات، إلى جانب درجة حرارة التسخين المسبق/بين التمريرات، واختيار معدن الحشو، وتحضير الوصلة، وغاز الحماية. تتحكم حرارة اللحام المُدخَلة أساسًا في معدل التبريد وحجم الحبيبات؛ ويمكن للحام أن يقع ضمن النطاق الصحيح لحرارة اللحام ومع ذلك يفشل لأسباب غير مرتبطة مثل سوء التلاؤم أو التلوث.
كيف تُغيّر سماكة المادة حرارة اللحام المستهدفة؟
تحتاج المواد الأرق إلى حرارة لحام مُدخَلة أقل لتجنب الثقب والتشوه المفرط، بينما غالبًا ما تتحمل المقاطع الأسمك — بل قد تتطلب — حرارة أعلى للحصول على اختراق وانصهار كافيين عبر كامل سماكة الوصلة. لهذا السبب لا يوجد رقم "صحيح" واحد بكيلوجول/مم مستقل عن القطعة التي تُلحَم.
أدوات مشابهة
الإبلاغ عن مشكلة
حاسبة حرارة اللحام المُدخَلة
التعليقات
لا توجد تعليقات بعد — كن أول من يكتب تعليقًا!