يتم لحام صفائح الحديد المجلفن الرقيقة يوميًّا — وهي تُستخدَم في هيكل الأجهزة الكهربائية، وأنابيب التهوية، ولوحات المركبات، والخزائن الكهربائية — ومع ذلك تظل واحدةً من أكثر مواد الحديد المجلفن سوء معالجةً في ورش التصنيع. فطبقة الزنك التي تحمي صفائح الحديد المجلفن أثناء الاستخدام تصبح عقبةً أمام عملية اللحام على المنضدة: إذ تغلي عند ٩٠٧ °م، أي عند درجة حرارة أقل بكثير من نقطة انصهار الفولاذ، فتتحول إلى بخارٍ يسبب المسام، والتناثر، وعدم استقرار قوس اللحام. وقد تعلمنا هذا الأمر جنبًا إلى جنب مع عملائنا: فمركز معالجتنا في لياونينغ يشغِّل خطوط تقطيع وقص حسب الطول التي تعد بانتظام مواد رقيقة السُمك لمصنِّعين لاحقين، بما في ذلك الحواف المُقَصَّة من لفائف الحديد المجلفن المُغطى بالبوليمر (PPGL) الرقيقة السُمك. ويوجز هذا الدليل الممارسات العملية التي يُدرِّب عليها فنيو شركتنا كل مشترٍ يقوم بلحام الحديد المجلفن الذي نزوده به.
لماذا تُعقِّد طبقة الزنك عملية اللحام
أثناء اللحام القوسي، يتبخر الزنك الموجود على السطح المتلامس قبل أن تذوب الفولاذ. ويتدفق هذا البخار إلى عمود القوس، فيُحدث عدم استقرار فيه ويُنتج دخانًا أخضر اللون من أكسيد الزنك. أما البخار الذي لا يستطيع الخروج قبل التصلّب فيترك مسامية على طول الخط اللحمي؛ كما أن السائل الغني بالزنك يبلل حوض اللحام بشكل غير منتظم، ما يؤدي إلى تناثر شرارات. وفي السماكات التي تتراوح بين ٠٫٥ و١٫٢ مم، تكون الكتلة الحرارية ضئيلة جدًّا لامتصاص الحرارة، لذا يُضاف اختراق الحرارة (الحرق الكامل) كنوع ثالث من حالات الفشل. ويمكن التحكم في كل هذه المشكلات الثلاث — لكن ذلك ممكن فقط عبر اختيار عمليات متعمَّدة، والالتزام الصارم بالمعايير التشغيلية، والتحكم في الدخان، وهي أمور تغطيها الخطوات الخمس التالية بالترتيب.
الخطوة الأولى: إعداد المفصل وموقع العمل
- نظِّف الدهون على امتداد ٢٠–٣٠ مم على طول المفصل المغلفن بالزنك؛ إذ إن الزيوت المتبقية تزيد من المسامية أكثر مما يفعل الزنك نفسه.
- وحيثما تسمح التصاميم بذلك، وجِّه المفصل بحيث يمكن لبخار الزنك أن يهرب بسهولة — فالمفاصل المتراكبة الملحومة من الحافة واللحامات المسمارية المُهوية تتيح خروج البخار بكفاءة أعلى بكثير من التكوينات المغلقة.
- إذا سمح التوصيف بذلك، فقم بطحن شريط من الزنك بعرض ١٠ مم من الوصلات الحاملة للحمل؛ وفي الأجزاء التي تكون فيها حماية التآكل التضحية بالغة الأهمية، قم باللحام عبر الطلاء بدلًا من ذلك.
- قم بإعداد نظام السحب: ويُعتبر الذراع المرن لالتقاط الدخان الموضع عند مسافة ٢٠٠–٣٠٠ مم من القوس الحديدي الحد الأدنى اللازم للامتثال لحدود التعرّض لأبخرة اللحام.
- ثبِّت الصفائح الرقيقة مقابل قضبان النحاس الداعمة لتبريد الحرارة ودعم بركة المصهور.
الخطوة ٢: اختر عملية اللحام المناسبة
|
العملية
|
أفضل سمك للصلب المجلفن
|
ملاحظات ميدانية
|
|
اللحام القوسي القصير (MIG/MAG)
|
0.6–3.0 مم
|
عملية اللحام الأساسية؛ استخدم نقل القوس القصير عند سمك أقل من ٢ مم.
|
|
تِغ
|
0.5–1.5 مم
|
أنظف الوصلات؛ أبطأ في الأداء؛ وأزل طبقة الزنك محليًّا للحصول على أفضل النتائج.
|
|
لحام النقطة
|
٠,٤–٢,٠ ملليمتر
|
الأسرع في وصلات التداخل المستخدمة في صناعة الأجهزة المنزلية؛ وتتطلب وقت لحام أطول قليلًا مقارنةً بالصلب العاري.
|
|
لحام بالليزر
|
٠٫٣–١٫٥ مم
|
مدخل حراري منخفض، اضطراب ضئيل في طبقة الزنك؛ ويستلزم تركيبًا دقيقًا جدًّا
|
لتصنيع الصفائح الرقيقة المغلفنة بالزنك عمومًا، تُعد لحام القوس القصير باستخدام تقنية MIG مع سلك حشوة غني بالسيليكون من النوع ER70S-6 ومزيج واقٍ من الأرجون وثاني أكسيد الكربون الخيار العملي الافتراضي. أما اللحام النقطي فيهيمن على خطوط إنتاج الأجهزة المنزلية لأنه لا يحتاج إلى معدن حشوة، ويتحمّل طبقة الزنك مع زيادة طفيفة فقط في زمن اللحام مقارنةً بالصلب العادي غير المغلفن.
الخطوة ٣: ضبط المعايير للصفائح الرقيقة
|
سماكة الورقة
|
المعايير الأولية الموصى بها
|
|
لحام MIG للصفائح بسماكة ٠٫٥–٠٫٨ مم
|
سلك بقطر ٠٫٨–٠٫٩ مم، تيار كهربائي ٦٠–٩٠ أمبير، جهد ١٦–١٧ فولت، سرعة التقدّم ٣٠–٤٠ سم/دقيقة
|
|
لحام MIG للصفائح بسماكة ١٫٠–١٫٢ مم
|
سلك بقطر ٠٫٩ مم، تيار كهربائي ٩٠–١٣٠ أمبير، جهد ١٧–١٩ فولت
|
|
لحام MIG للصفائح بسماكة ١٫٥ مم
|
سلك بقطر ١٫٠ مم، تيار كهربائي من ١٣٠ إلى ١٧٠ أمبير، جهد من ١٨ إلى ٢٠ فولت
|
|
نقطة لحام قطرها من ٠٫٥ إلى ١٫٠ مم
|
قطب كهربائي قطره من ٥ إلى ٦ مم، تيار كهربائي من ٧ إلى ٩ كيلوأمبير، زمن تطبيق التيار من ٠٫٢٥ إلى ٠٫٤ ثانية، قوة ضغط من ٢٫٥ إلى ٤ كيلونيوتن
|
اعتبر هذه القيم نقاط انطلاق أولية، وقم بضبطها على قطع الاختبار قبل البدء في معالجة القطع الإنتاجية. القاعدة العامة للوحات الرقيقة هي: فضّل تقليل التيار الكهربائي مع زيادة سرعة الحركة بدلًا من رفع التيار مع إبطاء الحركة — فالمقدار الكلي للحرارة المُدخلة، وليس شدة التيار وحدها، هو العامل الحاسم في منع الاختراق الحراري. وفي الوصلات المتراكبة (Lap joints)، فإن توسيع فجوة الجذر بنسبة ١٠–١٥٪ يوفّر مسارًا لخروج أبخرة الزنك، ويقلّل بشكل مرئي من المسامية.
الخطوة ٤: التحكم في أبخرة الزنك والشرر
أبخرة أكسيد الزنك تسبب حمى الأبخرة المعدنية — وهي حالة تشمل القشعريرة والحمى والألم العضلي بعد ساعات من التعرض — ولذلك تفرض الحدود المهنية المتعلقة بها قيودًا صارمة في جميع أنحاء العالم. وتتفوق وسائل التحكم الهندسية دائمًا على وسائل الحماية الشخصية: مثل نظام السحب المحلي عند قوس اللحام، والتهوية العامة في الورشة، واستخدام جهاز تنفس يزوّد الهواء أو قناع تنفسي من النوع P3 في الحالات التي تتولد فيها الأبخرة باستمرار. كما تُستخدم رذاذ مقاوم للتناثر أو ورق وقائي لحماية الطلاء المحيط، لأن إزالة التناثر لاحقًا بالطحن تُلحق الضرر بطبقة الحماية من التآكل التي دفعتَ ثمنها. وهناك قاعدة واحدة لا تقبل الجدل: ألا يُجرى لحام الفولاذ المجلفن داخل مكان مغلق دون وجود نظام سحب فعّال أثناء العمل. وهذه الإجراءات الانضباطية البسيطة تمنع معظم الحوادث الخطيرة في ورش تصنيع الفولاذ المجلفن.
الخطوة ٥: الفحص والتشطيب واستعادة الحماية
- نظّف الوصلات باستخدام فرشاة سلكية أو قم بطحنها خفيفًا، ثم افحص اللحامات الإنشائية بحثًا عن المسام عند تكبير ٥×.
- استعد حماية التآكل فورًا: وذلك باستخدام طلاء غني بالزنك أو رش مجلفن على كل وصلة من وصلات الفولاذ المجلفن وعلى المناطق التي تغير لونها بسبب الحرارة — إذ قد تفقد المنطقة المتأثرة حراريًّا معظم طبقة الزنك الموجودة عليها.
- على الأجزاء المُخصَّصة للطلاء بالبودرة، يُطبَّق التفسفر بعد اللحام لتوحيد التركيب الكيميائي للسطح.
- احفظ عيِّنات القطعة الأولى من كل دفعة لفائف؛ فقد تحتاج المعايير إلى ضبط طفيف في الدفعة التالية.
العيوب الشائعة والحلول السريعة
- المسام على طول وصلات الغلفنة بالغمر — قلِّل كمية الزنك عند المفصل، وخفِّض سرعة الحركة قليلًا، وتأكد من تدفق الغاز بين ١٥ و٢٠ لتر/دقيقة.
- الثقوب الناتجة عن الاختراق — خفِّض التيار بمقدار ١٠ أمبير، وأضف دعامة نحاسية من الخلف، وزِد سرعة الحركة.
- التناثر المفرط — قصِّر قوس اللحام، وافحص جودة السلك، ونظِّف طرف التلامس أو استبدله.
- التشققات في حفرة الإنهاء — املأ الحفرة، واستخدم تحكُّم الانحدار، أو سلك حشو أكثر ليونة قليلًا.
- التشوُّه على الوصلات الطويلة — استخدم لحام النقاط، وتقنية التراجع خطوةً خطوةً، والتثبيت القوي.
أسئلة شائعة: إجابات على الأسئلة المتكررة
س١: هل يمكنني لحام لفائف PPGI مطلية أو PPGL رقيقة السمك مباشرةً؟
فقط في الأماكن التي تُزال فيها الطلاء أولاً؛ إذ يؤدي اللحام عبر الطلاء إلى إنتاج أبخرة سامة ولحامات ملوثة. وأفضل ممارسة هي قص الحواف حسب المقاس المطلوب واستخدام التثبيت الميكانيكي — ولهذا السبب يطلب المصنعون غالبًا شرائط حواف من الصلب المجلفن غير المطلي جنبًا إلى جنب مع لفائف الطلاء.
السؤال ٢: هل يجب إزالة الزنك قبل اللحام النقطي؟
لا. فاللحام النقطي يتعامل بكفاءة مع الزنك لأن قوة القطب الكهربائي تضغط على البخار فتطرده من منطقة اللحام. ويُكتفى بزيادة زمن اللحام بنسبة تقريبية تتراوح بين ١٠٪ و٢٠٪ مقارنةً بالصلب غير المغلفن، مع تنظيف أقطاب اللحام بشكل أكثر تكرارًا.
السؤال ٣: أي سلك حشو يناسب صفائح الصلب المجلفن أفضل ما يكون؟
سلك ER70S-6 للحام القوس المعدني الغازي (MIG) في الأجزاء الإنشائية — إذ إن عناصر السيليكون والمنغنيز المزيلة للأكسجين فيه تتعامل بكفاءة مع تلوث الزنك. أما بالنسبة للوصلات الجمالية الملحومة بتقنية القوس التنغستني الخامل (TIG) على قطع الحواف الرقيقة من لفائف الصلب المجلفن المطلي (ppgl)، فيُفضَّل استخدام سلك ER70S-2 لأنه يُعطي نتائج أنظف.
تبدأ نتائج اللحام من المرحلة الأولى مع اتساق المادة: حواف القطع النظيفة، والطلاء الزنك الموحَّد، والانحراف الضيق في السُمك، كلُّها تُسهِّل العمل على المنضدة. وتدعم شركة شنيانغ يوانهي للصلب مصنِّعي المكونات عبر خدمات التقطيع، والقطع حسب الطول، والتسويَة للفائف المجلفنة (GI)، والمغلفنة المطليَّة بالبوليمر (PPGI)، والمغلفنة المطليَّة بالبوليمر الألومنيوم (PPGL)، والمجلفنة الخفيفة (GL) ذات درجات الزنك من Z20 إلى Z275 — وتتوافر الفائف المجلفنة (GI) بسُمك يتراوح بين ٠٫٠٩ مم و٣٫٠ مم — وتتم معالجتها في مقاطعة لياونينغ وفق نظام ضبط جودة ثلاثي المستويات، وتُرسَل إلى جميع أنحاء العالم خلال ٦–١٤ يوماً، مع إمكانية التوصيل خلال ٢٤ ساعة للمنتجات المتوفرة في المخزون.