ما الغاز المستخدم في لحام الـ MIG؟

الإجابة المختصرة: يعتمد نوع الغاز المستخدم في لحام القوس المعدني المحمي (MIG) على نوع المعدن. وعادةً ما يستخدم الفولاذ اللين خليطًا من 75% أرجون و25% ثاني أكسيد الكربون. ويُستخدم ثاني أكسيد الكربون النقي أحيانًا في بعض مهام لحام الفولاذ اللين عندما يكون العاملان المهمان هما التكلفة وعمق الاختراق، وليس سهولة التنظيف بعد اللحام. أما الألومنيوم فيستخدم عادةً أرجونًا نقيًا بنسبة 100%. أما الفولاذ المقاوم للصدأ فيستخدم غالبًا خليطًا ثلاثي المكونات (tri-mix) في عمليات اللحام بالدوائر القصيرة أو خلطات أخرى غنية بالأرجون، وذلك حسب نوع السلك وضبط الجهاز والنتيجة المرغوبة للسطح.

غاز الحماية في لحام القوس المعدني المحمي (MIG) هو الغاز الواقي الذي يغطي بركة اللحام المنصهرة ويمنع دخول الهواء إليها. وتتمثل مهمته بشكلٍ بسيطٍ لكنه بالغ الأهمية في إبعاد الأكسجين والنيتروجين والهيدروجين عن البركة المنصهرة، لكي لا يصبح اللحام مساميًّا أو مؤكسدًا أو مشتتًا بشكلٍ مفرط. وفق الإرشادات الصادرة عن شركة ميلر (Miller). المُصنِّع و وِلْدِنْغ مارت يشير إلى نفس المطابقات الأساسية المذكورة أدناه.

ما الغاز المستخدم في لحام القوس المعدني المحمي (MIG) للمعادن الشائعة؟

إذا كنت تتساءل ما الغاز المستخدم في لحام القوس المعدني المحمي (MIG) في الورش المنزلية، فإن الإجابة الأكثر شيوعًا هي استخدام خليط C25 مع الفولاذ اللين. وغالبًا ما يسأل الناس: ما الغاز الذي يستخدمه جهاز لحام القوس المعدني المحمي (MIG)؟ لكن زجاجة غاز واحدة لا تصلح لكل المهام. فالألومنيوم والفولاذ المقاوم للصدأ يثبتان بسرعة أن هذا غير ممكن.

لماذا يكتسب غاز الحماية أهميةً بالغةً في لحام القوس المعدني المحمي (MIG)؟

الغاز المناسب لعملية اللحام بالقوس المعدني المحمي (MIG) لا يقتصر دوره على حماية بركة اللحام فحسب، بل يؤثر أيضًا في استقرار القوس ومظهر الحبة اللحامية وكمية الرشّة الناتجة وسلوك الاختراق. ولذلك، إذا كنت تبحث عن الغاز الأنسب للحام MIG لشرائه، فابدأ أولًا بتحديد نوع المعدن الأساسي، ثم حدد النتيجة المرغوبة من اللحام.

مطابقة سريعة بين المادة والغاز

يُقرّبك هذا التوفيق السريع من النتيجة المطلوبة بسرعة. أما الخيار الأدق فينبع من كيفية تأثير كل غاز على القوس الكهربائي نفسه، وهي النقطة التي يبدأ عندها لحام MIG بالاختلاف بشكل كبير من مادة إلى أخرى.

كيف يؤثّر غاز التغطية في اللحام

قبل مقارنة خلطات الغاز في الأسطوانات حسب نوع المعدن، من المفيد أن تعرف ما الذي يقوم به الغاز فعليًّا. وفقًا للتوجيهات الواردة من مجلة The Fabricator، فإن غاز التغطية يحمي بركة اللحام المنصهرة من التلوث الخارجي. وقد يبدو ذلك بسيطًا، لكنه يؤثّر تأثيرًا كبيرًا في جودة اللحام. فإذا وصل الهواء إلى البركة، فقد يؤدي ذلك إلى وجود مسامية، أو أكسدة، أو قوس كهربائي غير منتظم، أو زيادة في الشرر. وهذه هي الجوهر الأساسي لغاز التغطية في لحام MIG.

ما الذي يقوم به غاز التغطية أثناء لحام MIG

الغاز المستخدم في لحام MIG لا يغطي اللحام فحسب، بل يؤثّر أيضًا في طريقة بدء القوس الكهربائي، واستقراره، وسلوك البركة المنصهرة، ومقدار التنظيف اللازم بعد تبريد الحبة. ويُساعدك غاز التغطية الجيد في لحام MIG على:

• حماية بركة اللحام المنصهرة من التلوث بالأكسجين والنيتروجين وغيرها من مكونات الغلاف الجوي.
• تثبيت القوس الكهربائي لجعل عملية اللحام أكثر سلاسة وقابلية للتنبؤ.
• التأثير على رشّ اللحام وشكل الحبة وعمق الاختراق.
• ملاءمة العملية مع المعدن الأساسي ونمط الانتقال.

ولهذا السبب يُقارن اللحاميون عدة غازات مستخدمة في لحام القوس المعدني المحمي (MIG) بدلًا من اعتبار كل أسطوانة قابلة للتبديل بشكلٍ تام.

الغاز الخامل مقابل الغاز النشط بلغة بسيطة

TWI يرسم هذا التمييز خطًّا مفيدًا بين عمليتي لحام القوس المعدني المحمي (MIG) ولحام القوس المعدني النشط (MAG). فعملية MIG تستخدم غازات خاملة مثل الأرجون والهيليوم، بينما تستخدم عملية MAG غازات نشطة أو مخاليط تحتوي عادةً على ثاني أكسيد الكربون أو الأكسجين، وبشكل رئيسي في لحام الفولاذ. وفي الحديث اليومي في ورش العمل الأمريكية، يُستخدم مصطلح MIG غالبًا للإشارة إلى كلا العمليتين. أما الاسم العام الأوسع لهذه العملية فهو اللحام بالقوس المعدني المحمي بالغاز (GMAW)، لذا لا داعي للانشغال كثيرًا بالتصنيف، لكن تركيب الغاز لا يزال يلعب دورًا حاسمًا.

• الغاز الخامل: الأرجون أو الهيليوم. وتُستخدم هذه الغازات عادةً في لحام MIG الحقيقي، خاصةً على الألمنيوم والمعادن غير الحديدية الأخرى.
• الغاز النشط: خليط من ثاني أكسيد الكربون أو الأكسجين. وتُستخدم هذه الخلاطات على نطاق واسع في لحام الفولاذ لأنها تغيّر سلوك القوس وخصائص اللحام.
• نقطة عملية: يؤثر غاز الحماية المستخدم في لحام القوس المعدني المدرّع (MIG) على استقرار القوس، وتناثر القطرات المعدنية، ونمط انتقال المعدن، وعمق الاختراق، وشكل الحبة اللحامية.

اللحام بالقوس المعدني المدرّع (MIG) باستخدام الغاز مقابل اللحام بالقلب الفلّوسي دون غاز

وهنا تبدأ الكثير من الالتباسات. هل يتطلب لحام القوس المعدني المدرّع (MIG) استخدام غاز؟ إن لحام القوس المعدني المدرّع الحقيقي أو لحام القوس المعدني مع الغاز (GMAW) يستخدم بالفعل غاز حماية خارجيًا. أما لحام القلب الفلّوسي ذاتي الحماية فلا يستخدم غازًا خارجيًّا. وتوضّح شركة ميلر أن لحام القلب الفلّوسي ذاتي الحماية (FCAW) يستخدم فلّوسًا داخل السلك لتوليد غاز واقي عند القوس، ولذلك فهو يعمل بكفاءة عالية في البيئات الخارجية. أما لحام القلب الفلّوسي المحمي بالغاز، الذي يُصنَّف عادةً في الحديث التقني ضمن لحام القلب الفلّوسي المزدوج الحماية (Dual-shield FCAW)، فيستخدم سلكًا قلبيًّا فلّوسيًّا بالإضافة إلى غاز خارجي.

• اللحام بالقوس المعدني المدرّع / لحام القوس المعدني مع الغاز (MIG/GMAW): سلك صلب بالإضافة إلى غاز خارجي.
• اللحام بالقلب الفلّوسي ذاتي الحماية: سلك ذو قلب مملوء بالفلوكس، ولا يتطلب أسطوانة خارجية.
• اللحام القوسي المحمي بالغاز باستخدام سلك ذو قلب مملوء بالفلوكس: سلك ذو قلب مملوء بالفلوكس بالإضافة إلى غاز خارجي، ويُستخدم عادةً في عمليات التصنيع الثقيلة.

يتطلب اللحام بالقوس المعدني المحمي (MIG) غاز حماية خارجيًا، أما سلك الفلوكس ذاتي الحماية فلا يتطلبه، بينما يستخدم اللحام القوسي المحمي بالغاز باستخدام سلك ذو قلب مملوء بالفلوكس (FCAW) كلاً من الفلوكس الموجود داخل السلك والغاز الخارجي معًا.

هذا التمييز البسيط يوضح معظم الاستفسارات المتعلقة بأنواع الغاز المستخدمة في لحام MIG. كما أنه يلمّح إلى سبب الجدل الكبير المثار حول الفولاذ اللين: ف setups اللحام الأكثر شيوعًا للفولاذ ترتكز على خلطات نشطة، وهذه الخلطات تُحدث شعورًا مختلفًا جدًّا في القوس الكهربائي من زجاجة غاز إلى أخرى.

غاز لحام MIG للفولاذ اللين: ٧٥/٢٥ مقابل CO2

الفولاذ اللين هو المجال الذي تكتسب فيه اختيار غاز الحماية أهمية كبيرة وسريعة. والإجابتان الشائعتان هما: غاز لحام ٧٥/٢٥ ، ويُسمى غالبًا غاز لحام C25 ، و100% ثاني أكسيد الكربون. ولأعمال الورشة والكراجات العادية، يُعَدّ خليط الأرجون وثاني أكسيد الكربون بنسبة 75/25 الخيار الأكثر تساهلاً. فهو يوفّر قوساً كهربائياً أكثر سلاسة، وأقل تناثراً، وخط لحام أنظف مظهرًا. أما ثاني أكسيد الكربون النقي فلا يزال قابلاً للاستخدام تمامًا على الفولاذ اللين، لكنه عادةً ما يولّد قوساً كهربائياً خشناً أكثر ويستلزم عمليات تنظيف إضافية. وهذه المفاضلة هي السبب في أن كثيراً من عُمّال اللحام يعتبرون خليط C25 الغاز القياسي المستخدم في لحام القوس المعدني المحمي (MIG) للفولاذ اللين.

خليط الأرجون وثاني أكسيد الكربون بنسبة 75/25 لتسهيل لحام الفولاذ اللين بطريقة القوس المعدني المحمي (MIG)

توصِف شركة ميلر خليط الأرجون وثاني أكسيد الكربون بنسبة 75% أرجون / 25% ثاني أكسيد كربون باعتباره خياراً شائعاً جداً لغاز اللحام المستخدم مع الفولاذ اللين، لأنه يُنتِج أقل قدرٍ ممكن من التناثر، وخصائص قوس كهربائي جيدة، وشكل خط لحام يمتزج بسلاسة عند الحواف. المُصنِّع ويضيف توضيحاً مهماً عن العملية: بالنسبة للأقطاب الكهربائية الخاصة بالفولاذ الكربوني، فإن غاز التغطية الأكثر شيوعاً في طريقة انتقال القصر الكهربائي هو خليط 75% أرجون / 25% ثاني أكسيد كربون.

من الناحية العملية، هذا يعني أن غاز C25 يُعتبر أسهل في الاستخدام على الفولاذ المعتدل الرقيق إلى المتوسط السمك. فإذا كنت تصنع حوامل أو تركّب ألواح الهيكل أو تقوم بأعمال تصنيع عامة حيث يهم المظهر الخارجي، فإن هذا الغاز المستخدم في لحام الفولاذ المعتدل بتقنية التوصيل المعدني (MIG) يجعل بركة اللحام أسهل في القراءة ويجعل الحبة اللحامية أسهل في إبقائها نظيفة ومنسقة.

متى يظل استخدام ثاني أكسيد الكربون الخالص منطقيًّا

إن نسبة 100% من ثاني أكسيد الكربون ليست خيارًا خاطئًا. بل هي الخيار الأمثل من حيث التكلفة، وقد يكون خيارًا ذكيًّا. وتوضح شركة ميلر أن غاز C-100 بديل اقتصادي فعّال، رغم أنه قد يولّد رشّاشات أكثر وقوسًا كهربائيًّا أقل انتظامًا بعض الشيء. وقد ساهمت الآلات الحديثة في تحسين أدائه، لذا لا يزال استخدام غاز CO2 للحام بتقنية MIG مقبولًا تمامًا عندما تكون العمق الاختراقي وتكلفة التشغيل أكثر أهمية من جودة السطح النهائي.

ولهذا السبب ما زالت بعض ورش الزراعة وورش الإصلاح وأعمال اللحام على الفولاذ المعتدل السميك تستخدمه. فإذا لم تكن تمانع في إجراء عمليات تنظيف إضافية، ولم تكن جودة المظهر البصري للوصلة اللحامية ذات أولوية قصوى، فإن ثاني أكسيد الكربون يمكن أن يكون غاز لحام منطقيًّا للفولاذ المعتدل.

كيف يؤثر اختيار غاز اللحام على نتائج لحام الفولاذ المعتدل

لذلك إذا طلب شخصٌ ما أفضل أسطوانة غاز للصلب اللين، فإن الإجابة الصادقة تعتمد على النتيجة المرجوة. استخدم خليط الأرجون وثاني أكسيد الكربون بنسبة ٧٥/٢٥ عندما ترغب في تحكُّم أسهل ونتائج أنظف. واستخدم ثاني أكسيد الكربون عندما تكون التكلفة واختراق القوس هما العاملان الأهم. وهذه المقارنة لا تؤثر فقط في المظهر، بل إنها تؤثر أيضًا في سلوك القوس من حيث نمط انتقال المعدن عبر القوس، ولذلك فإن الطبقة التالية في اختيار غاز اللحام ليست مرتبطة فقط بنوع المعدن، بل بكيفية رغبتك في انتقال المعدن عبر القوس.

اختر خليط غاز اللحام المناسب لنمط الانتقال

يمكن أن تشعر نفس السلك بشكلٍ مختلف تمامًا بمجرد تغيير الزجاجة. ويعود ذلك إلى أن غاز التحمية لا يقتصر دوره على حماية بركة اللحام فحسب، بل يساعد أيضًا في تحديد كيفية انتقال المعدن عبر القوس. ومن الناحية العملية، فإن خليط غاز اللحام بالقوس المعدني المدرع (MIG) يؤثر على التحكم في بركة اللحام، وانبعاث الشرر، وشكل الحبة اللحامية، وكذلك ما إذا كان اللحام يبدو لينًا ومتسامحًا أم سريعًا وقويًّا.

اللحم بالانتقال القصيري (Short Circuit MIG) والخيارات المتسامحة للغاز

يُعد نمط الانتقال القصيري (Short-circuit transfer) النمط الذي تستخدمه ورش العمل المنزلية، والعديد من ورش التصنيع اليوميَّة. ويصفه «المُصنِّع» بأنه نمط منخفض الطاقة يُستخدَم عادةً على المواد الرقيقة، أي بسمك ¼ بوصة أو أقل، وهو مناسب لجميع المواضع. أما بالنسبة للفولاذ الكربوني، فإن غاز التحمية الأكثر شيوعًا هو خليط يتكون من ٧٥٪ أرجون و٢٥٪ ثاني أكسيد الكربون.

ويكتسب هذا أهميةً لأن خليط الأرجون وثاني أكسيد الكربون المستخدم في لحام القوس المعدني المدرع (MIG) يمنح عادةً قوسًا أكثر هدوءًا مقارنةً باستخدام ثاني أكسيد الكربون النقي. وبذلك تصبح بركة اللحام أسهل في القراءة، ويقل انبعاث الشرر، وتبدو عمليات التصنيع العامة أكثر تسامحًا. وهنا بالضبط يُحقِّق خليط غاز اللحام بالقوس المعدني المدرع (MIG) فوائد كبيرة جدًّا، خاصةً عند لحام الفولاذ الرقيق وإصلاح القطع.

عندما تتطلب عملية النقل بالرش كمية أكبر من الأرجون

تختلف سلوكية نقل الرش اختلافًا كبيرًا. فبدلًا من أن تلامس السلك باستمرار حوض اللحام، فإن قطرات صغيرة جدًّا تنتقل عبر القوس بشكل مستمر. والنتيجة هي انخفاضٌ شديد في الانبعاثات المتناثرة، وحوض لحام أكثر سيولة، وزيادة في معدل الترسيب، لكنها عادةً ما تكون مناسبة أكثر للسبائك السميكة ولعملية اللحام في الوضع الأفقي أو المسطح مقارنةً باللحام في المواضع غير المعتادة. أما بالنسبة للنقل بالرش على الفولاذ، فيشير ميلر إلى خليط يحتوي على ٩٠٪ أرجون و١٠٪ ثاني أكسيد الكربون كخيار شائع، بينما تشير مجلة «ذا فابريكيتور» إلى أن نقل الرش يتطلب عمومًا نسبة لا تقل عن ٨٠٪ أرجون في غاز الحماية.

وهنا يخطئ الناس عادةً في اللحام القوسي المحمي بالغاز (MIG) باستخدام الأرجون . إذ يمكن أن يؤدي زيادة نسبة الأرجون إلى تفعيل سلوك النقل بالرش، لكن اللحام القوسي المحمي بالغاز (MIG) باستخدام الأرجون فقط ليست الإجابة الافتراضية للفولاذ. فالخلط الشائع هو اللحام القوسي المحمي بالغاز (MIG) باستخدام ١٠٠٪ أرجون — وهذا منطقي تمامًا عند لحام الألومنيوم، وليس نقطة البداية المعتادة عند لحام الفولاذ الكربوني.

اللحام القوسي المحمي بالغاز (MIG) النبضي والمزيج الغني بالأرجون

اللحام القوسي المعدني المحمي النبضي (MIG) أو انتقال النبض-الرش هو تنوع خاضع للتحكم من طريقة الانتقال بالرش. ويقوم مصدر الطاقة هنا بالتناوب بين تيار قمة عالٍ وتيار خلفي أقل، مما يساعد في التحكم في الحرارة مع الاستمرار في نقل المعدن بطريقة تشبه الرش. ويلاحظ مصنع الأجزاء أن انتقال النبض يستخدم عمومًا نفس مجموعات الغازات المستخدمة في انتقال الرش. وبعبارات بسيطة تُستخدم في ورش العمل، فهذا يعني أن إعدادات اللحام النبضي تفضل عادةً خليطًا غنيًا بالأرجون أيضًا، وليس نفس الزجاجة التي قد تختارها تلقائيًا لأعمال الصلب باستخدام طريقة الاتصال القصير اليومية.

أعلى اللحام القوسي المحمي بالغاز (MIG) باستخدام الأرجون غالبًا ما يجعل النسبة المئوية لغازات اللحام النبضي عملية اللحام تبدو أوضح وأكثر استقرارًا، مع انخفاض في الشرر وتحسين في التحكم في حوض اللحام مقارنةً بمزيجات الصلب الخشنة.

وبالتالي، فإن اختيار الغاز لا يتعلق فقط بملاءمة المعدن، بل يؤثر أيضًا على طريقة سير عملية اللحام. ويكتسب هذا التفصيل أهميةً أكبر عند لحام الفولاذ المقاوم للصدأ، حيث تتبع خليطات الغاز الغنية بالأرجون وعملية اللحام بالدوائر القصيرة منطقًا مختلفًا عن الافتراضات القياسية المستخدمة مع الفولاذ الكربوني.

غاز اللحام بالقوس المعدني المحمي (MIG) للفولاذ المقاوم للصدأ: الخليط الثلاثي مقابل الخلائط الغنية بالأرجون

يتفاعل الفولاذ المقاوم للصدأ تفاعلًا سلبيًّا مع خيارات الغاز غير الدقيقة. فنوع الأسطوانة يؤثر في شعور القوس الكهربائي، ولون الحبة اللحامية، والأكسدة السطحية، بل وحتى ما إذا كان اللحام يحتفظ بمقاومة التآكل التي دفعتَ ثمنها. ولذلك، غاز الحماية المستخدم في لحام الفولاذ المقاوم للصدأ بالقوس المعدني المحمي (MIG) يكون عادةً أكثر تخصصًا من الخلائط المستخدمة في لحام الفولاذ الكربوني. غاز لحام الفولاذ المقاوم للصدأ بالقوس المعدني المحمي (MIG) يعني في الواقع غالبًا استخدام خليط ثلاثي قائم على الهيليوم في عمليات اللحام بالدوائر القصيرة، بينما تتجه إعدادات اللحام بالرش واللحام بالرش النابض عادةً نحو الخلائط الغنية بالأرجون.

ويكتسب هذا الاختلاف أهميةً لأن الفولاذ المقاوم للصدأ ليس مجرد نوعٍ آخر من الفولاذ. وتوجيهات المعادن الكندية ويوضح الشركة المصنعة أن المزيج المناسب يساعد في الحفاظ على تركيب اللحام، والحد من الأكسدة، وتحسين مظهر الحبة. ولهذا السبب فإن أسطوانة الصلب اللين الشائعة نادرًا ما تكون أفضل غاز لعملية لحام الستانلس ستيل بتقنية MIG .

لماذا يستخدم الستانلس ستيل غازات مختلفة في لحام MIG

يكتسب الستانلس ستيل خصائصه الأداءَ من توازن السبائك، وبخاصة الكروم. ويمكن للغاز التفاعلي الزائد أن يخلّ بهذا التوازن. وتلاحظ مجلة Canadian Metalworking أنه عند لحام الستانلس ستيل باستخدام سلك صلب، يجب ألا يتجاوز محتوى غاز ثاني أكسيد الكربون في غاز التغطية ٥٪. وهذه هي السبب المباشر وراء عدم ملاءمة مزيج الغاز الشائع لصلب الكربون (٧٥٪ أرجون / ٢٥٪ ثاني أكسيد كربون) لهذا النوع من اللحام، إذ يحتوي على كمية زائدة من الكربون، وقد يسهم في تكوّن كربيدات الكروم، ويقلل مقاومة التآكل والخصائص الميكانيكية، وغالبًا ما يترك سطح اللحام مُغبرًّا.

إذا كنت تُقارن بين غاز لحام الستانلس ستيل بتقنية MIG الخيارات المتاحة، والأهداف العملية عادةً ما تكون نفسها:

• الحفاظ على انخفاض مستوى الأكسدة.
• جعل القوس أكثر استقرارًا.
• تحسين التماسك وشكل الحبة.
• حماية المظهر في الأجزاء الرقيقة أو المرئية.
• تجنب اكتساب الكربون غير الضروري.

هذه هي المنطق الحقيقي وراء غاز لحام MIG للفولاذ المقاوم للصدأ . ويُختار الخليط بناءً على نتيجة اللحام، وليس فقط استنادًا إلى التسمية المكتوبة على المعدن الأساسي.

خليط ثلاثي لمهمات لحام الفولاذ المقاوم للصدأ بالدوائر القصيرة

تُستخدم خلطة الغاز الثلاثية بشكل شائع في عمليات لحام الفولاذ المقاوم للصدأ بالدوائر القصيرة. وتوضح مجلة «كاناديان ميتال ووركينغ» (Canadian Metalworking) خلطة نموذجية من الغاز الثلاثي لعملية لحام الفولاذ المقاوم للصدأ باستخدام قوس المعدن المحمي بالغاز (GMAW) تتكون من ٨٥ إلى ٩٠ في المئة هيليوم، وصولاً إلى ١٠ في المئة أرجون، و٢ إلى ٥ في المئة ثاني أكسيد الكربون. ومثال شائع على ذلك هو خليط يتكون من ٩٠ في المئة هيليوم، و٧٫٥ في المئة أرجون، و٢٫٥ في المئة ثاني أكسيد الكربون. ويُسهم الهيليوم في تسهيل بدء القوس وزيادة سيولة حوض اللحام، بينما يوفّر الأرجون الحماية العامة للمنطقة المُلحومة، أما إضافة ثاني أكسيد الكربون بكمية صغيرة فتساعد في تثبيت القوس.

وبعبارات ورشة العمل البسيطة، فإن هذا غاز لحام MIG للفولاذ المقاوم للصدأ يمنح لحام القصر الدائري شعورًا أكثر نعومة ونظافة مقارنةً بمزيج الفولاذ الكربوني. وهو مفيدٌ بشكل خاص عند استخدام مواد أرق أو عندما يكون المظهر النهائي عاملًا مهمًّا. ويصف «الصانع» أيضًا خيارًا مكوَّنًا من ثلاثة مكونات لمعدن الستانلس ستيل الأوستنيتي: الأرجون مع ٢ إلى ٥٪ من ثاني أكسيد الكربون و٢ إلى ٥٪ من النيتروجين. ويمكن لهذا المزيج أن يحسِّن شكل ولون الحبة اللحامية، كما يزيد من سرعة التقدُّم والإنتاجية في بعض التطبيقات.

مزيجات غنية بالأرجون لتحقيق نتائج أنظف مع الستانلس ستيل

عندما يسمح نوع العمل باستخدام نقل الرش أو نقل الرش النابض، يتغير نوع الغاز المستخدم. ففي حالة نقل الرش للصلب المقاوم للصدأ من السلسلة 300، تشير مجلة «كاناديان ميتال ووركينغ» إلى أن خليط الغاز الشائع يتكون من 98% أرغون و2% ثاني أكسيد الكربون أو 2% أكسجين. كما يمكن إضافة كميات صغيرة من النيتروجين لتحسين الترطيب وسرعة التقدم أو الاختراق. ويضيف موقع «ذا فابريكيتور» أن خليط الأرغون مع 1–2% أكسجين أو 2–5% ثاني أكسيد الكربون يُستخدم على نطاق واسع في عمليات الرش التقليدية والرش النابض، بينما يُمكن لخليط الأرغون مع 25–35% هيليوم و1–2% ثاني أكسيد الكربون تحسين شكل الحبة اللحامية ولونها والتحكم في التشوهات عند لحام المواد الأرق.

وهناك أيضًا تفصيلٌ مهمٌ آخر: ففي عملية لحام القوس المعدني المحمي بالغاز (GMAW) بالنابض على الصلب المقاوم للصدأ، تشير مجلة «كاناديان ميتال ووركينغ» إلى أن استخدام 100% أرغون قد يكون مقبولًا، لأن التيار النابض نفسه يساعد في استقرار القوس. وبالتالي، يظهر الأرغون النقي فعلاً في أعمال اللحام على الصلب المقاوم للصدأ، لكنه يُختار خصوصًا حسب طبيعة العملية، وليس كحل افتراضي قياسي يُفترض أنه مناسب لجميع أنواع الفولاذ.

وبالتالي، وعلى الرغم من أن الفولاذ المقاوم للصدأ يستفيد أحيانًا من غاز غني بالأرجون، فإن التركيبة الدقيقة لا تزال تعتمد على طريقة الانتقال وعائلة السبيكة والتشطيب المطلوب. ويظهر الأرجون النقي هنا كخيار محدود يحدده نوع العملية. أما بالنسبة للألومنيوم، فيصبح هو النقطة الابتدائية المعتادة.

الغاز المستخدم في لحام الألومنيوم بتقنية MIG يبدأ بالأرجون

ظهر الأرجون النقي في سياق مناقشة الفولاذ المقاوم للصدأ كخيار محدود نسبيًّا ومحدد حسب نوع العملية. أما بالنسبة للألومنيوم، فيصبح الخيار الابتدائي المعتاد. ووفق دليل شركة ميلر، يُعد الأرجون بنسبة ١٠٠٪ الغاز الأكثر شيوعًا للاستخدام في لحام الألومنيوم بتقنية MIG. وهذا هو الجواب المعتاد على غاز لحام الألومنيوم بتقنية MIG ، وهو أحد أوضح الأمثلة التي يتغير فيها الغاز المناسب تمامًا باختلاف نوع المعدن.

لماذا يُستخدم الأرجون بنسبة ١٠٠٪ بشكل شائع في لحام الألومنيوم بتقنية MIG

إذا كنت اللحام الغازي المعدني للألومنيوم ، والأرجون بنسبة ١٠٠٪ هو الخيار الأول القياسي. وتلاحظ شركة ميلر أن استخدام الأرجون في لحام MIG يعمل الألومنيوم بشكل جيد لأن الأرجون يمتلك قيمة تأين منخفضة، مما يسمح بانتقال رش أو رش نبضي بسهولة. كما أنه يحافظ على بساطة تركيب غاز الحماية لمادةٍ حساسة للغاية للتلوث. لذا، إذا كنت تختار غاز لعملية لحام الألومنيوم بتقنية MIG ، فإن الأرجون النقي هو عادةً النقطة العملية التي يُبدأ منها.

عندما تدخل خليطات الهيليوم في الصورة

يمكن أن تكون خليطات الهيليوم والأرجون فعّالةً أيضًا في لحام الألومنيوم. وتتضمن شركة ميلر هذه الخليطات كخيارٍ متاح، لكنها تشير أيضًا إلى المفاضلة الرئيسية: إن الهيليوم باهظ الثمن. وبالمصطلحات الواقعية، يجعل ذلك خليطات الهيليوم خيارًا متخصصًا أكثر منه الخيار الافتراضي اليومي للحماية الغازية أثناء لحام الألومنيوم .

تجنب الخلط بين غازات لحام الفولاذ والألمنيوم

وهنا بالضبط يخطئ العديد من الباحثين. نعم، الأرجون بنسبة ١٠٠٪ هو الغاز الشائع غاز لحام الألومنيوم بتقنية MIG . لا، هذا لا يجعله الإجابة الافتراضية للفولاذ الطري. وتحذّر شركة ميلر أيضًا من استخدام غاز يحتوي على ثاني أكسيد الكربون (CO2) في لحام الألومنيوم، لأن الألومنيوم حساسٌ للغاية للتلوث، وقد يؤدي ثاني أكسيد الكربون إلى تلوث اللحام.

• ابدأ باستخدام الأرجون بنسبة ١٠٠٪ في معظم عمليات لحام الألومنيوم بتقنية MIG.
• احرص على نظافة معدات العمل ونظام الغاز، لأن الألومنيوم حساسٌ للتلوث.
• اضبط تدفق الغاز بدقة وفقًا للعملية المُراد تنفيذها؛ فقلة التغطية قد تؤدي إلى مشكلات، بينما قد يتسبب التدفق الزائد في اضطرابات هوائية.
• اختر غاز الحماية بما يتناسب مع السلك المستخدم والمادة الأساسية وهدف اللحام، وذلك وفقًا لتوصيات سلك الحشو.
• يُعد الأرجون النقي خيارًا مناسبًا أيضًا عند لحام الألومنيوم بتقنية TIG، إذ يدعم نفس الغاز تلك العملية أيضًا.

قد يبدو ذلك بسيطًا، لكن وجود أسطوانة صحيحة لا يشكّل سوى نصف القصة. فالتسريبات، أو سوء تدفق الغاز، أو التيارات الهوائية، أو انسداد القطع الاستهلاكية قد تفسد اللحام رغم ذلك، ولذلك تظهر مشكلات الغاز عادةً كعيوب لاحقًا.

استكشاف أخطاء معدل تدفق غاز اللحام بالقوس المعدني المحمي (MIG)

حتى مع استخدام مزيج غاز مناسب، قد تنتج لحامات غير جذابة إذا لم يصل غاز الحماية إلى البركة المنصهرة بشكل كافٍ. ولهذا السبب غالبًا ما تعود عيوب مثل المسامية والتناثر والتصبغ والتذبذب في القوس الكهربائي إلى اختيار غاز غير مناسب أو إعداد غير سليم لنظام الغاز. وتُشير شركة Miller إلى ضعف تغطية غاز الحماية باعتباره أحد الأسباب الرئيسية للمسامية والتناثر المفرط، بينما ويست إير و خبير اللحام كلا الملاحظتين تشيران إلى خطأ شائع بسهولة: فالكمية الزائدة من الغاز قد تكون ضارةً بنفس القدر الذي تسببه الكمية القليلة جدًا، لأن الاضطرابات قد تسحب الهواء إلى منطقة اللحام.

وهذا أول شيء يجب تذكّره عند فحص إعداد غاز لحام القوس المعدني المحمي (MIG) . فلا تحاول معالجة كل عيبٍ عن طريق زيادة ضغط المنظم. ابدأ أولاً بالتفريق بين سؤالين:

• هل الغاز المستخدم مناسب للمعدن ونمط الانتقال؟
• هل مسار توصيل الغاز يوفّر في الواقع تغطية مستقرة عند قوس اللحام؟

كيف يؤدي استخدام الغاز غير المناسب إلى التخلخل والتناثر

غالبًا ما تظهر مشكلات اختيار الغاز على شكل سلوك غير مستقر للحام، حتى بعد إجراء تعديلات طفيفة على الجهاز. فمثلاً، يمكن أن يؤدي استخدام خليط مخصص للصلب المعتدل على الفولاذ المقاوم للصدأ إلى زيادة الأكسدة وترك مظهرٍ أقل نظافةً للساق اللحام. كما أن استخدام الأرجون النقي حيث يتطلب الأمر خليطًا مخصصًا للصلب قد يجعل قوس اللحام يتصرف بشكل مختلف عمّا هو متوقع. ومن ناحية أخرى، فإن كثرة ثاني أكسيد الكربون قد تزيد من التناثر وتُحدث خشونة في مظهر الساق اللحام. أما في الجانب المقابل، فإن عدم كفاية التغطية يسمح بوصول الأكسجين والنيتروجين إلى حوض اللحام، وهو ما يُسبّب التخلخل.

ويهمّ أيضًا معدل تدفق الغاز. وتقدّم شركة ويست إير (WestAir) توجيهات عملية معدل تدفق غاز اللحام بالقوس المعدني المحمي (MIG) المعدل القياسي يتراوح بين ١٠ و١٥ قدمًا مكعبًا في الساعة (CFH) للصلب اللين في الأماكن المغلقة دون وجود تيارات هوائية، بينما يُستخدم غالبًا نطاق ٢٠ إلى ٣٠ قدمًا مكعبًا في الساعة عند ظهور المسام، ويتراوح المعدل خارج الأماكن المغلقة بين ٣٠ و٣٥ قدمًا مكعبًا في الساعة. أما بالنسبة للألومنيوم والفولاذ المقاوم للصدأ، فإن التوجيهات الخاصة بهما تبدأ من حد أدنى قدره ٢٠ قدمًا مكعبًا في الساعة، مع الحاجة عادةً إلى نطاقات أعلى حسب الظروف. ويكرر موقع «وِلد غورو» (Weld Guru) نفس التحذير: إن انخفاض معدل التدفق يؤدي إلى ظهور مسامية في اللحام وضعفه، بينما قد يتسبب التدفق الزائد في اضطراب تدفق الغاز نتيجة تأثير الفنتوري.

لذلك، إذا أصبح لحامك فجأةً مساميًّا بعد استبدال زجاجة غاز اللحام بالقوس المعدني المحمي (MIG) ، فلا تفترض أن الأسطوانة الجديدة معطوبة. بل تأكَّد أولًا من تركيبة الغاز، ثم تحقق من معدل التدفق الفعلي عند الفوهة.

مشاكل إعداد الغاز التي تؤدي إلى عدم استقرار القوس الكهربائي

يُمعن العديد من عمال اللحام النظر في ضغط غاز اللحام بالقوس المعدني المحمي (MIG) على المؤشر وتفترض أن المهمة قد انتهت. لكن المشكلة تكمن في أن ضغط الغاز في الزجاجة لا يعادل التدفق الفعلي القابل للاستخدام عند الفوهة. ويوضح موقع Weld Guru أن الإعداد الذي يجب الانتباه إليه هو معدل التدفق بالقدم المكعب في الساعة (CFH) عند المنظم أو عداد التدفق، وليس فقط الضغط المتبقي في الأسطوانة. وفي عملية استكشاف الأخطاء وإصلاحها فعليًّا، فهذا يعني فحص كامل مسار الغاز:

• تأكيد خزان غاز اللحام بالقوس المعدني المحمي بالغاز (MIG) يجب أن يكون الصمام مفتوحًا وأن يكون المنظم مضبوطًا حسب معدل التدفق، وليس وفق تقدير ضغط الزجاجة.
• افحص الخراطيم والوصلات واتصال البندقية للبحث عن أي تسرب.
• نظّف الفوهة وأزل الرواسب المعدنية (Spatter) التي قد تحجب التغطية الغازية.
• تحقق من عمق غمر طرف التلامس (Contact Tip Recess) وحجم الفوهة لضمان قدرة الغلاف الغازي على تغطية بركة اللحام.
• ابحث عن التيارات الهوائية الناتجة عن المراوح أو الأبواب أو فتحات أنظمة التكييف والتهوية أو الرياح الخارجية.
• راقب طول السلك البارز (Wire Stickout). وتوصي شركة Miller بعدم إطالة السلك أكثر من نصف بوصة خارج الفوهة.
• تأكد من أن الجهاز مضبوط حسب نوع السلك الفعلي المستخدم، والاستقطاب (Polarity)، والمادة التي يتم لحامها.

إذا كنت تستخدم غاز ثاني أكسيد الكربون النقي (CO2) من أسطوانة منفصلة خزان غاز اللحام بالقوس المعدني المحمي بالغاز (MIG) ، ويلاحظ خبير اللحام أيضًا أن أسطوانات ثاني أكسيد الكربون تستخدم وصلات مختلفة عن تلك المستخدمة في خليط الأرجون وقد تتطلب منظم ضغط مُصمَّم خصيصًا لثاني أكسيد الكربون. ويمكن أن يكون تكوُّن الصقيع مؤشرًا على ضرورة فحص تركيبتك بدقة أكبر. وهذه التفاصيل بالغة الأهمية عندما يغيّر الأشخاص بين أسطوانات غاز اللحام المعدني الواقية (MIG) المختلفة ويفترضون أن كل منظم ضغط يتصرف بنفس الطريقة. أسطوانات غاز اللحام المعدني الواقية (MIG) ويفترضون أن كل منظم ضغط يتصرف بنفس الطريقة.

تصحيح عيوب اللحام المعدني الواقية (MIG) عبر فحص الغاز أولًا

يعمل ترتيب استكشاف الأخطاء وإصلاحها العملي بشكل أفضل: تحقق من تسمية الأسطوانة، وعيّن التدفق حسب قدم مكعب في الساعة (CFH)، وافحص وجود التسريبات والرياح، ونظّف الفوهة، وتأكد من طول السلك البارز وزاوية القمع، ثم تأكد من أن الجهاز يتوافق مع السلك والمادة. وعندما تتحسن عملية اللحام بعد هذه الفحوصات، فإن المشكلة لم تكن عادةً «لحمًا رديئًا» على الإطلاق من الناحية العامة. بل كانت عدم توافق بين نوع الغاز المستخدم، وطريقة توصيل الغاز، وانضباط الإعداد. ولذلك بالضبط فإن أذكى خيارات الغاز نادرًا ما تعتمد فقط على نوع المعدن، بل تعتمد على نتيجة اللحام التي تريدها والظروف التشغيلية التي تعمل فيها.

ما الغاز الذي يجب استخدامه في لحام الميغ

يمكن أن تفسد خرطومٌ معطوب أو تيار هواء غير مرغوب فيه جودة اللحام، لكن المكسب الأكبر هو اختيار الأسطوانة المناسبة قبل سحب الزناد. وإذا كنت ما زلت تقرر ما الغاز الذي يجب استخدامه في لحام الميغ ، فاجعل الخيار بسيطًا. ESAB اختيار غاز الت shielding للإطارات يعتمد على نفس العوامل العملية التي تهم في ورش العمل الفعلية: نوع المادة، والسمك، والمظهر المطلوب للوصلة اللحامية، والتكلفة. وهذا يمنحك مسارًا سريعًا نحو أفضل غاز لعملية اللحام بالقوس المعدني المحمي (MIG) لوظيفتك الفعلية، وليس فقط أسطوانة الغاز الأكثر شيوعًا الموجودة على الرف.

اختر الغاز حسب نوع المعدن وهدف اللحام

إذا كنت تقصد ما الغاز الذي تستخدمه مع جهاز لحام القوس المعدني المحمي (MIG)؟ ابدأ أولًا بنوع المعدن، ثم صَفِّح اختيارك وفقًا للنتيجة المطلوبة. فالفولاذ اللدن غالبًا ما يتطلب خليطًا من الأرجون وثاني أكسيد الكربون بنسبة 75/25 لتحقيق تحكم أسهل، أو ثاني أكسيد الكربون النقي عند إعطاء الأولوية لعمق الاختراق وانخفاض التكلفة. أما الألمنيوم فيبدأ عادةً باستخدام الأرجون النقي 100%. أما الفولاذ المقاوم للصدأ فيتطلب عادةً خليطًا أكثر تخصصًا غنيًا بالأرجون أو خليطًا ثلاثي المكونات. وبعبارة أخرى، فإن أفضل غاز لعملية اللحام بالقوس المعدني المحمي (MIG) يعتمد على ما إذا كنت تُقدّر مظهرًا أنظف للوصلة، أو عمق اختراق أكبر، أو انخفاض في الشرر، أو سهولة أكبر في التعامل.

اتبع مسارًا بسيطًا لاختيار غاز اللحام بالقوس المعدني المحمي (MIG)

1. حدد المعدن الأساسي. الفولاذ المقاوم للصدأ والألمنيوم والفولاذ الصلب لا تشارك نفس الغاز الافتراضي.
2. حدد ما هو الأهم بالنسبة لك. اختر أولويتك: لحام أنظف، أو اختراق أقوى، أو تكلفة أقل، أو تحكم أسهل في القوس.
3. اختر عائلة الغاز المناسبة. استخدم خليط الأرجون وثاني أكسيد الكربون للصلب المعتدل العام، واستخدم ثاني أكسيد الكربون لأعمال الصلب منخفضة التكلفة، واستخدم الأرجون النقي للألمنيوم، وخليط الغاز الخاص بالفولاذ المقاوم للصدأ لأعمال الفولاذ المقاوم للصدأ.
4. تحقق من نمط الانتقال. إذا كنت ترغب في أداء الرش أو الأداء النابض، فإن مخاليط الأرجون الغنية تكون غالبًا جزءًا من الحل. ولهذا السبب ما نوع الغاز المناسب لعملية اللحام بالقوس المعدني المحمي (MIG) ليست سؤالاً يتعلق فقط بالمعدن، بل أيضًا بسلوك القوس.
5. تحقق من الإعداد قبل بدء اللحام. تأكيد تسمية الأسطوانة، وإعداد المنظم، وحالة الفوهة، والحماية من التيارات الهوائية. حتى الغاز الصحيح ما نوع الغاز المستخدم في لحام القوس المعدني المحمي (MIG)؟ يفشل الخيار إذا كانت التغطية ضعيفة.

عندما يتطلب اللحام الإنتاجي خبيرًا متخصصًا

بالنسبة لأعمال الورشة ذات الطابع الفردي، فإن مسار اتخاذ القرار هذا يكون عادةً كافيًا. أما في بيئات الإنتاج، فيجب أن يظل اختيار الغاز والتحكم في العملية متسقًا عبر كل قطعة على حدة، خاصةً في تجميعات الفولاذ والألومنيوم حيث يؤثر التكرار على الدقة في التركيب والمتانة والتشطيب. ويمكن للمصنّعين الذين يقيّمون الدعم الخارجي مراجعة تكنولوجيا المعادن شاوي يي للأعمال المتعلقة بلحام هيكل السيارات، وبخاصة في الحالات التي تُستخدم فيها خطوط اللحام الروبوتية ونظام الجودة المعتمد وفق معيار IATF 16949 لدعم إنتاجٍ مستقرٍ وعالي الدقة.

الغاز الواقي المناسب هو الذي يتناسب مع نوع المعدن المستخدم، وهدف اللحام المطلوب، وانضباط إعدادات الجهاز جميعها معًا.

أسئلة شائعة حول غاز لحام القوس المعدني المحمي (MIG)

١. ما أفضل غاز لاستخدامه في لحام الفولاذ اللدن بالقوس المعدني المحمي (MIG)؟

لأعمال الصلب المطاوع الخفيف في الغالب، يُعَدّ مزيج الأرجون وثاني أكسيد الكربون أبسط نقطة بداية لأنّه عادةً ما يوفّر قوساً أكثر سلاسة، وأقل فوضى حول الحبة اللحامية، ونتائج أفضل من حيث المظهر في الأعمال المعتادة في الورشة. أما ثاني أكسيد الكربون النقي فلا يزال له مكانٌ عند إعطاء الأولوية لانخفاض تكلفة التشغيل ولخصائص اللحام الأقوى والأكثر حزمًا على حساب المظهر. وبعبارات بسيطة، فإن الاختيار يعود إلى التحكّم الأنظف مقابل التكلفة التشغيلية الأقل.

هل يتطلّب لحام القوس المعدني المحمي بالغاز (MIG) غازاً أم يمكن إجراؤه بدون غاز؟

يستخدم لحام القوس المعدني المحمي بالغاز (MIG) القياسي مع السلك الصلب غازاً واقياً خارجياً لحماية حوض اللحام من الهواء. فإذا كنت تلحِم دون استخدام اسطوانة غاز، فأنت عادةً تستخدم سلكاً لاحماً ذا قلب مفلطح ذاتي الحماية بدلًا من لحام القوس المعدني المحمي بالغاز الحقيقي. وهناك أيضاً سلك لاحم ذا قلب مفلطح محمي بالغاز، والذي يستخدم كلًّا من الفلطحة الموجودة في السلك والغاز الخارجي. ولهذا السبب يظنّ كثير من المبتدئين أن لحام القوس المعدني المحمي بالغاز (MIG) واللحام بدون غاز هما نفس العملية، رغم أنّهما في الواقع عمليتان مختلفتان.

هل يمكن استخدام أرجون نقي بنسبة ١٠٠٪ في لحام القوس المعدني المحمي بالغاز (MIG) للصلب؟

عادةً ما لا يُعتبر الأرجون النقي الخيار الافتراضي لعملية لحام الفولاذ الكربوني بالقوس المعدني المحمي غازياً (MIG). فمعظم إعدادات اللحام على الفولاذ تعمل بشكل أفضل باستخدام خليط من الغازات يساعد في تحسين سلوك القوس أثناء عمليات اللحام القصيرة الدائرة الشائعة، بينما يرتبط الأرجون بنسبة ١٠٠٪ ارتباطاً وثيقاً بلحام الألومنيوم. ويمكن استخدام خلطات غنية بالأرجون للفولاذ في تطبيقات محددة مثل اللحام بالرش أو اللحام النبضي، لكن هذا النوع من الإعدادات يُعدّ أكثر تخصصاً ولا يمثل الحل العام لأعمال إصلاح الفولاذ أو تصنيعه اليومية.

٤. ما نوع الغاز الذي يجب استخدامه في لحام الفولاذ المقاوم للصدأ أو الألومنيوم بالقوس المعدني المحمي غازياً (MIG)؟

غالباً ما تتطلب هذه المعادن استراتيجيات حماية مختلفة تماماً. ويبدأ لحام الألومنيوم عادةً باستخدام أرجون نقي لأنه يدعم قوساً نظيفاً ومستقراً على معدنٍ شديد الحساسية للتلوث. أما الفولاذ المقاوم للصدأ فيستفيد عادةً من خلطات غازية متخصصة، مثل الخليط الثلاثي (Tri-mix) في عمليات اللحام القصيرة الدائرة، أو خلطات أخرى غنية بالأرجون عند الحاجة إلى تحسين مظهر اللحام واستقرار القوس وتقليل الأكسدة. وبالمقابل، فإن معاملة الفولاذ المقاوم للصدأ كما لو كان فولاذاً عادياً تؤدي غالباً إلى نتائج لحام أقل نظافةً وبيئة لحام أقل ملاءمة.

5. لماذا أحصل على مسامية أو رشّ إضافي حتى مع استخدام غاز اللحام القوسي المعدني المدرع (MIG) الصحيح؟

قد يكون خليط الغاز صحيحًا، لكن حماية منطقة اللحام قد تفشل مع ذلك إذا كانت الإعدادات غير صحيحة. تحقق من تسمية الأسطوانة وإعداد تدفق الغاز ووصلات الخرطوم ونظافة الفوهة وطول السلك البارز (stickout) وأي تيارات هوائية قريبة قبل أن تُحمّل تقنيتك بالمسؤولية. فكثير من المشكلات المتعلقة بعدم انتظام النتائج ناتجة عن نظام توصيل الغاز وليس فقط عن اختيار نوع الغاز. وفي التصنيع عالي الحجم، وبخاصة لأجزاء السيارات المصنوعة من الفولاذ والألومنيوم، تعتمد الشركات غالبًا على إجراءات دقيقة جدًّا أو شريك لحام معتمد مثل شركة شاويي لتكنولوجيا المعادن (Shaoyi Metal Technology) للحفاظ على ثبات جودة اللحام من قطعة إلى أخرى.