لحام الارجون للمبتدئين
لحام الأرجون للمبتدئين، طريقة سهلة وسلسة لتبَاعها من قبل كل مبتدأ في عملية اللحام، حيث توفر له الوقت في جلب الحرفيين والتقليل من التكاليف الباهظة لهم.
فلِحام الأرجون من أنسب الطرق المتبعة لجودتها وصلابة الوصلات الناتجة منها واستمراريتها، وتُتبع هذه الطريقة في لحام المعادن الغير حديدية مثل معدن التيتانيوم ومَعدن الفولاذ.
التعريف بعنصر الأرجون
- الأرجون هو عنصر خامل من يُنسب للغازات النبيلة، هو غاز ليس له لون وليس له رائحة.
- يشتق اسم غاز الأرجون من التسمية اليونانية والتي تَعني كسول لقلة دخوله في تفاعلات كيميائية لتكوين مركبات جديدة.
- يدخل في صناعة المصابيح المتوهجة وفي لحام مختلف أنواع المعادن.
شاهد أيضًا: كيفية تصليح أعطال الصب
نسبة غاز الأرجون
- تبلغ نسبة غاز الأرجون حوالي 94. ٪ من مجموع نسبة الغازات الموجودة في الغلاف الجوي، أي ما يساوي خمسة وستين طنًا متريًا مكعبًا.
- وهذه الأرقام والنسب قابلة للزيادة باستمرار مع ازدياد تحلل كميات من عنصر البوتاسيوم ذو الرقم الذري 40.
نشأة غاز الأرجون
- ينشأ كنتيجة حدوث تحلل لعُنصر البوتاسيوم ذو الرقم الذَري40، فيتواجد في الغلاف الجوي على هيئة نظير الأرجون ذو الرقم الذري 40.
- ينشأ الأرجون في الفضاء على سطح النجوم نتيجة لامتزاج نواتين من غاز الهيدروجين أو ما يسمى بجسيمات ألفا مع عنصر السِيلكون ذو الرقم الذري 32.
- نتيجة لهذا الامتزاج ينتج عنصر نظير غاز الأرجون ذو الرقم الذري 36، مع اختلاف النظائر المتعددة للعناصر مع تباين النِيترونات الموجودة بنَواة العنصر.
خصائص غاز الأرجون الفيزيائية
يمتلك غاز الأرجُون العديد من الخصائص الفيزيائية المميزة والتي تجعله صالح للعديد من الصناعات المهمة، ومن أهم هذه الخصائص ما يلي:
طبيعة غاز الأرجون في درجات الحرارة العادية.
- يكون غاز الأرجون في الحالة الغازية عند درجة الحرارة العادية.
درجة انصهار غاز الأرجون
- ينصهر غاز الأرجون عند درجة حرارة(189.35) درجة مئوية، ويعادلها(308.83) درجة فهرنهايت.
درجة غليان غاز الأرجون
- يغلي غاز الأرجون عند بلوغ درجة الحرارة(185.85) درجة مئوية، ويعادلها(302.53) درجة فهرنهايت.
كثافة غاز الأرجون
- تبلغ كثافة غاز الأرجون 0017837. جرام لكل سنتيمتر متر مكعب.
خصائص غاز الأرجون الكيميائية
يتمتع غاز الأرجون بالكثير من الخصائص الكيميائية الهامة، ومن أهم هذه الخصائص ما يلي:
الرمز الكيميائي لِغاز الأرجون
- يرمز لِغاز الأرجون داخل الجدول الدوري للعناصر بالرمز Ar.
العدد الذري لِغاز الأرجون
- ويساوي عدد جزيئات البروتونات الموجودة داخل النواة وهو 18.
الوزن الوسطي الذري لِغاز الأرجون
- يساوي(39.948) جرام لكل مول.
عدد نظائر غاز الأرجون
- هكذا نظائر العناصر متساوية معها في عدد الذرات ومختلفة معها في عدد جزيئات النِيترونات، يبلغ عدد نظائر غاز الأرجون خمسة عشر نظير.
- ومن النظائر الشائعة لِغاز الأرجون نظير غاز الأرجون ذو الرقم الذري 40، ويتوفر بنسبة 99٪ في المعدلات الطبيعية.
- نظير غاز الأرجون ذو الرقم الذري 36، ويتوفر بنسبة 3336. ٪ في المعدلات الطبيعية.
لحام الأرجون للمبتدأين
- اللحام هو عملية توصيل جزئين من الفلزات بطريقة دائمة باستخدام التسخين ودرجات الحرارة المرتفعة.
- هكذا تعد عملية اللحام من العمليات الهامة والضرورية في مختلف الصناعات ومنها صناعة السيارات، صناعة الأثاث الحديدي من بوابات للمنازِل وديكورات حديدية، وفي تشييد وبناء الكباري والأبنية السكنية عمومًا.
- المعدات والأجهزة الإلكترونية في حاجة شديدة عند تصنيعها لإجراء عمليات لحام دقيقة ومعقدة ومتناهية الصغر عليها.
طرق اللحام باستخدام غاز الأرجون
تتعدد الطرق المستخدمة في لحام الفلزات بواسطة استعمال غاز الأرجون ومنها:
طريقة اللحام بالصهر
- تعتمد هذه الطريقة على استخدام درجات حرارة مرتفعة لصَهر الفلزات المراد إعادة جمعها.
- هكذا يستخدم غاز الأرجون مع غاز ثاني أكسيد الكربون لخلق درجات الحرارة المرتفعة واللازمة لعملية الصهر.
- حيث يتم صهر كل من الجزئين المراد توصيلهم مع إضافة جزء من عنصر فلزي أخر له نفس درجة مقاومة وصلابة الجزئين.
- عقب استكمال عملية التبريد تكتسب الأجزاء المواصلة درجة الصلابة المطلوبة.
- تسمى القطعة المستخدمة لإتمام عملية اللحام بعمود اللحام أو القطب الكهربائي، ولا يشترط أن تكون هذه القطعة جديدة بل من الممكن استخدام قطع مستهلكة.
طريقة اللحام بربط الحالة الصلبة
- تعتمد هذه الطريقة على توصيل الفلزات بدون الحاجة لدرجات حرارة مرتفعة، وذلك عن طريق جمع الجزئين من الفلزات المراد توصيلَهم والضغط الميكانيكي عليهم.
- هكذا يجب مراعاة تنظيف السطح المرغوب في إجراء عملية اللحام له جيدًا حتى يخلو من أي شوائب قد تؤدي لحدوث أكسدة.
- يصعب الحصول على الدرجة المثالية من اللحام من خلال هذه الطريقة لعدم خلو الأسطح بشكل تام من الشوائب المؤكسدة.
أهم ما يميز طريقة اللحام بربط الحالة الصلبة أو كما يطلق عليها اسم اللحام البارد ما بلي:
- هكذا الطريقة الوحيدة الفعالة للحام مادتي الألومنيوم والنحاس معًا نظرًا لصعوبة استخدام الطرق الأخرى للحام معهم وسهولة تبريدَهم.
- يعمل اللحام البارد على تهيأت وإنتاج لحام قوي ونظيف مع عدم تكوين أي مركبات ثانوية هشة تضعف من صلابة اللحام.
- عدم وجود في هذا النوع من اللحام أي عيوب ميكانيكية أو عيوب حرارية.
- هكذا تعمل هذه الطريقة على خفض معدلات استهلاك الوقود والطاقة.
- طريقة لحام نظيفة مما يجعلها من أهم الطرق حفاظًا على البيئة.
طريقة اللحام بالنحاس الأمي أو لحام السمكرة
- العديد من العلماء والخبراء في مجال اللحام ما بين الفلزات لا يعتدون بطريقة اللحام بالنحاس اللأمِي ولحام السمكرة كأحد الطرق المتبعة في عمليات اللحام.
شاهد أيضًا: ما هي استخدامات الفيبر جلاس؟
طُرق عزل الفلزات
- لابد أثناء عمليات الصهر بمختلف أنواعها عزل الفلزات وخاصة عند القيام بستخِينها عن أي من غاز الأكسجين أو غاز الهيدروجين أو غاز النيتروجين الموجودين بالغلاف الجوي.
- هكذا يؤدي اندماج هذه الغازات مع الفلزات وهي ساخنة لتكوين وصلة لحام ضعيفة وهشة.
- هنا يأتي دور غاز الأرجون الهام والذي يتمثل في كونه الطبقة العازلة المستخدمة لحماية الفلزات.
- القيام بنثر غاز ثاني أكسيد الكربون مع غاز الأرجون الخامل على أسطح الفلزات لإتمام عزلها.
- كما يمكن عزل الفلزات الساخنة بوسيلة أخرى وهي تزويد الفلزات المراد توصيلها بعنصر لا فلزي قبل القيام بعملية اللحام لها.
- وعند بَدأ عملية اللحام وارتفاع درجات الحرارة ينصهر العنصر الفلزي ويغلف الجزئين من الفلزات ويقوم بعزلهم عن مكونات الهواء الجوي.
- أمكن حديثًا إجراء عملية اللحام تحت توفير جو مفرغ من الهواء باستخدام طُرق معينة ضمانًا لحدوث عزل تام الفلزات.
مجالات استخدام غاز الأرجون
هكذا نظرًا للخصائص الكيميائية والخصائص الفيزيائية المتميزة لغَاز الأرجون العنصر النبيل الهامل، أصبح من أهم الغازات الخاملة دخولًا في كبرى الصناعات الهامة، ومن أهم هذه المجالات والصناعات التالي:
الصناعات الخاملة
هي الصناعات التي تحتاج لوجود محيط غير تفاعلي خامل لضمان نجاح هذه الصناعات والحصول على النتائج المرجوة منها، ومن أهم هذه الصناعات: صناعة لحام السبائك الخاصة، صناعة شرائح من أنصاف نواقل.
بدلات الغطس
هكذا غاز الأرجون يعتبر من العوازل الجيدة، لذلك يستخدم في بدلات الغَطس الجافة عن طريق دفعه خلال هذه البدلات، والغرض من ذلك أن غاز الأرجون يعمل كطبقة عازلة فيحافظ على درجة حرارة جسد من يقوم بالغطس لأعماق كبيرة.
حفظ المستندات التاريخية
هكذا تحتاج المستندات الهامة التاريخية منها والوثائقية والعالمية وغيرها لجو خاص بحفظها من عوامل التحلل أو للتأكد من عدم تعرضها لأي تلوث.
هنا يأتي دور غاز الأرجون في الحفاظ على تلك المستندات بشكل رائع مثالي، فبعكس غاز الأكسجين الذي يعمل على سرعة تحلل الورق، يعمل غاز الأرجون على تبطيئ عملية التحلل للورق.
أمثلة المستندات التاريخية المحفوظة بواسطة غاز الأرجون:
- خريطة تصور العالم داخل مكتبة الكونغرس الأمريكية والتي يرجع تاريخ إصدارها للعام 1507 الميلادي.
- وثيقة الاستقلال أو المنجا كارتا وتحفظ داخل الأرشيف الوطني الخاص بدولة الولايات المتحدة الأمريكية.
شاهد أيضًا: كثافة النحاس والحديد
أسئلة شائعة حول لحام الارجون
1. ما هو لحام الأرجون؟
لحام الأرجون هو عملية لحام تستخدم غاز الأرجون كوسيلة لحام. يتم استخدام الأرجون لحماية منطقة اللحام من الهواء المحيط، مما يقلل من التأكسد ويحسن جودة اللحام.
2. ما هي فوائد لحام الأرجون؟
توفير بيئة خالية من الأكسجين للمنطقة الملحومة. تحسين جودة اللحام وقوة التصاق المعدن. تقليل تشكل الحطام والسبخة. إمكانية لحام مواد متنوعة مثل الفولاذ، الألمنيوم، والنحاس.
3. ما هي استخدامات لحام الأرجون؟
لحام الأرجون يستخدم في مجموعة واسعة من التطبيقات، مثل لحام الأنابيب، وتصنيع السيارات، وتصنيع الطائرات، وتصنيع المعدات الثقيلة، وتصنيع الهياكل المعدنية.
4. هل يمكن للمبتدئين تعلم لحام الأرجون؟
نعم، يمكن للمبتدئين تعلم لحام الأرجون بشكل ناجح. من المهم اتباع الإجراءات الأمانية، واستخدام المعدات الواقية اللازمة، والحصول على تدريب جيد لضمان جودة اللحام.
5. ما هي المعدات الأساسية المستخدمة في لحام الأرجون؟
المعدات الأساسية تشمل ماكينة لحام الأرجون (TIG welder)، غاز الأرجون، قاعدة لحام، قفازات واقية، خوذة لحام، وأسلاك لحام.
6. كيف يتم تحضير سطح المعدن لعملية اللحام؟
يجب تنظيف سطح المعدن بشكل جيد باستخدام فرشاة أو طحن لإزالة الأوساخ والصدأ، ويفضل تنظيفه بمادة خاصة للتنظيف المعدنية.
7. ما هي تقنيات اللحام الرئيسية في لحام الأرجون؟
التقنيات الرئيسية تشمل لحام المسقط (Flat position)، ولحام الرأس (Horizontal position)، ولحام السقوط (Overhead position)، ولحام الرأسي (Vertical position).
8. هل يمكنني لحام المواد المختلفة باستخدام لحام الأرجون؟
نعم، يمكن للحام بالأرجون أن يتم على مواد مختلفة مثل الفولاذ، الألمنيوم، النحاس، والتيتانيوم بشكل فعال.