ترحيب
كل جسر تمر به في سيارتك، وكل مبنى مرتفع تمر به في مشيتك، وكل خط أنابيب نقل الوقود عبر القارة: جميعها تعتمد على وصلات صهرية قوية.
الصهر عملية تجمع قطعتين من المعادن عن طريق ذوبانها معاً، عادةً مع مادة صهرية إضافية، لخلق علاقة قوية مثل أو أقوى من المعدن الأساسي نفسه.
وهو أحد أقدم وأهم الحرف في العالم. بدون صهرين، لا توجد基础 الحديثة، ولا 航宇ية، ولا بناء السفن، ولا تصنيع.
في هذا الدرس، سنغطي العلم الأساسي للصهر، والعمليات الرئيسية المستخدمة في التجارة، وكيفية تصميم الوصلات والقراءة من المخططات، والالتزام بالسلامة الذي يفرق بين المحترفين والمتعلمين.
الاستعداد
قبل دخولنا المصنع، دعونا نرى ما كنت تعرفه أو لاحظته بالفعل.
الثلاثة الكبار
MIG، TIG، & Stick
هناك عشرات العمليات الصهرية، لكن ثلاثة يسيطرون على التجارة. كل منها لديه قوة ومتطلبات.
MIG (GMAW، غاز المعدن القوس الصهر): عملية متدفقة بالسلك. الجهاز يغذّي سلك صهر من ملف ممتلئ بالسلك بين البندول بينما يحمي الغاز الحماية (عادةً خليط أرغون-CO2) المجموعة الصهرية من التلوث. MIG سريع، سهل التعلم، ومثالي للاستخدام في الإنتاج على الفولاذ المنخفض والالمنيوم.وهو العملية الأساسية في التصنيع والمحلات السيارات.
TIG (GTAW، غاز التنجستن القوس الصهر): العملية الدقيقة. الإلكترود غير المستهلك التنجستن يخلق القوس، والصهر يدفع مادة الصهر باليد مع اليد الأخرى. غاز حماية الأرجون النقي. TIG ينتج أفضل الوصلات النظيفة الدقيقة ويستخدم في 航يات، والفولاذ المقاوم للصدأ الغذاء، والأنابيب رقيقة الجدار.وهو أسرع من بين الثلاثة والأصعب للتعلم.
Stick (SMAW, Shielded Metal Arc Welding): The workhorse. A flux-coated electrode melts & deposits filler metal while the flux creates its own shielding gas & slag layer. No external gas bottle needed. Stick works outdoors in wind & rain, on rusty or dirty metal, & in tight spaces. Pipeline welders, structural ironworkers, & field repair crews rely on it.
The right process depends on the metal, the joint, the environment, & the quality standard.
Choosing the Right Process
A fabrication shop gets three jobs in one week. Job one is welding stainless steel tubing for a food processing plant: the welds must be perfectly clean with no contamination. Job two is repairing a cracked steel beam on an outdoor bridge in January wind. Job three is welding 200 identical mild steel brackets on a production line.
Physics of the Electric Arc
ما يحدث عندما يتم إطلاق نار كهربائي
النار الكهربائية في الصياغة هي انقطاع كهربائي مستمر عبر فجوة بين الماسورة والقطعة العاملة. عندما يتم إغلاق الدائرة، يتدفق التيار الكهربائي من خلال الغاز في الفجوة، ويجعلها غازاً بلازما: الحالة الرابعة للمادة.
هذه البلازما تصل إلى درجات حرارة بين 6000 و 10000 درجة فهرنهايت، بعيدًا عن نقطة الانصهار للصلب (حوالي 2500 ف). الحرارة الشديدة تؤدي إلى منطقة الصهر: كيس صغير من المعدن المالون على قطعة العمل.
المنطقة المتأثرة بالحرارة (HAZ): المنطقة المحيطة بالكيس الصحري التي لا تذوب ولكنها تصل إلى درجة الحرارة الكافية لتغيير تركيب المعدن. قد تصبح المنطقة المتأثرة بالحرارة هشّة أو تضعف إذا كان الصائغ يطبق حرارة كبيرة أو يتحرك ببطء. تحكم في مدخلات الحرارة هو أحد أهم المهارات في الصياغة.
غاز الحماية: يتفاعل المعادن المالحة بفعالية مع الأكسجين ونيتروجين الهواء. يؤدي التأكسل إلى ظهور الفوضى (ثنيات الغاز الصغيرة مغلقة في القضيب) وتضعف الصلة. غاز الحماية، الأرجون، ثاني أكسيد الكربون، أو خليط: يزيل جوًا محيطًا حول حوض القضيب ويجعلها نظيفة.
بدون حماية، يستهلك حوض القضيب الغازات الجوية ويصبح القضيب الناتج ممتلئًا بالهواء، رخوة ومتضررة من الناحية الهيكلية. يحتوي كل عملية صياغة على نوع من الحماية: غاز خارجي في MIG و TIG، وغطاء الفلز في Stick.
ما هو سبب أهمية الحماية
يصiglia مطور MIG على لوحة حديد مilder في الهواء الطلق. يمر جفاف قوي من الرياح فوق منطقة العمل. يبدو قرص الصياغة الطبيعي، لكن عندما يفتح المطور بقع الصمغ ويختبر الحبيب، فهو ممتلئ بالثقوب الصغيرة ويبدو رطبًا وممتلئًا بالهواء.
تحكم في الحرارة
يصiglia مطوران نفس المسار على لوحات حديدية مماثلة. يتنقل المطور أ سريعًا مع أمبير متوسط. يتنقل المطور ب بطيئًا مع أمبير عالي، ويضع الكثير من الحرارة في المعادن.
تبدو الصياغتين متساوي Crime على السطح، لكن لوحة الصياغة من المطور B ممدودة ومتحولة، والمعدن المجاور للصياغة يتحول ويتحول ويصبح رقيقًا.
خمسة أنواع من الاتصالات
كيف تجمع بين قطع المعادن
تبدأ كل عملية توصيل ميكانيكية بالطريقة التي يتم وضع القطع فيها相対اً بعضها البعض. هناك خمس تراكيب قياسية للاتصالات.
اتصال الحواف: وضع اثنين من القطع رأساً رأساً على حافة واحدة في نفس المستوى. تستخدم في الصفيحة والأنابيب. أكثر نوع الاتصالات شيوعاً في العمل الهيكلي والضغط. غالباً ما تتطلب تلوين (طحن زاوية على حواف) لإتاحة التماس كامل على المواد الثقيلة.
اتصال الأكمام: وضع اثنين من القطع فوق بعضها البعض. بسيط، قوي في الشد، شائع في الأعمال المعدنية والعمل على السيارات.
اتصال حرف T: إعداد قطعة واحدة عمودية عن القطعة الأخرى، مما ينتج في صورة حرف T. يتم توفير التوصيل عادةً بواسطة توصيل زاوية في النقطة التي تلتقي.
اتصال زاوية: تواجد القطعين عند زاوية قائمة، مما ينتج في صورة حرف L. تستخدم في الهياكل، والطوابع، والمكيفات.
اتصال الحافة: وضع القطعين جنباً إلى جنب مع الحواف المتطابقة. تستخدم بشكل رئيسي في الأعمال المعدنية الخفيفة و التطبيقات ذات القدرة المنخفضة.
التوصيلات الزاوية هي توصيلات زائدة ثلاثية يتم إعدادها في زاوية الحوض الداخلي لاتصال حرف T، أو اتصال الأكمام، أو اتصال زاوية. التوصيلات المفتوحة تملأ فتحة مهيئة (زاوية) بين القطع في اتصال الحواف.
رموز التصليح على مخططات البناء تعلم الصانع ما نوع التوصيل الذي يجب إجراؤه، وقياسه وطولها وموقعها. الرمز الأساسي يقع على خط مرجعي مع إشارة إلى الاتصال. يذهب رمز نوع التوصيل إلى الخط المرجعي: تحت الخط يعني توصيل على جانب الإشارة، فوق الخط يعني توصيل على الجانب الآخر.
قراءة المهمة
يرسل لك مهندس هيكلي رسمًا لطاولة من الصلب. يجب توصيل أربعة ساقات مصنوعة من أنابيب مربعية إلى صفيحة علوية. سيتحمل الاتصالات التي تلتقي بين الساقين والجانب السفلي من الصفيحة كل وزن يضع على الطاولة.
خطورة الصياغة والوقاية منها
غير المتعاقدين
الصياغة تنتج خطورة يمكن أن تسبب إصابة دائمة أو موت. السلامة ليست خيارًا: هي المهارة الأولى التي يتعلمها كل صائغ محترف.
الضوء فوق البنفسجي والإنفرARED: يعمل القوس على إصدار ضوئين فوق بنفسجي قويين يسببون عين الصياغة (الالتهاب الضوئي للكراتين) الذي يبدو مثل رمل في عيونك ويمكن أن يسبب العمى المؤقت. التعرض الطويل المديد يسبب حرق الجلد مشابه للحرق الشديد تحت الشمس. الحماية بالحاجز المظلل المناسب (shade 10-13 للصياغة بالقوس) مطلوب. الحاجز المظلل التلقائي يتحول من درجة ظلمة إلى درجة صياغة في المليونث عندما يضرب القوس.
السموم والتهوية: الصياغة تذيب المعادن والفلزات والكاوتشات، مما ينتج دخانًا يحتوي على مركبات سامة مثل المنجنيز والكروم والزنك وغيرها. الدواليب المعدنية المزينغ (الزنك المغطاة بالزنك) تنتج دخانًا أكسيد الزنك الذي يسبب مرض الفم المعدني، والذي يظهر بعد ساعات من التعرض بظروف مشابهة للمرض البطني. دخان الصلب المعدني يحتوي على كروم هكسانالت، وهو مركب مسرطن. مطلوب تهوية كافية أو استخراج للدخان أو حماية تنفسية.
الخطورة الكهربائية: آلات الصياغة تنتج تيارًا عاليًا بدرجة كهربائية منخفضة، لكن الجهد المفتوح (عادة 60-80 فولت) يمكن أن ينتج جهدًا مميتًا في ظروف رطبة. لا يجب الصياغة في الماء الراكد. فحص الكابلات والاتصالات للبحث عن الضرر. يجب تركيب عمل جيد للعمل.
النار والحرق: الإشعال والفولاذ الساخن ينتقلون إلى 35 قدمًا. يجب إزالة المواد الوقودية. ارتداء ملابس مقاومة للنار، وأحذية جلدية، و gloves of leather. مطلوب مراقبة النار عند الصياغة بالقرب من المواد المتطايرة.
ملخص معدات الحماية الشخصية: الحاجز المظلل (shade الصحيح)، وعين الحماية تحتها، وأحذية جلدية، وسترة مقاومة للنار أو أذرع مغلفة، وأحذية جلدية، وحماية الأذن في الأماكن المغلقة، وماسك تنفسي عند عدم كفاية التهوية.
التخفيضات الأمنية
توصل إلى موقع العمل لصياغة تركيب على حديقة من الصلب داخل غرفة صغيرة ميكانيكية. الغرفة لا تملك نوافذًا وبوابة واحدة. هناك صناديق من الورق المقوى وملابس رطبة مبللة في الزاوية على بعد حوالي 10 أقدام من موقع التلاعب. يوجد على الأرض بقع ماء من نزيف مجرى ماء حديث.
أين تؤدي مهنة التلاعب
مهن التلاعب والشهادة
التلاعب ليس مهنة واحدة: هو منصة تفتح الباب لمئات التخصصات، العديد منهم مدفوع الأجر مرتفعًا وذات تطلب دائمًا.
متخصص في توصيل الأنابيب: يلحق أجزاء من أنابيب النفط والغاز والمياه في الحقل. غالباً ما يكون استخدام التبديل أو التلاعب على الحديد التسليح الكربوني للأنابيب. يتنقل متخصيصو الأنابيب دائمًا ويحصلون على دفع مرتفع. يمكن لمتخصص التلاعب الماهر أن يربح أكثر من 100,000 دولار سنويًا.
متخصص في التلاعب تحت الماء (متخصص في الضغط الهوائي): يلحق على منصات نفط بحرية وجدران السفن والتركيب تحت الماء. يجمع بين شهادة الغوص التجاري مع مهارات التلاعب. إحدى أضخم التخصصات المدفوعة الأجر والمخاطر.
متخصص في التلاعب الفضاء: التلاعب بالليزر على المعادن الغريبة مثل التيتانيوم وإنكونيل والالمنيوم-الليثيوم للطائرات والفضاء. معايير دقة وتنظيف حادة. كل تلاعب يخضع للفحص والدокументات.
صائغ حديد-متخصص في التلاعب: يلحق الصلب في المباني والجسور والآلات الثقيلة. غالباً ما يعمل على ارتفاع على توصيل الأعمدة.
الشهادة: تدير جمعية التلاعب بالصلب (AWS) الاختبارات التأهيلية. الاختبار الأكثر شيوعًا هو شهادة التأهيل AWS D1.1 لتصنيع التلاعب بالصلب. يعني تمرير اختبار شهادة أنك لعب كوبون اختبار تم تorsion أو فحص الأشعة السينية ونجح الفحص. الشهادات محددة للعملية والوضع والمت材، شهادة للاستخدام MIG على لوح لا تغطي TIG على الأنابيب.
بدء التشغيل: برامج الكليات المجتمعية للصياغة (6 أشهر إلى 2 سنوات) وبرامج المعاهد الفنية والتعليمات المهنية في النقابات (عادةً 3-5 سنوات مع تدريب على الورق مدفوع الأجر) هي المداخل الرئيسية. يتم الجمع بين التدريب في الفصل مع التدريب الواقعي للصياغة تحت إشراف رجل تجربة.
تخطيط مسارك
ربط الصياغة بمستقبلك
عرفت الآن العمليات الرئيسية للصياغة والفيزياء للجريان الكهربائي والتصميم للجذات والالتزام بالسلامة التي تتطلب المهنة.