تنتج الحرارة في لحام القوس الكهربائي من التفريغ الكهربائي (القوس) بين الإلكترود والمعدن الأساسي، اللحام بالقوس الكهربائي واسع الاستخدام؛ لما يتيحه من حرارة عالية ومن إمكانية حماية حوض اللحام بالمساحيق أو الغازات الخاملة.
انتقال المعدن في لحام القوس الكهربائي:
ينتقل معدن الالكترود المنصهر نتيجة لتواجد قوى مختلفة هي:
- الجاذبية الأرضية، تقوم الجاذبية الأرضية بجذب قطرات المعدن للأسفل، لذا في اللحام الرأسي والسقفي يجب استخدام إلكترودات صغيرة القطر.
- تمدد الغازات المتولدة، يقوم بدفع قطرات المعدن الأساسي، ممّا يمكن من استخدام التيار المتردد في اللحام، كذلك التيار المستمر بقطبية عكسية ويمكن اللحام في الوضع الرأسي والسقفي.
- القوى الكهرومغنطيسية الناتجة من وجود مجال مغناطيسي متعامد على مرور التيار في الإلكترود، تقوم هذه القوة بفصل القطرة من الإلكترود قبل أن تفصلها الجاذبية الأرضية، كذلك تساعد على انتقال القطرات في كل أوضاع اللحام.
- قوى الدفع الكهربائية الناشئة عن فرق الجهد عبر القوس، تؤثر على القطرة وتدفعها في اتجاه المعدن الأساسي، يمكن استخدامها في كل الأوضاع.
- الشد السطحي يجذب القطرة التي تلامس سطح المصهور في الحوض، ذلك في أي وضع من أوضاع اللحام.
طرق انتقال المعدن:
يمكن حصر طرق انتقال المعدن في الطرق الثلاثة التالية:
- طريقة قصر الدائرة Dip or short circuiting – transfer:
يكون فيها تلامس شبه دائم بين الإلكترود والقطعة، عندما يحدث التلامس ترتفع شدة التيار وتنفصل المقدمة المنصهرة ويحدث قوس ثم يتكرر التلامس، تناسب هذه الطريقة لحام السُمك الرقيق مثل هيكل سيارة أو الإنشاءات. - طريقة الرش Spray transfer:
تستخدم للحام الألواح السميكة في الوضع الأفقي والسفلي و الرأسي، ينتقل المعدن على صورة قطرات صغيرة متقاربة، يستخدم فيها شدة تيار عالية وفرق جهد مرتفع، يفضل فيها استخدام الأرجون أو خليط الأرجون مع الأكسجين. - طريقة القطرات Pulsed transfer:
هي طريقة وسطية بين الطريقتين السابقتين، حيث تنصهر مقدمة الإلكترود ويتجمّع المصهور حتى يصبح قطره أكبر من قطر القطب ثم يسقط كقطرة كبيرة، تحدث عند استخدام ثاني أكسيد الكربون أو خليطه مع الآرجون كغاز حماية، يستخدم فيها تيار نبضي يساهم في استمرار القوس الكهربائي.
مزايا اللحام القوسي:
- لحام كل المعادن الهندسية بسبب توفر حرارة عالية تبلغ 4000 درجة.
- جودة عالية للحام؛ بسبب الحماية بالمساحيق أو الغازات الخاملة.
- حرارته العالية تتمكّن من اللحام بسرعة كبيرة؛ ممّا يضمن إنتاجية كبيرة.
- عدم الإفراط في تسخين موضع اللحام بسبب الحرارة العالية وسرعة اللحام.
- تقليل مساحة المنطقة المجاورة لحوض اللحام، التي يتعرّض معدنها لتغير خصائصه الميكانيكية إلى الأسوأ، نتيجة الحرارة العالية بسبب تركّز القوس.
- يمكن تنفيذه آلياً بسهولة.
- يمكن تعلم مهاراته بسرعة.
