Welding

Department of Mechanical EngineeringCollege of Engineering at Al Kharj

Basics of Engineering TechnologyGE 101

Second Term 2008/2009

Dr. Khaled Mohamed Soliman

Chapter 7

Weldingالتوصيل باللحام

2College of Engineering at Al Kharj, ME Dept.

2008/2009

Welding Processesأساليب اللحام

Arc Welding (AW)

لحام القوس الكهربائي

Brazing(B)

المونةلحام

Solid State Welding (SSW)طرق لحام الضغط تحت درجة انصهار

المعادن و بدون استعمال سبيكة لحام

Soldering(S)

اللحام اللين)لحام القصدير(

Other Welding طرق لحام أخرى

Resistance Welding

(RW)لحام المقاومة الكهربائية

Oxyfuel Gas Welding (OFW)

processesلحام الغاز

AWS Classification for Welding Processesعملية اللحام على انها عملية وصل وربط المعادن بعضها مع ) AWS )American Welding Society االمريكيةمااللحتعرف جمعية

.فقط مع استخدام او عدم استخدام مادة مالئةالضغط او بمساعدةبدونهحرارة مناسبة وبمساعدة الضغط او بعض بتسخينهم الى درجات

3College of Engineering at Al Kharj, ME Dept.

2008/2009

Classification for Welding Processes

4College of Engineering at Al Kharj, ME Dept.

2008/2009

Classification for Welding Processes

5College of Engineering at Al Kharj, ME Dept.

2008/2009

Electric Arc Welding

:لحام القوس الكهربائي منهم مختلفة عن االخرى وتتشابه تتكون مجموعة اللحام بالقوس من ثماني عمليات لحام محددة وآل واحدة

. عمليات اللحام هذه بعدة امور اخرى • Carbon Arc Welding (CAW) • Shielded Metal Arc Welding (SMAW) • Gas Metal Arc Welding (GMAW) • Gas Tungsten Arc Welding (GTAW)

• Flux Cored Arc Welding (FCAW) • Submerged Arc Welding (SAW)• Plasma Arc Welding (PAW) • Stud Arc Welding (SW)

6College of Engineering at Al Kharj, ME Dept.

2008/2009

س الكهربائي لربط المعادن عملية لحام القوس هي عملية تستخدم الحرارة المرآزة الناتجة من القو . بعضها مع بعض بصهر المعدن المراد لحامه وباضافة سلك لحام

د على المعدن المراد لحامه وعلى يمكن استخدام التيار المباشر او المتردد للقوس الكهربائي وهذا يعتم . سلك اللحام المستخدم في عملية اللحام

The Carbon Arc Welding (CAW) Process:

:عملية اللحام باستخدام القوس الكربوني النوع من اللحام بداية اللحام باستخدام القوس الكهربائي يعتبر اللحام باستخدام القوس الكربوني اقدم انواع اللحام ويمثل هذا

عادن بتسخينهم باستخدام قوس آهربائي يولد بين بصورة عامة ويعرف هذا النوع من اللحام على انه عملية ربط ووصل الم عزل لبرآة اللحام في هذا النوع من اللحام اي عملية وال يوجد المراد لحامها والشغلةسلك اللحام المصنوع من الكربون

سلك (والمادة المالئة الضغط وقد يستخدم او ال يستخدم في هذا النوع من اللحام الغازاتباستخدام اي نوع من انواع لذلك فإنها تفضل في لحام الحديد الزهر و النحاس األحمر و , و لما آان التحكم في األقطاب الكربونية امرا يسيرا .)معدني

.األلواح الرقيقة

Electric Arc Welding

7College of Engineering at Al Kharj, ME Dept.

2008/2009

: و اليدوي أ عملية اللحام بالقوس المعدني المعزول معدني ويعرف اللحام باستخدام القوس المعدني طور اللحام باستخدام القوس الكربوني الى استخدام اللحام بالقوس ال

سخينهم باستخدام قوس آهربائي ينشأ المعزول او اليدوي على انه عملية وصل وربط المعادن بعضها مع بعض بت وال يستخدم الضغط في . المراد لحامها والشغلة )مساعد التالحم ( الفلكس مغطى بطبقة من )إلكترود (بين سلك لحام

. تؤخذ من سلك اللحام نفسه هذا النوع من انواع اللحام والمادة المالئة في هذا النوع من اللحام

تستخدم عملية اللحام بالقوس المعدني المعزول او وخصوصا واالصالحاليدوي عادة في ورش التعمير

تصليح الصلب الكربوني والصلب السبائكي المنخفض بناء اجزاء المعدات باعادة خاصة الكترودات وهناك تشمل الصلب المقاوم االلكترودات وهذه المتاآلة . والنيكل وحديد الزهر واالنكونيل للصدأ

Shielded Metal Arc Welding (SMAW) Process

8College of Engineering at Al Kharj, ME Dept.

2008/2009

Welding Machine )ماآينة اللحام(• Electrode Holder ) االلكترودماسك( • Ground Clamp (Earth) )الماسك االرضي( • Welding Cables ) أسالك التوصيل الكهربائي(• Welding Table )طاولة اللحام(

رسم توضيحي لمعدات اللحام بالقوس المعدني المعزول او اليدوي

:يكون التيار :عالي الشدة - أمبير 100-1000

: منخفض الجهد - فولت 40-80

Shielded Metal Arc Welding (SMAW) Process

9College of Engineering at Al Kharj, ME Dept.

2008/2009

الفلكس

ائي اما ان يكون مستمرا او مترددا وذلك لتوليد يستخدم عادة في لحام القوس الكهربائي المعزول او اليدوي تيار آهرب عملية اللحام هذه يتم صهر سلك واثناء . او المعدن المراد لحامه والشغلة القوس الكهربائي الذي ينشأ بين سلك اللحام

عن الهواء المغطي لسلك اللحام وهذا بدوره يعطي غاز يعمل على عزل برآة اللحام الفلكس او البودرة اللحام وآذلك ما يسمى بطبقة الخبث التي تغطي منطقة اللحام لحماية المعدن الفلكس او البودرةالجوي وآذلك ينتج عن صهر هذه

. الحار من االآسدة بفعل الهواء الجوي

تصل درجة حرارة القوس الكهربائي إلى

درجة 3800حوالي مئوية و إن آان

المعتاد أن تقل عن .ذلك

Shielded Metal Arc Welding (SMAW) Process

10College of Engineering at Al Kharj, ME Dept.

2008/2009

مختلفة واطوال باقطار او اسالك اللحام الخاصة بلحام القوس الكهربائي المعزول او اليدوي االلكتروداتتوجد . اصة بوصلة اللحام المعدن المراد لحامه وآذلك تعتمد على اوضاع اللحام والتجهيزات الخ سماآة تعتمد على

: االلكترودات الخاص به وبعض والكيبل االلكترود ماسك

أو سيخ اللحام هو االلكترودسلك لحام قابل عبارة عن

خاصة ببودرةللصهر مغطى للحام المعادن يطلق عليها

.)مساعد التالحم (فلكس اسم

Shielded Metal Arc Welding (SMAW) Process

11College of Engineering at Al Kharj, ME Dept.

2008/2009

وصلة لحام تناآب : بالصهر من ( يقع المعدن المرسب

الجاري الجزئينبين ) سيخ الحام.وصلهما

وصلة لحام زاوي :بالصهر من (يقع المعدن المرسب

الجاري الجزئينخارج ) سيخ الحام.وصلهما

Shielded Metal Arc Welding (SMAW) Process

:تتخذ وصالت اللحام بهذه الطريقة إحدى صورتين هما

12College of Engineering at Al Kharj, ME Dept.

2008/2009

Submerged Arc Welding (SAW)

13College of Engineering at Al Kharj, ME Dept.

2008/2009

اللحام بالقوس المغمور

Submerged Arc Welding (SAW)

14College of Engineering at Al Kharj, ME Dept.

2008/2009

Gas Metal Arc Welding (GMAW)

This process is also known as MIG welding or MAG welding:MIG (Metal Inert Gas) welding means the use of an inertMAG (Metal Active Gas) welding requires the use of an active gas(i.e. carbon dioxide and oxygen). CO2 is a more commonly used shortening of MAG welding gas.

15College of Engineering at Al Kharj, ME Dept.

2008/2009

Gas Metal Arc Welding (GMAW)

16College of Engineering at Al Kharj, ME Dept.

2008/2009

Gas Metal Arc Welding (GMAW)

17College of Engineering at Al Kharj, ME Dept.

2008/2009

أجزاء مسدس اللحام

مثل ثاني أآسيد الغازات حجب تستخدم العديد من آغازات. الخالئط الهليوم أو , األرجون , الكربون

Gas Metal Arc Welding (GMAW)

18College of Engineering at Al Kharj, ME Dept.

2008/2009

Gas Metal Arc Welding (GMAW)

19College of Engineering at Al Kharj, ME Dept.

2008/2009

Gas Metal Arc Welding (GMAW)

Department of Mechanical EngineeringCollege of Engineering at Al Kharj

Gas Tungsten Arc Welding (GTAW)

Department of Mechanical EngineeringCollege of Engineering at Al Kharj

Gas Tungsten Arc Welding (GTAW)

Department of Mechanical EngineeringCollege of Engineering at Al Kharj

Oxyacetylene Welding

Department of Mechanical EngineeringCollege of Engineering at Al Kharj

) بوري (حراقتصل درجة

3200الحرارة إلى درجة مئوية

Oxyacetylene Welding

Department of Mechanical EngineeringCollege of Engineering at Al Kharj

Oxyacetylene Welding

Department of Mechanical EngineeringCollege of Engineering at Al Kharj

يستعمل اللهب المؤآسد عند لحام النحاس و البرونز

يستعمل اللهب المتعادل في لحام الصلب بأنواعه و

الحديد الزهر و النحاس األلومنيوماألحمر و

Oxyacetylene Welding

Department of Mechanical EngineeringCollege of Engineering at Al Kharj

Oxyacetylene Welding

Department of Mechanical EngineeringCollege of Engineering at Al Kharj

Oxyacetylene Welding

Department of Mechanical EngineeringCollege of Engineering at Al Kharj

Oxyacetylene Cutting

Department of Mechanical EngineeringCollege of Engineering at Al Kharj

Thermit Welding

Department of Mechanical EngineeringCollege of Engineering at Al Kharj

Electric Resistance Welding

: الكهربائية لحام المقاومة

31College of Engineering at Al Kharj, ME Dept.

2008/2009

Department of Mechanical EngineeringCollege of Engineering at Al Kharj

Spot Welding

Department of Mechanical EngineeringCollege of Engineering at Al Kharj

Electric Resistance Welding

Department of Mechanical EngineeringCollege of Engineering at Al Kharj

Friction Welding : لحام االحتكاك

Department of Mechanical EngineeringCollege of Engineering at Al Kharj

Brazing and Soldering

Soldering

36College of Engineering at Al Kharj, ME Dept.

2008/2009

How to calculate the heat input for arc welding

Where Q = heat input (kJ/mm), آمية الحرارة الالزمة للحامV = voltage (Volts), الجهد الكهربائيI = current (Amps), التيار الكهربائي في دائرة اللحامS = welding speed (mm/min) سرعة اللحام

The efficiency is dependent on the welding process used. The efficiency of the shielded metal arc welding process is about 75%.

%75 تساوي المحجبفعالية اللحام بالقوس الكهربائي . لكل عملية لحام فعالية خاصة بها. الفعالية تكون مرتبطة بطريقة اللحام

Q =V x I x 60S x 1000

x Efficiency

37College of Engineering at Al Kharj, ME Dept.

2008/2009

Example No. 1

• Calculate the heat input in a manual metal arc welding process if the current = 150 amps, the voltage = 22 volts and the welding speed = 50 mm/min?? Assume the efficiency is about 75%.

Solution:

Q =V x I x 60

Q = 2.97 kJ/mm

S x 1000x Efficiency

22 x 150 x 6050 x 1000

Q = x 0.75

38College of Engineering at Al Kharj, ME Dept.

2008/2009

Example No. 2

Calculate the voltage required for a manual metal arc welding process if the current = 150 amps, the heat input = 2.97 kJ/mm and the welding speed = 50 mm/min?? Assume the efficiency is 75%.

Solution:Q =

V x I x 60

V = 22 volts

S x 1000x Efficiency

V x 150 x 6050 x 1000

2.97 = x 0.75