لحام التيتانيوم: فك شفرة لون التماس وجودته
ماذا تكشف ألوان طبقات لحام التيتانيوم عن جودتها؟ يتعمق هذا السؤال المدهش في تعقيدات لحام التيتانيوم، وهو معدن معروف بتفاعليته وتفاعله الفريد من نوعه...
هل تساءلت يومًا كيف يتم لحام خزانات الوقود وبراميل النفط معًا بسلاسة؟ لحام التماس، وهي تقنية رائعة باستخدام أقطاب كهربائية أسطوانية، هي المفتاح. في هذا المقال، ستكتشف كيفية عمل هذه الطريقة وتطبيقاتها والفوائد التي تقدمها في إنشاء وصلات قوية ومحكمة الإغلاق في مختلف الصناعات. استعد لاستكشاف عالم اللحام بالدرز المثير للاهتمام!
اللحام بالتماس هو تقنية لحام بالمقاومة المستمرة المتقدمة التي تستخدم زوجًا من الأقطاب الكهربائية الدوارة على شكل عجلة بدلاً من الأقطاب الكهربائية الأسطوانية الثابتة المستخدمة في اللحام النقطي. وبينما يتدحرج القطبان على طول قطعة العمل، فإنهما يولدان سلسلة من شذرات اللحام المتداخلة، مما ينتج عنه خط لحام متواصل ومغلق بإحكام.
تنطوي هذه العملية على تطبيق كل من الضغط والتيار الكهربائي لإحداث تسخين موضعي عند واجهة المواد التي يتم وصلها. تتسبب الحرارة الناتجة عن المقاومة الكهربائية لقطع العمل في ذوبانها واندماجها معًا، بينما يضمن الضغط المطبق التلامس المناسب ويساعد على طرد الشوائب من منطقة اللحام.
لحام التماس فعال بشكل خاص لربط المعادن ذات المقاييس الرقيقة، التي يتراوح سمكها عادةً من 0.5 إلى 3 مم. وهو يوفر العديد من المزايا، بما في ذلك سرعات الإنتاج العالية، وخصائص ممتازة مانعة للتسرب، والحد الأدنى من تشويه قطع العمل. ويمكن أتمتة هذه العملية بسهولة ودمجها في خطوط التصنيع ذات الحجم الكبير.
تُستخدم طريقة اللحام هذه على نطاق واسع في تصنيع الحاويات محكمة الغلق والمكونات الحرجة في مختلف الصناعات. وهي تستخدم عادة في إنتاج:
تشمل التطورات الحديثة في تكنولوجيا اللحام بالدرز دمج أنظمة المراقبة في الوقت الحقيقي لمراقبة جودة اللحام، وتطوير مواد أقطاب كهربائية متخصصة لتحسين المتانة والتوصيلية، وتنفيذ خوارزميات التحكم التكيفي لتحسين معلمات اللحام أثناء اللحام.
القطب المستخدم في اللحام بالدرز عبارة عن أسطوانة دائرية يتراوح قطرها من 50 إلى 600 مم، ويتراوح النطاق الأكثر شيوعًا بين 180 و250 مم. تتراوح سماكة الأسطوانة عادةً بين 10-20 مم.
يتم استخدام شكلين هندسيين أساسيين لسطح التلامس: أسطواني وكروي، مع استخدام الأسطح المخروطية في بعض الأحيان للتطبيقات المتخصصة.
يمكن أن تتميز البكرات الأسطوانية إما بشطب على الوجهين أو أحادية الجانب، وهذه الأخيرة مناسبة بشكل خاص للحام الحواف المطوية على الحواف المطوية. يتراوح عرض سطح التلامس (ω) من 3-10 مم، ويرتبط بسُمك قطعة العمل. بالنسبة للبكرات الكروية، يتراوح نصف قطر الانحناء (R) من 25-200 مم.
تُستخدم البكرات الأسطوانية على نطاق واسع في لحام مختلف أنواع الفولاذ والسبائك عالية الحرارة نظرًا لتعدد استخداماتها. أما البكرات الكروية، من ناحية أخرى، فهي مفضلة للسبائك الخفيفة نظرًا لخصائصها الفائقة في تبديد الحرارة والتوزيع المنتظم للضغط، مما يقلل من المسافة البادئة ويقلل من خطر تشوه المواد.
أثناء التشغيل، عادةً ما يتم تبريد البكرات خارجيًا. بالنسبة للمعادن غير الحديدية ولحام الفولاذ المقاوم للصدأ، يكفي ماء الصنبور النظيف كمبرد. عند لحام الفولاذ الكربوني، عادةً ما يتم استخدام محلول البوراكس 5% القابل للذوبان في الماء لمنع الأكسدة وإطالة عمر القطب الكهربائي. في بعض الحالات، خاصة مع ماكينات لحام سبائك الألومنيوم، يتم تنفيذ أنظمة تبريد المياه الدائرية الداخلية لإدارة الحرارة بشكل أكثر كفاءة، على الرغم من أن هذا التكوين يزيد بشكل كبير من تعقيد تصميم القطب والنظام الكلي.
بناءً على طرق الدوران والتغذية للأسطوانة، يمكن تقسيم لحام التماس إلى لحام التماس المستمر، ولحام التماس المتقطع، ولحام التماس المتقطع، ولحام التماس المتدرج.
في اللحام بالدرز المستمر، تدور الأسطوانة باستمرار ويمر التيار باستمرار عبر قطعة العمل. تتسبب هذه الطريقة بسهولة في ارتفاع درجة حرارة سطح قطعة العمل والتآكل الشديد للقطب الكهربائي، وبالتالي نادرًا ما يتم استخدامها. ومع ذلك، في لحام التماس عالي السرعة (4-15 م/دقيقة)، يتم تشكيل بقعة لحام كل نصف دورة من تيار التيار المتردد 50 هرتز، ويكون التقاطع الصفري لتيار التيار المتردد مكافئًا لوقت الراحة، وهو ما يشبه لحام التماس المتقطع التالي. لذلك، تم تطبيقه في صناعة تصنيع الأسطوانات والبراميل.
في اللحام بالدرز المتقطع، تدور الأسطوانة باستمرار، ويمر التيار بشكل متقطع عبر قطعة العمل، مما يشكل درزًا مكونًا من نوى اندماج متداخلة. ونظرًا للتيار المتقطع، يمكن أن تبرد الأسطوانة وقطعة العمل أثناء وقت الراحة، مما يحسن من عمر الأسطوانة، ويقلل من عرض المنطقة المتأثرة بالحرارة وتشوه قطعة العمل، ويحقق أفضل جودة اللحام.
استُخدمت هذه الطريقة على نطاق واسع في لحام اللحام بمختلف أنواع الفولاذ والسبائك عالية الحرارة و تيتانيوم سبائك أقل من 1.5 مم. ومع ذلك، في اللحام بالدرز المتقطع، يتبلور قلب الاندماج تحت ضغط منخفض عندما تغادر الأسطوانة منطقة اللحام، مما قد يتسبب بسهولة في ارتفاع درجة حرارة السطح وثقوب الانكماش والشقوق (كما هو الحال عند لحام السبائك ذات درجة الحرارة العالية).
على الرغم من أن المعدن المنصهر في النقطة الأخيرة يمكن أن يملأ ثقب الانكماش في النقطة السابقة عندما تتجاوز كمية التداخل في بقعة اللحام 50% من طول قلب الانصهار، إلا أنه من الصعب تجنب ثقب الانكماش في النقطة الأخيرة. ومع ذلك، تم حل هذه المشكلة عن طريق صناديق التحكم في الحواسيب الصغيرة المطورة محليًا، والتي يمكن أن تقلل تدريجيًا من تيار اللحام في بداية ونهاية خط اللحام.
في اللحام بالدرز المتدرج، تدور الأسطوانة بشكل متقطع، ويمر التيار عبر قطعة العمل عندما تكون ثابتة. نظرًا لأن ذوبان المعدن وتبلوره يحدث عندما تكون الأسطوانة ثابتة، يتم تحسين ظروف تبديد الحرارة والضغط، مما يحسن من جودة اللحام بشكل فعال ويطيل عمر الأسطوانة. تُستخدم هذه الطريقة في الغالب في اللحام لحام الألومنيوم وسبائك المغنيسيوم.
ويمكنه أيضًا تحسين جودة اللحام للسبائك ذات درجة الحرارة العالية بشكل فعال، ولكن لم يتم تطبيقه في الصين لأن هذا النوع من آلات اللحام بالتيار المتردد نادر الحدوث.
عند لحام الألومنيوم الصلب والمعادن المختلفة بسماكة 4+4 مم أو أكثر، يجب استخدام اللحام بالدرز المتدرج لتطبيق ضغط التشكيل على كل بقعة لحام مثل اللحام النقطي، أو يجب استخدام كل من النبضات الدافئة والباردة في وقت واحد. ومع ذلك، نادرًا ما يتم استخدام الحالة الأخيرة.
وفقاً لنوع المفصل, لحام الشرائح يمكن تقسيمها إلى لحام وصلة اللفة، ولحام الوصلة المسطحة بالضغط، ولحام وصلة الرقائق، ولحام وصلة الأسلاك النحاسية الكهربائية، إلخ.
مثل اللحام الموضعي، اللفة اللحام المشترك يمكن لحامها بزوج من البكرات أو ببكرة وقطب كهربائي أساسي. ويكون الحد الأدنى للفة الوصلة هو نفس الحد الأدنى للحام النقطي.
وبالإضافة إلى لحام التماس على الوجهين شائع الاستخدام، هناك أيضًا لحام التماس الأحادي الجانب أحادي الجانب، ولحام التماس المزدوج أحادي الجانب، ولحام التماس المحيطي صغير القطر في لحام وصلة اللفة.
يمكن إجراء اللحام بالدرز المحيطي ذي القطر الصغير باستخدام
1) قطب البكرات الذي ينحرف عن محور الضغط;
2) جهاز تموضع متصل بماكينة اللحام بالدرز المستعرض;
3) قطب كهربائي على شكل حلقة يكون سطح قطعة العمل مخروطي الشكل ويجب أن يقع طرفه على مركز اللحام المحيطي ذي القطر الصغير للقضاء على انزلاق القطب الكهربائي على قطعة العمل.
تكون حضن لحام الوصلة المسطحة بالضغط أصغر بكثير من لحام اللحام بالدرزات العامة، حوالي 1-1.5 مرة من سمك اللوحة. أثناء اللحام، يتم تسطيح الوصلة في نفس الوقت ويكون سمك الوصلة بعد اللحام 1.2-1.5 ضعف سمك اللوحة.
عادةً ما يتم استخدام أوجه أسطوانية أسطوانية تغطي جزء اللفة بالكامل من الوصلة. للحصول على جودة لحام مستقرة، يجب التحكم في اللفة بدقة، ويجب تثبيت قطعة العمل بإحكام أو تثبيتها مسبقًا بلحام تحديد الموقع. يمكن أن تنتج هذه الطريقة لحامات ذات مظهر جيد وتستخدم عادةً في لحام المنتجات مثل حاويات الطعام وبطانات المجمدات المصنوعة من الفولاذ منخفض الكربون والفولاذ المقاوم للصدأ.
لحام مفصل الشيم هو طريقة لحل لحام اللوح السميك. لأنه عندما يصل سمك الصفيحة إلى 3 مم، إذا تم استخدام لحام وصلة اللفة التقليدية، فإن سرعة اللحام، وتيار اللحام الكبير، وضغط القطب الكهربائي، مما قد يتسبب في ارتفاع درجة حرارة السطح والتصاق القطب الكهربائي، مما يجعل اللحام صعبًا. إذا تم استخدام لحام وصلة الرقائق، يمكن التغلب على هذه الصعوبات.
يتم تقديم لحام وصلة الرقائق ببساطة على النحو التالي:
أولاً، يتم ربط حواف أجزاء اللوحة معًا، وعندما تمر الوصلة عبر الأسطوانة، يتم وضع شريحتين من الرقائق المعدنية باستمرار بين الأسطوانة واللوحة. يبلغ سمك الرقاقة المعدنية 0.2-0.3 مم، والعرض 4-6 مم. ونظرًا لأن الرقاقة تزيد من مقاومة منطقة اللحام وتجعل تبديد الحرارة صعبًا، فهي مفيدة لتشكيل اللب المنصهر.
مزايا هذه الطريقة هي:
العيوب هي: متطلبات الدقة العالية للوصلة؛ أثناء اللحام، يجب وضع الرقاقة بين الأسطوانة وقطعة العمل، مما يزيد من صعوبة التشغيل الآلي.
لحام الوصلة الكهربائية بالأسلاك النحاسية هو طريقة فعالة لحل مشكلة التصاق الطلاء بالأسطوانة في لحام التماس ألواح الصلب المطلي. أثناء اللحام، يتم تغذية السلك النحاسي المستدير باستمرار بين الأسطوانة واللوح.
يكون السلك النحاسي في شكل حلزوني ويتم تغذيته باستمرار من خلال الأسطوانة ثم يتم لفه على بكرة أخرى. يلتصق الطلاء بالسلك النحاسي فقط ولا يلوث الأسطوانة.
على الرغم من أن الأسلاك النحاسية تحتاج إلى التخلص منها بعد الاستخدام، إلا أنه لا توجد طريقة لحام أخرى يمكن أن تحل محلها لألواح الصلب المطلي، وخاصة ألواح الصلب المطلي بالقصدير. نظرًا لأن قيمة خردة الأسلاك النحاسية مماثلة لقيمة الأسلاك النحاسية، فإن تكلفة اللحام ليست عالية. تُستخدم هذه الطريقة بشكل أساسي لتصنيع علب الطعام.
إن تشكيل مفصل اللحام التناكبي هو في الأساس نفس تشكيل اللحام النقطي، وبالتالي فإن العوامل التي تؤثر على جودة اللحام متشابهة. تشمل العوامل الرئيسية تيار اللحام وضغط القطب الكهربائي ووقت اللحام ووقت التوقف المؤقت وسرعة اللحام وقطر الأسطوانة.
يتم توليد الحرارة المطلوبة لتكوين حوض منصهر في وصلة اللحام التناكبي من خلال مقاومة منطقة اللحام لتدفق التيار، وهو نفس ما يحدث في اللحام النقطي. في ظل ظروف معينة، يحدد تيار اللحام اختراق الانصهار وتداخل الحوض المنصهر. بالنسبة للحام الفولاذ منخفض الكربون، يبلغ متوسط اختراق الانصهار في الحوض المنصهر 30-70% من سُمك اللوحة، مع كون 45-50% هو الأمثل. للحصول على لحام تناكبي محكم الغاز، يجب ألا يقل تداخل الحوض المنصهر عن 15-20%.
عندما يتجاوز تيار اللحام قيمة معينة، فإن زيادة التيار لن يؤدي إلا إلى زيادة تغلغل الانصهار وتداخل الحوض المنصهر دون تحسين قوة الوصلة، وهو أمر غير اقتصادي. إذا كان التيار مرتفعًا جدًا، فقد يتسبب أيضًا في حدوث عيوب مثل المسافة البادئة المفرطة والاحتراق.
نظرًا للتشتت الكبير الناجم عن تداخل الأحواض المنصهرة في اللحام التناكبي، عادةً ما يزداد تيار اللحام بمقدار 15-40% مقارنة باللحام النقطي.
تأثير ضغط القطب الكهربائي على حجم الحوض المنصهر في اللحام التناكبي كما هو الحال في اللحام الموضعي. سيؤدي الضغط المفرط للقطب الكهربائي إلى حدوث مسافة بادئة مفرطة وتسريع تشوه الأسطوانة وتآكلها. الضغط غير الكافي يكون عرضة للمسامية ويمكن أن يتسبب في احتراق الأسطوانة بسبب مقاومة التلامس المفرطة، مما يقلل من عمرها التشغيلي.
في اللحام التناكبي، يتم التحكم في حجم الحوض المنصهر بشكل أساسي من خلال وقت اللحام، ويتم التحكم في التداخل من خلال وقت التبريد. عند سرعات اللحام المنخفضة، يمكن أن تحقق نسبة وقت اللحام إلى وقت الإيقاف المؤقت من 1.25:1-2:1 نتائج مرضية. عندما تزداد سرعة اللحام، تزداد المسافة بين اللحامات، لذلك يجب زيادة النسبة لتحقيق نفس التداخل. لذلك، عند سرعات اللحام الأعلى، تكون نسبة زمن اللحام إلى زمن التوقف 3:1 أو أعلى.
ترتبط سرعة اللحام بالمعدن الذي يتم لحامه، وسُمك اللوحة، ومتطلبات قوة اللحام وجودته. تُستخدم سرعات اللحام المنخفضة عادةً عند لحام الفولاذ المقاوم للصدأ والسبائك عالية الحرارة والمعادن غير الحديدية لتجنب الترشيش والحصول على لحامات عالية الكثافة. في بعض الأحيان، يتم استخدام اللحام التناكبي التدريجي لإجراء عملية تشكيل الحوض المنصهر بالكامل بينما تكون الأسطوانة ثابتة. سرعة اللحام لهذا النوع من اللحام التناكبي أقل بكثير من اللحام التناكبي المتقطع.
تحدد سرعة اللحام منطقة التلامس بين الأسطوانة واللوحة، وكذلك وقت التلامس بين الأسطوانة ومنطقة التسخين، مما يؤثر على تسخين وتبريد الوصلة. عندما تزداد سرعة اللحام، يجب زيادة تيار اللحام للحصول على حرارة كافية. يمكن أن تتسبب سرعة اللحام المفرطة في احتراق سطح الصفيحة والتصاق القطب الكهربائي، مما يحد من سرعة اللحام حتى مع التبريد الخارجي بالماء.
يعد تحسين معلمات عملية لحام اللحام أمرًا بالغ الأهمية لتحقيق لحامات عالية الجودة ويتأثر في المقام الأول بخصائص المواد والسماكة ومتطلبات الجودة والمعدات المتاحة. في حين أن اختيار المعلمات الأولية يمكن أن يستند إلى البيانات الموصى بها، فإن الضبط الدقيق من خلال التجارب التجريبية أمر ضروري لتحقيق أفضل النتائج.
يتبع اختيار حجم الأسطوانة مبادئ مشابهة لاختيار القطب الكهربائي في اللحام النقطي. وتفضل الاتجاهات الحديثة البكرات الضيقة التي يتراوح عرض سطح التلامس فيها بين 3-5 مم، مما يوفر العديد من المزايا:
يؤثر التفاعل بين هندسة الأسطوانة وخصائص قطعة العمل بشكل كبير على جودة اللحام:
1. قطر الأسطوانة وانحناء اللوحة:
2. تكوينات غير متماثلة:
عند اللحام بسماكات أو مواد غير متشابهة، تكون طرق تصحيح إزاحة الكتلة الصلبة مماثلة لتقنيات اللحام النقطي. وتشمل الاستراتيجيات ما يلي:
للحام الدرز للصفائح ذات الاختلافات الكبيرة في السُمك:
لتحسين عمليات لحام اللحام بالدرزات:
من خلال اختيار هذه المعلمات وضبطها بعناية، يمكن للمصنعين تحقيق لحامات اللحام عالية الجودة مع القوة والمظهر والكفاءة المثلى عبر مجموعة واسعة من التطبيقات ومجموعات المواد.
تتشابه مبادئ تصميم الوصلات التناكبية للحام الأخدودي مع مبادئ تصميم وصلات اللحام الأخدودي واللحام النقطي، مع وجود استثناءات ملحوظة في تقنيات اللحام الأخدودي المسطح واللحام الأخدودي المسطح. ومع ذلك، يكمن أحد الفروق الرئيسية في الأدوات: على عكس أقطاب اللحام النقطي، لا يمكن تخصيص عجلات درفلة اللحام الأخدودي في أشكال متخصصة. يستلزم هذا القيد النظر بعناية في إمكانية الوصول إلى عجلات الدرفلة عند تصميم هياكل اللحام الأخدودي.
عند لحام قطع العمل ذات أنصاف أقطار الانحناء الصغيرة، ينشأ تحدٍ كبير. يكون الحد الأدنى لنصف القطر الذي يمكن تحقيقه لعجلة الدرفلة الداخلية مقيدًا، مما قد يؤدي إلى إزاحة حوض اللحام المنصهر إلى الخارج. في الحالات القصوى، قد يؤدي هذا الإزاحة إلى عدم كفاية اندماج اللوح الخارجي، مما يضر بسلامة الوصلة.
وللتخفيف من هذه المشكلات، يُنصح بتجنب التصميمات التي تتميز بأنصاف أقطار صغيرة للغاية من الانحناء كلما أمكن ذلك. ومع ذلك، في التطبيقات التي لا يمكن فيها تجنب المقاطع المسطحة والمناطق ذات أنصاف أقطار الانحناء الصغيرة جدًا - كما هو الحال في تصنيع خزان وقود الدراجات النارية - يمكن استخدام معلمات اللحام التكيفية. وعلى وجه التحديد، يمكن أن تساعد زيادة تيار اللحام عند معالجة المقاطع ذات نصف القطر الصغير في ضمان الاندماج الكامل والاختراق.
يعد هذا النهج التكيفي ممكنًا بشكل خاص مع أنظمة اللحام الحديثة التي يتم التحكم فيها بواسطة الحواسيب الصغيرة، والتي توفر ضبطًا دقيقًا وفي الوقت الحقيقي لمعلمات اللحام. يمكن برمجة هذه الأنظمة لتعديل التيار والجهد وسرعة الحركة تلقائيًا بناءً على الهندسة التي يتم لحامها، مما يضمن جودة لحام متسقة عبر خطوط مختلفة.
علاوة على ذلك، للحصول على أفضل النتائج في اللحام الأخدودي للأشكال الهندسية المعقدة:
من خلال دمج هذه الاعتبارات التصميمية وتقنيات اللحام المتقدمة، يمكن للمصنعين تحقيق وصلات اللحام التناكبي الأخدودي عالية الجودة عبر مجموعة واسعة من الأشكال الهندسية، مما يضمن السلامة الهيكلية والجودة الجمالية في المنتج النهائي.
يُعد الفولاذ منخفض الكربون أفضل مادة للحام اللحام بالدرزات نظرًا لامتيازه قابلية اللحام. بالنسبة للحام التماس اللفة للفولاذ منخفض الكربون، يمكن اعتماد مخططات عالية السرعة ومتوسطة السرعة ومنخفضة السرعة اعتمادًا على الغرض والاستخدام.
يوضح الجدول أدناه شروط اللحام في لحام اللحام بالدرزات اللولبية للفولاذ منخفض الكربون. عند تحريك قطعة العمل يدويًا، غالبًا ما يتم استخدام سرعة متوسطة لتسهيل المحاذاة مع موضع اللحام المحدد مسبقًا.
عند اللحام الآلي، يمكن استخدام سرعة عالية أو سرعات أعلى إذا كانت سعة ماكينة اللحام كافية. إذا كانت سعة ماكينة اللحام غير كافية ولا يمكن ضمان عرض وعمق انصهار عالٍ دون تقليل السرعة، فيجب استخدام سرعة منخفضة.
شروط اللحام في لحام درزات الفولاذ منخفض الكربون
| سُمك اللوحة （مم） | حجم الأسطوانة （مم） | قوة القطب （KN） | الحد الأدنى من التداخل (مم) | اللحام عالي السرعة | لحام متوسط السرعة | اللحام بسرعة منخفضة | |||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| الحد الأدنى b | قياسي b | الحد الأقصى B | الحد الأدنى | قياسي | الحد الأدنى b | قياسي b | وقت اللحام (أسبوع) | وقت الراحة (أسبوع) | تيار اللحام (KA) | سرعة اللحام (سم/دقيقة) | وقت اللحام (أسبوع) | وقت الراحة (أسبوع) | تيار اللحام (KA) | سرعة اللحام (سم/دقيقة) | وقت اللحام (أسبوع) | وقت الراحة (أسبوع) | تيار اللحام (KA) | سرعة اللحام (سم/دقيقة) | |
| 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.6 2.0 2.3 3.2 | 3.7 4.2 4.7 5.1 5.4 6.0 6.6 7.0 8.0 | 5.3 5.9 6.5 7.1 7.7 8.8 10.0 11.0 13.6 | 11 12 13 14 14 16 17 17 20 | 2.0 2.2 2.5 2.8 3.0 3.6 4.1 4.5 5.7 | 2.2 2.8 3.3 4.0 4.7 6.0 7.2 8.0 10 | 7 8 9 10 11 12 13 14 16 | 10 11 12 13 14 16 17 19 20 | 2 2 2 2 2 3 3 4 4 | 1 1 1 2 2 1 1 2 2 | 12.0 13.5 15.5 18.0 19.0 21.0 22.0 23.0 27.5 | 280 270 260 250 240 230 220 210 170 | 2 2 3 3 4 5 5 7 11 | 2 2 2 3 3 4 5 6 7 | 9.5 11.5 13.0 14.5 16.0 18.0 19.0 20.0 22.0 | 200 190 180 180 170 150 140 130 110 | 3 3 2 2 3 4 6 6 6 | 3 3 4 4 4 4 6 6 6 | 8.5 10.0 11.5 13.0 14.0 15.5 16.5 17.0 20.0 | 120 110 110 100 90 80 70 70 60 |
يوضح الجدولان التاليان شروط اللحام في اللحام الكهربائي المستمر في اللفة الكهربائية واللحام الشريطي الداعم للصلب منخفض الكربون.
شروط اللحام في لحام درزات الفولاذ منخفض الكربون
| سُمك اللوحة （مم） | التداخل (مم) | قوة القطب （KN） | تيار اللحام （KA) | سرعة اللحام （سم/دقيقة） |
| 0.8 1.2 2.0 | 1.2 1.8 2.5 | 4 7 11 | 13 16 19 | 320 200 140 |
شروط اللحام في اللحام بالشريط الداعم للفولاذ منخفض الكربون
| سُمك اللوحة （مم） | قوة القطب （KN） | تيار اللحام （KA) | سرعة اللحام （سم/دقيقة） |
| 0.8 1.0 1.2 1.6 2.3 3.2 4.5 | 2.5 2.5 3.0 3.2 3.5 3.9 4.5 | 11.0 11.0 12.0 12.5 12.0 12.5 14.0 | 120 120 120 120 100 70 50 |
عند اللحام بالتبريد المقوى سبائك الصلبفإن المعالجة الحرارية بعد اللحام مطلوبة أيضًا لإزالة بنية التبريد، والتي يجب إجراؤها باستخدام طريقة التسخين المزدوج النبضي.
أثناء اللحام والتلطيف، يجب ألا تتحرك قطعة العمل ويجب أن يتم ذلك على ماكينة لحام متدرجة التماس. إذا لم تتوفر هذه المعدات ولم يتوفر سوى ماكينة لحام بالدرز المتقطع، يوصى باستخدام وقت لحام أطول وظروف أضعف. يوضح الجدول التالي القيم الموصى بها للحام سبائك الصلب المروي باستخدام هذه الشروط.
شروط اللحام للحام التماس سبائك الصلب منخفضة السبائك
| سُمك اللوحة （مم） | عرض قرص البكرة （مم） | قوة القطب （KN） | الوقت (أسبوع) | تيار اللحام （KA) | سرعة اللحام （سم/دقيقة） | |
|---|---|---|---|---|---|---|
| اللحام | توقف | |||||
| 0.8 1.0 1.2 1.5 2.0 2.5 | 5-6 7-8 7-8 7-9 8-9 9-11 | 2.5-3.0 3.0-3.5 3.5-4.0 4.0-5.0 5.5-6.0 6.5-8.0 | 6-7 7-8 8-9 9-10 10-12 12-15 | 3-5 5-7 7-9 8-10 10-13 13-15 | 6-8 10-12 12-15 15-17 17-20 20-24 | 60-80 50-70 50-70 50-60 50-60 50-60 |
ملاحظة: يبلغ قطر الدرفلة 150-200 مم.
عند التماس لحام الفولاذ المجلفن الألواح، يجب الانتباه لمنع التشقق وإتلاف إحكام اللحام. والسبب في التشقق هو أن الزنك المتبقي في منطقة الاندماج والانتشار في المنطقة المتأثرة بالحرارة يجعل الوصلة هشة، والتي تتعرض بعد ذلك للإجهاد. تتمثل طريقة منع التشقق في تحديد معلمات العملية الصحيحة.
أظهرت الاختبارات أنه كلما كان حجم اختراق اللحام معدل (10-26%)، كلما كانت عيوب التشقق أصغر. يمكن أن تؤدي سرعة اللحام العالية إلى ضعف تبديد الحرارة، وارتفاع درجة حرارة السطح، وزيادة عمق الانصهار، مما قد يؤدي بسهولة إلى حدوث تشقق. بشكل عام، في ظل ظروف ضمان قطر الانصهار وقوة الوصلة، يجب اختيار تيار صغير، وسرعة لحام منخفضة، وتبريد خارجي قوي بالماء قدر الإمكان.
يمكن للبكرات بسهولة استخدام ناقل حركة العجلة الفولاذية الزهرية لضبط حجم وتنظيف سطح البكرات في أي وقت. يوضح الجدول أدناه شروط اللحام للمجلفن صفيحة فولاذية لحام التماس.
شروط اللحام لأنواع مختلفة من لحام ألواح الصلب المجلفن
| نوع الطلاء وسمكه | سُمك اللوح （مم） | عرض قرص البكرة （مم） | قوة القطب （KN) | الوقت (أسبوع) | تيار اللحام （KA) | سرعة اللحام （سم/دقيقة） | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| اللحام | توقف | ||||||
| مغلفن بالغمس الساخن （15-20 ميكرومتر） | 0.6 0.8 1.0 1.2 1.6 | 4.5 5.0 5.0 5.5 6.5 | 3.7 4.0 4.3 4.5 5.0 | 3 3 3 4 4 | 2 2 2 2 1 | 16 17 18 19 21 | 250 250 250 230 200 |
| قمة فضية علوية فضية （2-3 ميكرومتر） | 0.6 0.8 1.0 1.2 1.6 | 4.5 5.0 5.0 5.5 6.5 | 3.5 3.7 4.0 4.3 4.5 | 3 3 3 4 4 | 2 2 2 2 1 | 15 16 17 18 19 | 250 250 250 230 200 |
| فوسفات الكالسيوم المعالج مضاد للصدأ صفيحة فولاذية | 0.6 0.8 1.0 1.2 1.6 | 4.5 5.0 5.0 5.5 6.5 | 3.7 4.0 4.5 5.0 5.5 | 3 3 3 4 4 | 2 2 2 2 1 | 14 15 16 17 18 | 250 250 250 230 200 |
يوضح الجدول أدناه شروط اللحام للنوع الأول من لحام الصفيحة الفولاذية المجلفنة:
شروط اللحام للحام اللحام بالدرز لألواح الصلب المطلي بالألومنيوم
| سُمك اللوحة （مم） | عرض قرص البكرة （مم） | قوة القطب （KN） | الوقت (أسبوع) | تيار اللحام （KA) | سرعة اللحام （سم/دقيقة） | ||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| اللحام | توقف | ||||||
| 0.9 1.2 1.6 | 4.8 5.5 6.5 | 3.8 5.0 6.0 | 2 2 3 | 2 2 2 | 20 23 25 | 220 150 130 | |
بالنسبة للنوع الثاني من الصفيحة الفولاذية المطلية بالألومنيوم، تمامًا مثل اللحام النقطي، يجب زيادة التيار بمقدار 15-20%. ونظرًا لظاهرة الالتصاق الأكثر حدة من الصفيحة الفولاذية المجلفنة، يجب صيانة البكرات بانتظام.
تتميز ألواح الصلب المطلي بالألومنيوم بمقاومة التآكل للبنزين، ولذلك غالبًا ما تستخدم في خزانات وقود السيارات. تشبه عملية لحام الصفائح الفولاذية المطلية بالألومنيوم عملية لحام الصفائح الفولاذية المجلفنة، حيث يتمثل الشاغل الرئيسي في مشاكل التشقق. يمكن الرجوع إلى معلمات العملية في الجدول أدناه:
شروط اللحام لـ ألواح الصلب المجلفن لحام التماس
| سُمك اللوحة （مم） | عرض قرص البكرة （مم） | قوة القطب （KN） | الوقت (أسبوع) | تيار اللحام （KA) | سرعة اللحام （سم/دقيقة） | ||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| اللحام | توقف | ||||||
| 0.8 | 7 | 3.6-4.5 | 3 5 | 2 2 | 17 18 | 150 250 | |
| 1.0 | 7 | 4.2-5.2 | 2 5 | 1 1 | 17.5 18.5 | 150 250 | |
| 1.2 | 7 | 4.5-5.5 | 2 4 | 1 1 | 18 19 | 150 250 | |
التماس لحام الفولاذ المقاوم للصدأ أقل صعوبة ويتم عادةً من خلال اللحام بالتيار المتردد. يوضح الجدول أدناه شروط اللحام في لحام اللحام بالفولاذ المقاوم للصدأ:
شروط لحام لحام التماس الفولاذ المقاوم للصدأ (1Cr18Ni9Ti) (HB/Z78-84)
| سُمك اللوحة （مم） | عرض قرص البكرة （مم） | قوة القطب （KN） | الوقت (أسبوع) | تيار اللحام （KA) | سرعة اللحام （سم/دقيقة） | ||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| اللحام | توقف | ||||||
| 0.3 0.5 0.8 1.0 1.2 1.5 2.0 | 3-3.5 4.5-5.5 5.0-6.0 5.5-6.5 6.5-7.5 7.0-8.0 7.5-8.5 | 2.5-3.0 3.4-3.8 4.0-5.0 5.0-6.0 5.5-6.2 6.0-7.2 7.0-8.0 | 1-2 1-3 2-5 4-5 4-6 5-7 7-8 | 1-2 2-3 3-4 3-4 3-5 5-7 6-9 | 4.5-5.5 6.0-7.0 7.0-8.0 8.0-9.0 8.5-10 9.0-12 10-13 | 100-150 80-120 60-80 60-70 50-60 40-60 40-50 | |
أثناء لحام اللحام بالدرز للسبائك ذات درجة الحرارة العالية، بسبب مقاومتها الكهربائية العالية والتسخين المتكرر للحام، من المرجح أن يتسبب ذلك في حدوث انفصال بلوري وهياكل محمومة، بل ويؤدي إلى نتوءات تنبثق من سطح قطعة العمل.
لمنع ذلك، يجب اعتماد سرعة لحام بطيئة للغاية ووقت تبريد أطول لتسهيل تبديد الحرارة. يوضح الجدول أدناه شروط اللحام في اللحام بالسبائك ذات درجة الحرارة العالية:
شروط اللحام للحام التماس السبائك ذات درجة الحرارة العالية (GH33، GH35، GH39، GH44)
| سُمك اللوحة （مم） | قوة القطب （KN） | الوقت (أسبوع) | تيار اللحام （KA) | سرعة اللحام （سم/دقيقة） | |
|---|---|---|---|---|---|
| اللحام | توقف | ||||
| 0.3 0.5 0.8 1.0 1.2 1.5 2.0 2.5 3.0 | 4-7 5-8.5 6-10 7-11 8-12 8-13 10-14 11-16 12-17 | 3-5 4-6 5-8 7-9 8-10 10-13 12-16 15-19 18-23 | 2-4 4-7 8-11 12-14 14-16 19-25 24-30 28-34 30-39 | 5-6 5.5-7 6-8.5 6.5-9.5 7-10 8-11.5 9.5-13.5 11-15 12-16 | 60-70 50-70 30-45 30-45 30-40 25-40 20-35 15-30 15-25 |
عند التماس لحام سبائك الألومنيوم، نظرًا لارتفاع الموصلية الكهربائية والتحويل الخطير، يجب زيادة تيار اللحام بمقدار 15-50% مقارنة باللحام النقطي، ويجب زيادة ضغط القطب بمقدار 10%.
وعلاوة على ذلك، ستؤثر ماكينات اللحام بالتيار المتردد أحادية الطور عالية الطاقة على توازن الأحمال ثلاثية الطور على شبكة الطاقة بشكل خطير.
لذلك، يستخدم لحام اللحام المحلي لدرز سبائك الألومنيوم بشكل عام آلات لحام بالتيار المباشر النبضي ثلاثي الأطوار أو آلات اللحام خطوة بخطوة ذات مقوم ثانوي. ويوضح الجدول أدناه شروط اللحام الخاصة بلحام سبائك الألومنيوم باستخدام ماكينة اللحام بالدرز النبضي بالتيار المباشر FJ-400.
شروط اللحام للحام لحام اللحام لسبائك الألومنيوم
| سُمك اللوحة （مم） | نصف القطر الكروي للقرص الدوار (مم) | مسافة الخطوة (المسافة النقطية) | LF21 、 LF3 、 LF6 | LY12CZ 、LC4CS | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| قوة القطب （KN） | وقت اللحام (أسبوع) | تيار اللحام (KA) | النقاط في الدقيقة | ضغط القطب (KN) | وقت اللحام (KA) | تيار اللحام (KA) | النقاط في الدقيقة | |||
| 1.0 1.5 2.0 3.0 3.5 | 100 100 150 150 150 | 2.5 2.5 3.8 4.2 4.2 | 3.5 4.2 5.5 7.0 – | 3 5 6 8 – | 49.6 49.6 51.4 60.0 – | 120-150 120-150 100-120 60-80 – | 5.5 8.5 9.0 10 10 | 4 6 6 7 8 | 48 48 51.4 51.4 51.4 | 120-150 100-120 80-100 60-80 60-80 |
من أجل تعزيز تبديد الحرارة، يفضل استخدام أسطوانة لحام اللحام من سبائك الألومنيوم ذات وجه كروي ويجب أن تكون مبردة بالماء من الخارج.
تمثل الموصلية الكهربائية والحرارية الاستثنائية للنحاس ومعظم سبائك النحاس تحديات كبيرة لعمليات اللحام بالدرز. تسبب هذه الخصائص تبديدًا سريعًا للحرارة، مما يجعل من الصعب تحقيق درجة الحرارة اللازمة للاندماج في واجهة اللحام والحفاظ عليها. ومع ذلك، يمكن لحام بعض سبائك النحاس ذات الموصلية الكهربائية المنخفضة، مثل برونز الفوسفور وبرونز السيليكون وبرونز الألومنيوم، بنجاح في ظل ظروف محددة.
عند لحام هذه السبائك النحاسية القابلة للتعديل، يجب تعديل معلمات العملية بعناية للتعويض عن خصائص المواد الفريدة من نوعها:
من الأهمية بمكان ملاحظة أنه حتى مع هذه التعديلات، قد لا تتطابق قابلية اللحام وخصائص الوصلة الناتجة مع تلك التي يتم تحقيقها مع المواد القابلة للحام بسهولة أكبر. ولذلك، يجب النظر في طرق الربط البديلة مثل اللحام بالنحاس أو اللحام بالنحاس أو التثبيت الميكانيكي للتطبيقات التي تتضمن نحاسًا عالي التوصيل وسبائك النحاس حيث يثبت أن اللحام بالدرز غير عملي أو يعطي نتائج غير مرضية.
يتطلب اللحام بالتماس التيتانيوم وسبائكه دراسة دقيقة لخصائصها الفريدة، على الرغم من أن العملية تشترك في بعض أوجه التشابه مع لحام الفولاذ المقاوم للصدأ. تستلزم نسبة القوة إلى الوزن العالية، والمقاومة الممتازة للتآكل، والموصلية الحرارية المنخفضة للتيتانيوم معايير وتقنيات لحام محددة.
على الرغم من أن شروط اللحام العامة مماثلة لتلك المستخدمة في الفولاذ المقاوم للصدأ، إلا أن هناك العديد من التعديلات الرئيسية الضرورية:
من خلال الالتزام بهذه الاعتبارات واستخدام التقنيات المناسبة، يمكن أن ينتج لحام التيتانيوم وسبائكه لحامات عالية الجودة ومتينة ومناسبة للتطبيقات الفضائية والطبية والصناعية الصعبة.
بصفتي مؤسس شركة MachineMFG، فقد كرّستُ أكثر من عقد من حياتي المهنية في مجال تصنيع المعادن. وقد أتاحت لي خبرتي الواسعة أن أصبح خبيرًا في مجالات تصنيع الصفائح المعدنية، والتصنيع الآلي، والهندسة الميكانيكية، وأدوات الماكينات للمعادن. أفكر وأقرأ وأكتب باستمرار في هذه المواضيع، وأسعى باستمرار للبقاء في طليعة مجال عملي. فلتكن معرفتي وخبرتي مصدر قوة لعملك.
AR 
EN 
DE 
ES 
FR 
IT 
JA 
NL 
PT 
PT_BR 
RU 
KO