لحام النحاس وسبائك النحاس: شرح

يُمثّل لحام النحاس وسبائكه تحديًا فريدًا من نوعه بسبب الموصلية الحرارية العالية والميل إلى التشقق. تغطي هذه المقالة مختلف تقنيات اللحام والمواد وطرق التحضير اللازمة لتحقيق اللحامات الناجحة في النحاس وسبائكه. سيتعرف القراء على المشكلات الخاصة بقابلية اللحام والتحضيرات السابقة للحام واختيار طرق ومواد اللحام المناسبة. من خلال فهم هذه العوامل، يمكن للمرء تحسين أداء وموثوقية لحامات النحاس، وهو أمر بالغ الأهمية للتطبيقات في العديد من الصناعات.

لحام النحاس وسبائك النحاس

جدول المحتويات

تُستخدم سبائك النحاس والنحاس على نطاق واسع في مختلف الصناعات نظراً لمزيجها الاستثنائي من الخصائص. وتتميز هذه المواد بتوصيل كهربائي وحراري فائق، ومقاومة عالية للأكسدة، ومقاومة ممتازة للتآكل في بيئات متنوعة بما في ذلك المياه العذبة والمياه المالحة والمحاليل القلوية والمواد الكيميائية العضوية. ومع ذلك، من المهم ملاحظة قابليتها للتآكل في الأحماض المؤكسدة.

تُظهر سبائك النحاس قابلية تشكيل ممتازة في كل من عمليات التشغيل على البارد والساخن، إلى جانب قوة معززة مقارنة بالنحاس النقي. وقد أدى تعدد استخداماتها إلى اعتمادها على نطاق واسع في قطاعات حيوية مثل الكهرباء والإلكترونيات والمعالجة الكيميائية وإنتاج الأغذية وتوليد الطاقة والنقل والفضاء والصناعات الدفاعية.

ينتج عن الإنتاج الصناعي للنحاس وسبائك النحاس مجموعة متنوعة من المواد، تصنف عادةً على أساس التركيب الكيميائي. وتشمل الفئات الرئيسية ما يلي:

1. النحاس النقي: يُفضَّل استخدام النحاس النقي الملدن الناعم في لحام الهياكل. وتشمل الدرجات الشائعة T1 وT2 وT3 وT4 والدرجات الشائعة من النحاس النقي الخالي من الأكسجين مثل TU1 وTU2.

2. النحاس الأصفر: توفر سبائك النحاس والزنك هذه توازنًا بين القوة والليونة ومقاومة التآكل. وتشمل الدرجات المستخدمة على نطاق واسع H62 وH68 وH96، بالإضافة إلى سبائك متخصصة مثل نحاس الرصاص (HPb59-1) ونحاس القصدير (HSn62-1).

3. البرونز: يشير في الأصل إلى سبائك النحاس والقصدير، ويشمل هذا المصطلح الآن سبائك النحاس حيث لا يكون الزنك أو النيكل عنصر السبائك الأساسي. تشمل الأنواع البارزة ما يلي:

  • برونز القصدير (مثل QSn4-3): يوفر قوة عالية ومقاومة ممتازة للتآكل.
  • برونز الألومنيوم (مثل QAl9-2): معروف بالمقاومة الفائقة للتآكل والقوة العالية.
  • برونز السيليكون (مثل QSi3-1): يجمع بين القوة الجيدة وقابلية التشكيل الممتازة.

4. النحاس الأبيض (كوبرونيكل): تُظهر سبائك النحاس والنيكل هذه مقاومة ملحوظة للتآكل، خاصة في البيئات البحرية.

تقدم كل مادة من هذه المواد القائمة على النحاس مجموعات فريدة من الخصائص، مما يسمح للمهندسين والمصممين باختيار السبيكة المثلى لتطبيقات محددة. يستمر التطوير المستمر للسبائك النحاسية الجديدة وتقنيات المعالجة في توسيع نطاق استخداماتها المحتملة في التقنيات المتقدمة والبيئات الصعبة.

1. قابلية لحام النحاس وسبائك النحاس

إن قابلية اللحام من النحاس وسبائك النحاس رديئة نسبيًا، مما يجعلها أكثر صعوبة في اللحام مقارنةً بالفولاذ منخفض الكربون. وتلاحظ الصعوبات الرئيسية في الجوانب التالية:

(1) ضعف القدرة على تشكيل اللحام:

عند لحام النحاس ومعظم سبائك النحاس، فإنه يكون عرضة لصعوبات في تحقيق الانصهار، وعدم اكتمال اختراق المفصل، وضعف تشكيل السطح. ويرجع ذلك بشكل رئيسي إلى الموصلية الحرارية العالية للنحاس، حيث تبلغ الموصلية الحرارية للنحاس ومعظم سبائك النحاس من 7 إلى 11 مرة أكبر من الفولاذ الكربوني العادي.

ونتيجة لذلك، يتم تبديد الحرارة بسرعة من منطقة اللحام. كلما كانت قطعة العمل أكثر سمكًا، زادت شدة تبديد الحرارة. على الرغم من أن النحاس لديه نقطة انصهار وسعة حرارية محددة أقل مقارنة بالحديد، إلا أنه لا يزال من الصعب الوصول إلى درجة حرارة الانصهار في منطقة اللحام، مما يجعل من الصعب على المعدن الأساسي ومعدن الحشو الاندماج.

وبالإضافة إلى ذلك، تؤدي الموصلية الحرارية الممتازة للنحاس إلى اتساع المنطقة المتأثرة بالحرارة، مما قد يؤدي إلى تشوه كبير عندما تكون صلابة قطعة العمل منخفضة. وعلى العكس من ذلك، عندما تكون الصلابة عالية، يمكن أن يتسبب ذلك في إجهاد لحام كبير داخل قطعة العمل.

ويُعزى ضعف تكوين السطح في النحاس وسبائك النحاس بشكل أساسي إلى أن التوتر السطحي أثناء الصهر يبلغ ثلث التوتر السطحي في الفولاذ، كما أن السيولة أكبر من الفولاذ بمقدار مرة إلى 1 إلى 1.5 مرة، مما يجعله أكثر عرضة لفقدان المعدن أثناء الصهر.

ولذلك، عند لحام النحاس النقي ومعظم سبائك النحاس عالية التوصيل، بالإضافة إلى استخدام طاقة عالية وكثافة طاقة عالية طرق اللحام، من الضروري أيضًا دمج درجات متفاوتة من التسخين المسبق. لا يجوز استخدام اللحام من جانب واحد بدون دعم، وعند إجراء اللحام من جانب واحد، يجب إضافة لوحة دعم للتحكم في تشكيل وصلة اللحام.

(2) قابلية عالية للتشقق الحراري في اللحامات والمناطق المتأثرة بالحرارة:

يرتبط الميل إلى التشقق الحراري في اللحامات بتأثير الشوائب في اللحام ويتأثر أيضًا بالإجهادات المتولدة أثناء عملية اللحام. الأكسجين هو أحد الشوائب الشائعة الموجودة في النحاس، وله تأثير كبير على الميل إلى التشقق الحراري في اللحامات.

في درجات الحرارة العالية، يتفاعل النحاس مع الأكسجين الموجود في الهواء لتكوين النحاس2O. النحاس2O قابل للذوبان في النحاس السائل ولكن ليس في النحاس الصلب، مما يُكوِّن نقطة انصهار منخفضة. الشوائب مثل Bi وPb في النحاس وسبائك النحاس لها درجات انصهار منخفضة.

أثناء عملية التصلب في حوض اللحام، تُشكِّل هذه السبيكة سبيكة ذات نقطة انصهار منخفضة تتوزع بين التشعبات أو عند حدود الحبيبات مما يسبب هشاشة حرارية كبيرة في النحاس وسبائك النحاس. عندما يكون اللحام في الطور الصلب-السائل، تُعاد ذوبان السوائل ذات نقطة الانصهار المنخفضة في المنطقة المتأثرة بالحرارة تحت تأثير إجهادات اللحام، مما يؤدي إلى التشققات الحرارية.

النحاس وسبائك النحاس لها معاملات تمدد خطي ومعدلات انكماش عالية نسبياً، كما أنها تُظهر توصيل حراري قوي. عند اللحام، يلزم وجود مصادر حرارة عالية الطاقة، مما يؤدي إلى اتساع المنطقة المتأثرة بالحرارة. ونتيجة لذلك، فإن الوصلات الملحومة تتعرض لإجهادات داخلية كبيرة، وهو عامل آخر يؤدي إلى التشقق في لحامات النحاس وسبائك النحاس.

علاوة على ذلك، عند لحام النحاس النقي، يتكون معدن اللحام من هيكل أحادي الطور. وبسبب الموصلية الحرارية العالية للنحاس النقي، يميل اللحام إلى تكوين حبيبات خشنة. وهذا يزيد من تفاقم تكوين الشقوق الحرارية.

ولذلك، لمنع تكوين التشققات الحرارية عند استخدام اللحام بالانصهار في لحام النحاس وسبائك النحاس، يجب اتخاذ التدابير المعدنية التالية:

1) التحكم الصارم في محتوى الشوائب (مثل الأكسجين والبزموت والرصاص والكبريت وغيرها) في النحاس.

2) تعزيز القدرة على إزالة الأكسدة من اللحام عن طريق إضافة عناصر السبائك مثل السيليكون والمنجنيز والفوسفور وغيرها إلى سلك اللحام.

3) اختر مواد اللحام التي يمكن أن تحصل على بنية مزدوجة، مما يعطل استمرارية الأغشية سهلة الانصهار منخفضة نقطة الانصهار ويغير اتجاه الحبيبات العمودية.

4) تنفيذ تدابير مثل التسخين المسبق والتبريد البطيء لتقليل إجهادات اللحام وتقليل حجم فجوة الجذر وزيادة أبعاد تمرير الجذر لمنع تكون الشقوق.

(3) قابلية تكوين المسامية:

عند لحام النحاس وسبائك النحاس بالانصهار يكون الميل لتكوين المسامية أكثر أهمية مقارنةً بالفولاذ منخفض الكربون. لتقليل وإزالة المسامية في لحامات النحاس، تتمثل التدابير الرئيسية في تقليل مصادر الهيدروجين والأكسجين والتسخين المسبق لإطالة فترة وجود الحوض المنصهر، مما يسهل خروج الغازات.

استخدام أسلاك لحام بمزيلات أكسدة قوية مثل الألومنيوم, تيتانيومإلخ (والتي يمكنها أيضًا إزالة النيتروجين والهيدروجين) أو إضافة عناصر مثل الألومنيوم والقصدير إلى سبائك النحاس يمكن أن تسفر عن نتائج جيدة من حيث إزالة الأكسدة.

(4) انخفاض وصلة اللحام الأداء:

أثناء عملية اللحام الاندماجي للنحاس وسبائك النحاس، تشهد وصلات اللحام نموًا شديدًا للحبيبات وتبخرًا واحتراقًا لعناصر السبائك، بالإضافة إلى تسرب الشوائب، مما يؤدي إلى انخفاض في الخواص الميكانيكية والتوصيل الكهربائي ومقاومة التآكل للوصلات الملحومة.

1) انخفاض كبير في الليونة:

يتعرض اللحام والمنطقة المتأثرة بالحرارة لخشونة الحبيبات وتظهر العديد من الانصهارات الهشة منخفضة نقطة الانصهار عند حدود الحبيبات مما يضعف قوة الترابط للمعدن ويقلل بشكل كبير من ليونة وصلابة الوصلة. على سبيل المثال، عند استخدام أقطاب اللحام النحاسية النقية في اللحام بالقوس الكهربائي أو اللحام بالقوس المغمور، تكون استطالة الوصلة حوالي 20% إلى 50% من المادة الأساسية فقط.

2) انخفاض في التوصيل الكهربائي:

إن إضافة أي عنصر إلى النحاس سيقلل من توصيله الكهربائي. ولذلك، فإن ذوبان الشوائب وعناصر السبائك أثناء عملية اللحام سيؤدي إلى حد ما إلى تدهور الموصلية الكهربائية للنحاس المفاصل.

3) انخفاض مقاومة التآكل:

تتحقق مقاومة التآكل في سبائك النحاس من خلال صناعة السبائك بعناصر مثل الزنك والمنجنيز والنيكل والألومنيوم وغيرها. سيؤدي تبخر وأكسدة هذه العناصر أثناء عملية اللحام الاندماجي إلى حد ما إلى تقليل مقاومة التآكل في الوصلة. كما أن توليد إجهادات اللحام يزيد من خطر التآكل الإجهادي.

تتضمن تدابير تحسين أداء الوصلة بشكل أساسي التحكم في محتوى الشوائب وتقليل احتراق السبيكة وإجراء المعالجة الحرارية لتعديل البنية المجهرية للحام. ومن المفيد أيضًا تقليل مدخلات الحرارة أثناء اللحام وتطبيق معالجة تخفيف الإجهاد بعد اللحام.

2. اختيار طرق اللحام

يمثل لحام النحاس وسبائك النحاس تحديات فريدة من نوعها بسبب الموصلية الحرارية الاستثنائية للمادة. وتتوفر مجموعة واسعة من تقنيات اللحام، ولكل منها مزايا محددة لتطبيقات مختلفة. وتشمل الطرق الشائعة اللحام بالغاز، واللحام بالقوس المعدني المحمي (SMAW)، واللحام بغاز التنغستن الخامل (TIG)، واللحام بالقوس المعدني الغازي (GMAW/MIG)، واللحام بالقوس المغمور (SAW).

يجب أن يعتمد اختيار طريقة اللحام المثلى على عوامل متعددة:

  1. تركيبة المادة ونوع السبيكة
  2. سُمك قطعة العمل
  3. الخصائص الهيكلية والتصميم المشترك
  4. متطلبات الأداء (على سبيل المثال، القوة ومقاومة التآكل)
  5. حجم الإنتاج واحتياجات التشغيل الآلي

تستلزم الموصلية الحرارية الفائقة للنحاس (ما يقرب من 6 أضعاف الفولاذ) طرق لحام ذات كثافة طاقة عالية ومدخلات حرارة مركزة. وهذا يساعد على التغلب على التبديد السريع للحرارة ويضمن الاندماج السليم. ويفضل عمومًا التقنيات التي توفر كفاءة حرارية أعلى وترسيب طاقة مركزة.

تؤثر سماكة المادة النحاسية بشكل كبير على اختيار طريقة اللحام:

  • ألواح رقيقة (أقل من 3 مم): لحام TIG هو الأمثل بسبب التحكم الدقيق والحد الأدنى من التشويه. ويمكن أن يكون اللحام بالغاز فعالاً أيضاً في بعض التطبيقات.
  • سمك متوسط (3-10 مم): يوفر لحام GMAW/MIG معدلات اختراق وترسيب جيدة. اللحام بالموجات فوق الصوتية SAW ممتاز لسيناريوهات الإنتاج الآلي العالي.
  • ألواح سميكة (> 10 مم): يوفر لحام GMAW بتيار نابض أو SMAW مع أقطاب كهربائية مناسبة أو لحام بالحزمة الإلكترونية للتطبيقات المتخصصة الاختراق اللازم.

التقنيات الناشئة مثل اللحام بالليزر ولحام القوس الليزري الهجين بالليزر يكتسبان رواجًا في لحام النحاس، حيث يوفران دقة عالية ومناطق متأثرة بالحرارة إلى الحد الأدنى.

يعد الاختيار السليم لمعادن الحشو، وغازات التدريع، والمعالجات الحرارية قبل/بعد اللحام أمرًا بالغ الأهمية لتحقيق الجودة المثلى للحام في النحاس وسبائكه. بالإضافة إلى ذلك، فإن النظافة الصارمة وإعداد السطح ضروريان بسبب حساسية النحاس للأكسدة والتلوث.

3. اختيار مواد اللحام

1) أسلاك اللحام:

عند اختيار أسلاك اللحام للنحاس وسبائك النحاس، من الضروري ليس فقط تلبية المتطلبات العامة للعملية والمتطلبات المعدنية ولكن أيضًا للتحكم بعناية في محتوى الشوائب وتعزيز قدرات إزالة الأكسدة. وهذا أمر ضروري لمنع تكوين الشقوق الحرارية والمسامية، وهي مشاكل شائعة في لحام النحاس.

بالنسبة للحام النحاس النقي، عادةً ما يتم خلط السلك بعناصر مزيلة للأكسدة مثل السيليكون (Si) والمنغنيز (Mn) والفوسفور (P). تساعد هذه العناصر على التخلص من الأكسجين من حوض اللحام، مما يقلل من خطر المسامية ويحسن جودة اللحام بشكل عام. ومن الخيارات المستخدمة على نطاق واسع سلك اللحام النحاسي عالي النقاء HSCu. هذا السلك متعدد الاستخدامات ويمكن استخدامه في عمليات اللحام المختلفة:

  • في اللحام بالغاز، غالبًا ما يقترن HSCu بالمذيب CJ301 الذي يساعد في إزالة التدفق وتنظيف السطح.
  • بالنسبة للحام القوسي المغمور (SAW)، يشيع استخدام HSCu بالاقتران مع التدفق HJ431. ويوفر هذا المزيج ثباتًا ممتازًا للقوس واختراقًا ممتازًا للحام، وهو مفيد بشكل خاص للمقاطع النحاسية السميكة.

2) أقطاب اللحام الكهربائية:

يمكن تصنيف أقطاب اللحام بالقوس الكهربائي لتطبيقات النحاس إلى نوعين رئيسيين: النحاس والبرونز. ومن بين هذين النوعين، يتم استخدام الأقطاب الكهربائية البرونزية بشكل متكرر بسبب خصائص أدائها المتفوقة.

نادرًا ما يتم استخدام أقطاب النحاس، وخاصة تلك التي تحتوي على الزنك (كما هو الحال في سبائك النحاس)، في عمليات اللحام بالقوس الكهربائي. ويرجع هذا في المقام الأول إلى ارتفاع ضغط بخار الزنك في درجات حرارة اللحام، مما قد يؤدي إلى توليد أبخرة مفرطة ومسامية وسلوك قوس غير متسق.

ومن ناحية أخرى، توفر الأقطاب الكهربائية البرونزية قوسًا أكثر استقرارًا وقابلية لحام أفضل. وهي فعالة بشكل خاص عند لحام النحاس بنفسه أو بسبائك النحاس الأخرى. هناك نوعان من الأقطاب الكهربائية شائعة الاستخدام في هذه الفئة هما:

  • القطب الكهربائي النحاسي النقي T107: مناسب للحام النحاس النقي حيث يكون الحفاظ على التوصيل الكهربائي أمرًا بالغ الأهمية.
  • قطب السيليكون البرونزي السليكوني T207: يوفر سيولة ممتازة وخصائص ترطيب ممتازة، مما يجعله مثاليًا لربط سبائك النحاس غير المتشابهة أو عند الحاجة إلى قوة أعلى.

عند اختيار الأقطاب الكهربائية، يجب مراعاة عوامل مثل تركيبة المعدن الأساسي والخصائص الميكانيكية المطلوبة ومتطلبات التطبيق المحددة بعناية لضمان الحصول على أفضل نتائج لحام.

4. تحضير ما قبل اللحام

تُعد متطلبات المعالجة المسبقة للحام النحاس وسبائك النحاس صارمة بسبب الموصلية الحرارية العالية للمواد وقابليتها للأكسدة. ينصب التركيز الأساسي للتنظيف قبل اللحام على إزالة الملوثات وأغشية الأكسيد لضمان جودة اللحام والأداء الأمثل.

ابدأ بإزالة الشحوم تمامًا من وصلة اللحام والمنطقة المحيطة بها (حوالي 30 مم على كل جانب) باستخدام مذيب مناسب مثل الأسيتون أو كحول الأيزوبروبيل. تعتبر هذه الخطوة ضرورية لإزالة أي زيوت أو ملوثات عضوية يمكن أن تضر بسلامة اللحام.

بعد إزالة الشحوم، استخدم عملية تنظيف كيميائية من خطوتين:

  1. التنظيف القلوي: اغمر الوصلة في محلول هيدروكسيد الصوديوم 10-15% عند درجة حرارة 30-40 درجة مئوية لمدة 5-10 دقائق لإزالة أي بقايا عضوية متبقية. تُشطف جيداً بالماء منزوع الأيونات.
  2. التخليل الحمضي: قم بغمر الوصلة في محلول حمض النيتريك 35-40% لمدة 2-3 دقائق لإزالة الأكاسيد السطحية. بالنسبة للأكاسيد العنيدة، قد يكون المحلول الحمضي المختلط (70 مل/لتر HNO3 و100 مل/لتر H2SO4 و1-2 مل/لتر HCl) أكثر فعالية. اشطفها جيدًا بالماء منزوع الأيونات وجففها على الفور بهواء مضغوط نظيف وخالٍ من الزيت أو في فرن بدرجة حرارة منخفضة لمنع الأكسدة الوامضة.

لإزالة الأكسيد ميكانيكيًا، استخدم فرشاة أو عجلة من أسلاك الفولاذ المقاوم للصدأ مخصصة للنحاس. يمكن للأدوات الهوائية أن تزيد من الكفاءة، ولكن يجب توخي الحذر لتجنب الإزالة المفرطة للمواد أو تلوث السطح. استمر في التنظيف بالفرشاة حتى يتم الحصول على بريق معدني لامع وموحد.

تتطلب معادن الحشو عناية مماثلة. قم بتنظيف أسلاك اللحام ميكانيكيًا باستخدام قطعة قماش خالية من الوبر أو ورق كاشط ناعم لإزالة أكاسيد السطح مباشرة قبل الاستخدام. بالنسبة للعمليات الكبيرة، ضع في اعتبارك أنظمة التنظيف الآلي للأسلاك للحفاظ على جودة ثابتة.

بعد التنظيف، قلل الوقت بين التحضير واللحام لمنع إعادة الأكسدة. إذا لم يكن اللحام الفوري غير ممكن، قم بتخزين المكونات المحضرة في بيئة خاضعة للتحكم ذات رطوبة منخفضة وحماية الأسطح بمركبات مناسبة مضادة للأكسدة متوافقة مع عملية اللحام.

تنفيذ تدابير السلامة المناسبة عند التعامل مع المواد الكيميائية، بما في ذلك معدات الحماية الشخصية المناسبة والتهوية الكافية. الالتزام باللوائح البيئية المحلية للتخلص من محاليل التنظيف المستهلكة.

5. النقاط الرئيسية لعملية اللحام

اللحام بالغاز:

اللحام بالغاز مناسب لربط المكونات النحاسية الرقيقة أو إصلاح الأجزاء النحاسية أو لحام الهياكل غير الحرجة. تعدد استخداماته يجعله مفيدًا بشكل خاص في عمليات الصيانة والإصلاح.

1) التسخين المسبق قبل اللحام:

التسخين المسبق ضروري للحام النحاس النقي بالغاز لتخفيف الضغوط الداخلية، ومنع التشقق، وتقليل المسامية، وضمان الاختراق الكامل. بالنسبة للصفائح الرقيقة واللحامات الصغيرة، قم بالتسخين المسبق إلى 400-500 درجة مئوية (752-932 درجة فهرنهايت). قم بزيادة درجة حرارة التسخين المسبق إلى 600-700 درجة مئوية (1112-1292 درجة فهرنهايت) للحامات السميكة والكبيرة. عادةً ما تتطلب سبائك النحاس والبرونز عادةً درجات حرارة تسخين مسبقة أقل قليلاً بسبب خصائصها الحرارية المختلفة.

2) اختيار معايير وتقنية اللحام:

نظرًا لارتفاع الموصلية الحرارية للنحاس، يجب أن تكون طاقة اللهب المستخدمة في اللحام أعلى بمقدار مرة أو مرتين من تلك المستخدمة في لحام الفولاذ الكربوني. عند لحام النحاس النقي، من الضروري الحفاظ على لهب محايد.

يمكن أن يؤدي اللهب المؤكسد إلى أكسدة اللحام وفقدان عناصر السبائك، مما يضر بسلامة الوصلة. وعلى العكس من ذلك، يزيد لهب الكربنة من محتوى الهيدروجين في اللحام، مما يعزز تكوين المسامية.

بالنسبة للصفائح الرقيقة، استخدم تقنية اللحام باليد اليسرى لتقليل نمو الحبيبات. أما بالنسبة لقطع العمل التي يزيد سمكها عن 6 مم (0.24 بوصة)، يفضل استخدام طريقة اللحام باليد اليمنى، حيث إنها تسهل تسخين المعدن الأساسي بدرجة أعلى وتوفر رؤية أفضل لحوض الصهر مما يعزز الكفاءة التشغيلية.

حافظ على حركة سريعة ومستمرة لشعلة اللحام، مع تجنب الانقطاعات العشوائية في كل خط لحام. من الناحية المثالية، أكمل كل درزة لحام بتمريرة واحدة لضمان الاتساق وتقليل مخاطر العيوب.

عند اللحام بالدرزات الطويلة، قم بتضمين مخصصات مناسبة للانكماش قبل اللحام وتأكد من التموضع المناسب. استخدم طريقة التدريج الخلفي المجزأ أثناء اللحام لتقليل التشوه والإجهادات المتبقية.

بالنسبة للحامات النحاسية الحاملة للإجهاد أو اللحامات النحاسية الحرجة، قم بإجراء معالجات ما بعد اللحام:

  • دق المنطقة المتأثرة بالحرارة على الفور على جانبي اللحام للأجزاء النحاسية الرقيقة.
  • بالنسبة للألواح التي يزيد سمكها عن 5 مم (0.2 بوصة)، قم بالتسخين إلى 500-600 درجة مئوية (932-1112 درجة فهرنهايت) قبل الطرق.
  • بعد الطرق، قم بتسخين قطعة العمل إلى 500-600 درجة مئوية (932-1112 درجة فهرنهايت) وإخمادها بسرعة في الماء لتعزيز لدونة وصلابة الوصلة.

تساعد معالجات ما بعد اللحام هذه على تحسين بنية الحبيبات وتخفيف الضغوط المتبقية وتحسين جودة اللحام بشكل عام، مما يضمن الأداء الأمثل للمكونات النحاسية الملحومة.

6. أمثلة لحام نموذجية لسبائك النحاس والنحاس الشائعة الاستخدام

يوجد غلاف مائي للقطب الكهربائي، مصنوع من النحاس منزوع الأكسدة TU1. ويتم لحام وصلة القطب باستخدام اللحام MIG، وترد عملية اللحام المحددة في الجدول 5-37.

الجدول 5-37 بطاقة عملية اللحام لمفصل TU1

بطاقة عملية اللحام الخاصة باللحام المشتركالعدد
الرسم البياني المشترك:
 
المواد الأساسيةTU1TU1
سُمك المادة الأساسية15 مم15 مم
موضع اللحاماللحام المسطح
تقنية اللحاممسار اللحام المستقيم
درجة حرارة التسخين المسبق500℃
درجة الحرارة البينية≥500℃
قطر الفوهةΦ26 مم
الغاز الواقيعمعدل تدفق الغاز (لتر/دقيقة)الجبهة: 25 ~ 30
ارجع:
تسلسل اللحام
1افحص أبعاد الأخدود وجودة السطح.
2قم بإزالة أي زيت أو أوساخ من الأخدود والمناطق المجاورة له. قم بتنظيف الشحم باستخدام محلول ماء 10% NaOH بدرجة حرارة 30 ~ 40 ℃، ثم اشطفه بماء نظيف وجفف. قم بإزالة طبقة الأكسيد عن طريق الطحن باستخدام عجلة من أسلاك الفولاذ المقاوم للصدأ، ثم اشطفها بالماء القلوي، ثم اشطفها بالماء النظيف وجففها.
3قم بإجراء اللحام بالمسمار للطبقة الأولى باستخدام تقنية اللحام بالتموضع الخارجي. يجب أن يكون الطول 100 مم، ويجب ألا تتجاوز المسافة بين نقاط اللحام 300 مم. إذا ظهرت تشققات في درز اللحام اللاصق، قم بإزالتها وإعادة اللحام.
4قم بلصق الأقطاب الكهربائية على تركيبات مصممة خصيصًا. قم بتسخين قطعة العمل باستخدام التسخين الكهربائي، مع درجة حرارة تسخين مسبقة تبلغ 500 درجة مئوية، وتأكد من أن درجة حرارة الطبقة البينية لا تقل عن 500 درجة مئوية.
5ابدأ اللحام من الخارج لتجنب تكون خرزات اللحام على الجزء الداخلي من خط اللحام. تأكد من أن الاستدارة للدائرة الداخلية للقطب الكهربائي ونعومة السطح الداخلي.
6إجراء الفحص البصري.
7افردها إذا لزم الأمر.
8إجراء المعالجة الحرارية بعد اللحام.

معلمات مواصفات اللحام

التصاريحطريقة اللحامدرجة مواد اللحاممواصفات مواد اللحامأنواع التيار والقطبيةتيار اللحام (أمبير)جهد القوس الكهربائي (فولت)سرعة اللحام (مم/للمر الواحد)الملاحظات
1~2MIG (شبه أوتوماتيكي)HSCu1.6DCEP350~40030~35250~300 
لا تنس أن المشاركة تعني الاهتمام! : )
شين
المؤلف

شين

مؤسس MachineMFG

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.

قد يعجبك أيضاً
اخترناها لك فقط من أجلك. تابع القراءة وتعرف على المزيد!
تقنيات لحام قضبان النحاس وأفضل الممارسات

لحام قضبان النحاس: التقنيات وأفضل الممارسات

ما الذي يجعل لحام قضبان التوصيل النحاسية أمرًا بالغ الأهمية ولكنه صعب؟ تتعمق هذه المقالة في الموصلية العالية والخصائص الحرارية وتقنيات اللحام المحددة المطلوبة لقضبان التوصيل النحاسية في بناء الطاقة. من...
الدليل الشامل لتقييم عملية اللحام

الدليل الشامل لتقييم عملية اللحام

ماذا لو كان بإمكانك التأكد من أن اللحامات الخاصة بك مثالية في كل مرة؟ في هذه المقالة، سوف نستكشف تقييم عملية اللحام، وهي طريقة حاسمة لاختبار تقنيات اللحام وتحسينها. سوف...

الدليل الشامل لتقنيات اللحام السطحي

هل تساءلت يومًا كيف يمكننا إطالة عمر الآلات الصناعية مع تحسين أدائها؟ يقدم لحام الأسطح حلاً رائعاً من خلال ترسيب مواد مقاومة للتآكل على الأسطح، واستعادة...

ماكينات اللحام الموضعي: دليل شامل

هل تساءلت يومًا كيف يتم لحام هياكل السيارات الأنيقة معًا بسلاسة؟ تغوص هذه المقالة في عالم ماكينات اللحام الموضعي وتشرح مكوناتها وأنواعها وتطبيقاتها في مختلف الصناعات...
الماكينةMFG
ارتقِ بعملك إلى المستوى التالي
اشترك في نشرتنا الإخبارية
آخر الأخبار والمقالات والمصادر التي يتم إرسالها إلى صندوق الوارد الخاص بك أسبوعياً.

اتصل بنا

سيصلك ردنا خلال 24 ساعة.