تصنيع اللحام Manufacturers

I. المبادئ الأساسية للحام

• لحام الانصهار: يذوب المعدن الأساسي محليًا، ويمكن استخدام مادة الحشو حسب الحاجة. يتم تشكيل خط اللحام عن طريق تصلب المعدن المنصهر.
• اللحام بالضغط: يتم تطبيق الضغط لضمان الاتصال المحكم بين أسطح قطعة العمل. يتم تحقيق الترابط الذري من خلال التشوه البلاستيكي، وتتطلب بعض العمليات تسخينًا إضافيًا.
• اللحام بالنحاس: يذوب معدن حشو النحاس فقط دون ذوبان المعدن الأساسي. يبلل معدن الحشو المنصهر سطح المعدن الأساسي ويملأ الفجوات عن طريق العمل الشعري لتشكيل اتصال.

ثانيا. تصنيف وخصائص طرق اللحام الشائعة

1. اللحام الانصهار (الأكثر استخدامًا)

2. لحام الضغط

• اللحام بالمقاومة: يستخدم حرارة المقاومة المتولدة عن التيار الكهربائي الذي يمر عبر الأسطح الملامسة لقطع العمل، مع تطبيق الضغط المتزامن لإكمال اللحام. وهي مقسمة إلى اللحام البقعي واللحام التماسي واللحام التناكبي. يستخدم اللحام البقعي على نطاق واسع في لحام هياكل السيارات. يتم تطبيق لحام التماس على المكونات المغلقة مثل خزانات الوقود.
• لحام الاحتكاك: يولد الحرارة من خلال الاحتكاك عالي السرعة بين قطع العمل. عندما تصل الأسطح الملامسة إلى الحالة البلاستيكية، يتم تطبيق الضغط من أجل اللحام. إنها تتميز بجودة وصلة مستقرة ومناسبة للحام المعادن المختلفة، على سبيل المثال، اللحام التناكبي لأجزاء العمود.

3. مختلط

• لحام الشعلة: يستخدم لهب أوكسي أسيتيلين للتسخين، ويتميز بالتشغيل البسيط؛ اللحام بالفراغ: يتم إجراؤه في بيئة مفرغة لتجنب الأكسدة، وهو مناسب للمكونات الدقيقة والمعقدة مثل شفرات المحرك الهوائي.
• ميزة اللحام بالنحاس هي الحد الأدنى من تشوه اللحام، في حين أن العيب هو أن قوة الوصلة تكون عمومًا أقل من قوة المعدن الأساسي.

ثالثا. مواد اللحام

1. لحام Electrodes: Exclusive for SMAW, consisting of a core wire (filler metal) and a coating. The coating functions to stabilize the arc, form slag, deoxidize and alloy the weld metal.
2. لحام Wires: Used in gas-shielded welding and submerged arc welding, divided into solid wires and flux-cored wires. Flux-cored wires have built-in protective components and offer stronger adaptability.
3. لحام Flux: Applied in submerged arc welding, categorized into fused flux and non-fused flux. It plays roles in protecting the weld pool, deoxidizing and improving weld formation.
4. معادن حشو اللحام بالنحاس: متخصصة في اللحام، وتكون درجة انصهارها أقل من درجة انصهار المعدن الأساسي. تشمل الأنواع الشائعة معادن حشو النحاس القائمة على النحاس والفضة.

رابعا. العناصر الرئيسية لتكنولوجيا اللحام

1. لحام Parameters: Including welding current, voltage, welding speed, shielding gas flow rate, etc. Parameters directly affect the weld penetration, formation and quality. For example, excessive current may cause burn-through, while insufficient current leads to insufficient penetration.
2. تصميم الأخدود: بالنسبة للوحات السميكة الملحومة، يجب معالجة الأخاديد (مثل أخدود V وX-groove) مسبقًا لضمان اختراق اللحام بالكامل وتقليل عيوب الاختراق غير الكاملة.
3. التسخين المسبق والتسخين اللاحق: بالنسبة للمواد الحساسة للتشقق مثل الفولاذ عالي القوة والحديد الزهر، يمكن أن يؤدي التسخين المسبق قبل اللحام إلى تقليل معدل التبريد وتجنب التشقق البارد؛ يمكن للتسخين اللاحق بعد اللحام التخلص من الإجهاد المتبقي وتحسين البنية المجهرية والخصائص.

V. فحص جودة اللحام

الفحص البصري: فحص تشكيل اللحام وأبعاده وعيوب السطح (مثل المسامية والشقوق والتقويض) بالعين المجردة أو بمساعدة عدسة مكبرة.

1. الاختبار غير المدمر (NDT): لا يلحق الضرر بقطعة العمل، بما في ذلك الاختبار بالموجات فوق الصوتية (UT، للكشف عن العيوب الداخلية)، والاختبار الإشعاعي (RT، للكشف عن المسامية الداخلية واحتواء الخبث)، واختبار الجسيمات المغناطيسية (MT، للكشف عن العيوب السطحية للمواد المغناطيسية الحديدية).
2. الاختبارات التدميرية: يتم أخذ عينات اللحام لاختبارات الشد والانحناء والصدمات لتقييم الخواص الميكانيكية للوصلة الملحومة.

سادسا. سلامة اللحام والحماية

• الحماية من إشعاع ضوء القوس: يمكن للأشعة فوق البنفسجية والأشعة تحت الحمراء الموجودة في ضوء قوس اللحام أن تحرق الجلد والعينين، مما يتطلب استخدام خوذات اللحام والملابس الواقية.
• الحماية من الغازات الضارة: يتولد الأوزون وأكاسيد النيتروجين وغيرها من الغازات الضارة أثناء اللحام، لذلك يجب ضمان التهوية الجيدة في بيئة العمل.

الحماية من الصدمات الكهربائية: يجب تأريض معدات اللحام، ويجب على المشغلين ارتداء قفازات وأحذية عازلة.

سابعا. الأسئلة المتداولة

س1: لماذا يكون لحام بعض المعادن (مثل الألومنيوم) أصعب من لحام الفولاذ؟

• ج: يتمتع الألومنيوم بموصلية حرارية عالية وأكسدة سريعة. إنه يبدد الحرارة بسرعة كبيرة بحيث يصعب تشكيل بركة منصهرة مستقرة. بالإضافة إلى ذلك، فإن طبقة أكسيد الألومنيوم ($Al_2O_3$) لديها نقطة انصهار تزيد عن 2050 درجة مئوية، وهي أعلى بكثير من المعدن نفسه (660 درجة مئوية). يتطلب هذا عادةً لحام AC TIG أو لحام MIG النبضي المتخصص.

س2: ما هي المنطقة المتأثرة بالحرارة (HAZ) ولماذا هي حرجة؟

• ج: إن منطقة HAZ هي منطقة من المعدن الأساسي غير المنصهر، ولكن تم تغيير بنيتها الدقيقة بفعل الحرارة. يمكن أن تصبح هذه المنطقة هشة أو تفقد قوتها بسبب الدورة الحرارية. تحدث معظم حالات الفشل الهيكلي، مثل الشقوق، داخل منطقة المناطق الخطرة.

س3: كيف يحدث تشوه اللحام وكيف يمكن الوقاية منه؟

• ج: يحدث التشوه بسبب التمدد والانكماش الحراري غير المتساوي. تشمل طرق الوقاية ما يلي:

  • الإعداد المسبق: زاوية الأجزاء في الاتجاه المعاكس قبل اللحام.

  • اللحام المتماثل: اللحام من المركز إلى الخارج أو بتسلسل متوازن.

  • تقليل المدخلات الحرارية: استخدام عمليات ذات كثافة طاقة عالية مثل اللحام بالليزر.

س 4: لماذا يعد التسخين اللاحق أو "إطلاق الهيدروجين" ضروريًا؟

• ج: يمكن لذرات الهيدروجين أن تسبب تشققًا متأخرًا في اللحام. يسمح التسخين اللاحق للهيدروجين بالانتشار خارج المعدن، وهو أمر بالغ الأهمية للفولاذ عالي القوة والألواح السميكة.

س 5: هل يمكن أن يحل اللحام الآلي محل اللحام اليدوي بالكامل؟

• • ج: في حين تتفوق الروبوتات في الإنتاج القياسي بكميات كبيرة (على سبيل المثال، السيارات)، يظل عمال اللحام البشريون غير قابلين للاستبدال في العمل الميداني، والمفاصل المكانية المعقدة، والوظائف المخصصة لمرة واحدة، والمهام التي تتطلب تعديلًا حسيًا في الوقت الفعلي.