عمليات لحام القوس تستخدم على نطاق واسع في الصناعات
تلقي هذه المقالة الضوء على عمليات اللحام القوسية ال 11 العليا المستخدمة على نطاق واسع في الصناعات. عمليات اللحام بالقوس هي: 1. لحام القوس الكربوني 2. لحام القوس المعدني المحظور (SMAW) 3. لحام القوس المغمور (SAW) 4. لحام القوس التنغستن بالغاز (GTAW) 5. لحام القوس المعدني بالغاز (GMAW) 6. قوس البلازما اللحام 7. لحام البلازما-ميج 8. لحام الهيدروجين الذري 9. مسمار اللحام والقليل الآخر.
عملية لحام القوس # 1. لحام القوس الكربون:
إنها أقدم عملية لحام قوس معروفة يتم فيها استخدام قضيب كربون خرافي أو نقي من قطر 4 إلى 19 ملم وطول 300 إلى 450 ملم كقطب غير مستهلك لإنشاء قوس بينه وبين الشغل من خلال تثبيته في حامل قطب كهربائي ، مع تمديد الكهربائي من 75 إلى 125 ملم.
يمكن إجراء اللحام من خلال تطبيق الحرارة مع أو بدون إضافة مواد الحشو. عند استخدام مادة الحشو ، عادة ما تكون من نفس تكوين المعدن الأساسي وتضاف إلى القوس في شكل سلك أو قضيب إضافي. إذا كان من الضروري استخدام مادة الفيضان ، فعادة ما يكون ذلك عن طريق غمس الحشوة في التدفق.
على الرغم من أن إلكترود الكربون يعتبر غير قابل للاستهلاك ، إلا أنه يتفكك ببطء مما يتسبب في تكوين درع CO و CO 2 الذي يحل محل غازات الغلاف الجوي حول بركة اللحام ، وبالتالي يوفر الحماية اللازمة.
عادة ما يتم إلقاء قطب الكربون على طول 20-25 مم لتوفير نهاية مدببة بقطر حوالي 1 - 5mm. هذا يوفر قوس مستقرة.
يستخدم عادة مصدر التيار المستمر DC (التيار المباشر) مع 60 ٪ من دورة العمل من نوع التيار المستمر (CC) مع القطب الكهربائي (قطبية مستقيمة) للحفاظ على معدل التفكك منخفض. القدرة الحالية للتيار الكهربائي تعتمد على قطرها ونوعها. يعطي الجدول 1.2 إرشادات للإختيار الحالي.
قوس الكربون هو قوس ناعم وعادة ما يكون بطول 25-40 ملم ، كما هو موضح في الشكل 2.2. يمكن التحكم بدرجة حرارة حوض اللحام بسهولة عن طريق تغيير طول القوس. ومع ذلك ، فإن لحام القوس الكربوني غالباً ما ينتج عنه فتحات ضربة ناتجة عن الاضطراب في تجمع اللحام بسبب "ضربة القوس".
هذه العملية تستخدم بشكل أساسي لتوفير مصدر الحرارة للحام ، اللحام بالنحاس ، اللحام والمعالجة بالحرارة وكذلك لإصلاح مصبوبات الحديد والصلب. التطبيقات النموذجية لهذه العملية تشمل لحام الفولاذ المجلفن والنحاس.
اللحام الكهربائي بالكربون الكهربائي المزدوج:
هناك اختلاف في لحام القوس الكربوني وهو اللحام القوسي بالكربون الكهربائي المزدوج الذي يستخدم فيه حامل القطب الخاص لاستيعاب قضيبين كربون. مصدر الطاقة المستخدم هو ac (التيار المتناوب) للحفاظ على الأقطاب الكهربائية في نفس درجة الحرارة.
يتم ضرب القوس بين القطبين الكهربائيين ويمكن تعديل طوله عن طريق ضبط المسافة بينهما بسهولة من خلال حركة مقبض الباب من خلال الإبهام. والقوس المرتكز على شكل مروحة ، كما هو موضح في الشكل 2.3 ، ناعم بدرجة حرارة من 4400 إلى 5000 درجة مئوية.
يتم توضيح إعدادات اللحام الحالية في الجدول 2.2:
يتم استخدام عملية قوس الكربون القطب المزدوج مع واجب منخفض دورة (20 - 30 ٪) دورة واحدة AC محول الإدخال لحام محدودة. على الرغم من أنه يمكن استخدامه في اللحام في أي موضع وعلى جميع المواد إلا أنه يستخدم بشكل أساسي ، إذا تم استخدامه على الإطلاق ، لربط سبائك النحاس ببعضها أو مع المعادن الحديدية. يستخدم برونز السليكون كمعدن حشو في الحالة الأخيرة وكذلك لحام الفولاذ المجلفن. ويمكن استخدامه أيضًا في لحام سبائك الألومنيوم والنيكل والزنك والرصاص. كما يجد استخدام في إجراء تقاطعات الحرارية.
عملية لحام القوس # 2. لحام القوس المعدني المحصن (SMAW):
إنها "عملية لحام القوس" المعروفة حتى للشخص العادي ويمكن اعتبارها "عملية لحام على جانب الطريق" في هذا البلد. عندما اخترع في عام 1880 ، استخدم أقطاب كهربائية ، لكن التطورات اللاحقة أدت إلى استخدام الأقطاب الكهربائية المغلفة.
تعرف هذه العملية أيضًا بلحام اللحام الكهربائي أو لحام الإلكترود المطلي أو لحام القوس المعدني اليدوي. ويستخدم أقطاب مطلية بقطر يتراوح من 2.5 إلى 6.35 مم و 300 - 450 ملم طولاً في حامل قطب كهربائي. مصدر الطاقة المستخدم هو من النوع الحالي الثابت ويمكن استخدام كل من التيار المتردد والتيار المستمر بنفس السهولة والفعالية في معظم الحالات. يوضح الشكل 2.4 إعدادًا لعملية SMAW.
عندما يصطدم قوس بين قطب كهربائي وقطعة العمل ، سلك القطب الكهربائي وذوبان الطلاء ، يوفر هذا الأخير درعا غازيا لحماية بركة اللحام المنصهر وطرف القطب من الآثار السيئة للغازات الجوية. تتراوح درجة الحرارة في قلب القوس بين 6000 - 7000 درجة مئوية. يمكن للإشعاعات الناشئة عن قوس اللحام أن تلحق الضرر بالعيون وبالتالي تستلزم استخدام الدرع الواقي.
هذه العملية متعددة الاستخدامات جدًا وتستخدم في اللحام في جميع المواضع وجميع المعادن التي تم تطوير أقطابها. تتوفر الأقطاب الكهربائية المطلية حاليًا لحام فولاذي منخفض الكربون وسبائك منخفضة السبائك والفولاذ المروي والمهدئ (Q & T) والفولاذ عالي الصلابة والفولاذ المقاوم للتآكل والفولاذ المقاوم للصدأ بالإضافة إلى الحديد الزهر والحديد القابل للطرق. كما يستخدم في لحام سبائك النيكل والنيكل وبدرجة أقل لحام النحاس وسبائك النحاس.
يجد استخدام محدود في سبائك الألومنيوم لحام. وتشمل التطبيقات النموذجية للعملية استخدامها المكثف من قبل الصناعة لتصنيع السفن والجسور وأوعية الضغط والهيكلية. ومع ذلك ، بما أن العملية يمكن استخدامها في الوضع اليدوي فقط ، فإنه يتم استبدالها ببطء بعمليات لحام أخرى لتصنيعها الثقيل حيث يتم ترسيب كمية كبيرة من المعدن.
عملية لحام القوس # 3. لحام القوس المغمور (SAW):
أدى الطلب على معدلات ترسب أعلى وفشل ميكنة SMAW إلى تطوير عملية لحام القوس المغمور نحو منتصف وأواخر ثلاثينيات القرن العشرين. تستخدم هذه العملية تدفق حبيبي وسلك نحاس مطلي في شكل مؤقت ، مما يجعل من الممكن إيداع عمليات لحام طويلة دون انقطاع. قد يتراوح قطر سلك الإلكترود بين 1 إلى 10 ملم. يتم استخدام كل من مصادر طاقة التيار المتناوب والتيار المستمر على الرغم من أن التيار المستمر مع القطب الموجب (العميق) هو الخيار المفضل.
يصب التدفق الحبيبي لتغطية المفصل قبل القطب وبالتالي فإن سلك الإلكترود يتحرك للأمام خلال التدفق ويبقى القوس مدمج تحته وبالتالي يزيل استخدام زجاج الحماية الواقي للعيون. يوفر التدفق الذي يذوب بسبب الحرارة القوسية بطانية من الخبث على حبيبات مودعة ولكنه يتقشر بسهولة عند التبريد. يتم جمع تدفق غير ذاب عن طريق شفط فراغ ويتم إعادة تعميمها.
يقوم غطاء التدفق بإزالة ترشيش اللحام والأشعة القوسية وبالتالي تحسين كفاءة ترسيب اللحام وكفاءة استخدام الحرارة. ومن الممكن بالتالي استخدام تيارات لحام عالية بترتيب أمبيرات 2000 مع كثافة تيار من 16 أ / مم 2 أي 6 إلى 10 مرات التي يحملها القطب المغلف في لحام القوس المعدني اليدوي.
يتم استخدام هذه العملية بشكل أساسي في موضع اللحام اليدوي في أوضاع تلقائية وشبه أوتوماتيكية. الأول هو وضع أكثر شعبية ويظهر الإعداد للنفس في الشكل 2.5.
المعادن الأكثر ملوحة على نطاق واسع بهذه العملية تشمل الكربون منخفض ، سبيكة منخفضة ، الفولاذ المقاوم للصدأ ، وسبائك الفولاذ عالية. كما يتم لحام النحاس والألمنيوم والتيتانيوم إلى حد محدود بهذه العملية.
مفصل اللحام الذي تم الحصول عليه من خلال عملية SAW ممتاز ، وبالتالي فإن العملية تستخدم بشكل مكثف في وصلات اللحام في ألواح سميكة في أوعية الضغط ، السفن ، الجسور ، العمل الهيكلي ، الأنابيب الملحومة والمفاعلات النووية.
عملية لحام القوس # 4. لحام القوس التنغستن الغاز (GTAW):
تم إدخال اللحام بالقوس التنغستن القوسي أو لحام الغاز التنغستن الخامل (TIG) إلى الصناعة في أوائل عام 1940 بشكل رئيسي من أجل لحام سبائك الألومنيوم والمغنيسيوم. في وقت لاحق انتشر استخدامها إلى جميع المعادن تقريبا. في هذه العملية ، يتم استخدام قطب التنغستن غير القابل للاستهلاك مع غلاف من غاز التدريع الخامل حوله.
يحمي غاز التدريع كلا من قطب التنغستن وبركة اللحام من التأثيرات الضارة للغازات الجوية المحيطة. غازات التدريع شائعة الاستخدام arc argon أو الهيليوم أو مخاليطها.
وتستخدم كل من مصادر التيار الكهربائي المتردد والتيار المستمر في GTAW. عندما يتم استخدام التيار المستمر فإنه من المعتاد الإبقاء على القطب سالب ولكن يجب استخدام القطب الموجب للألمنيوم والمغنيسيوم للتأثير على عمل التنظيف المهبط على قطعة العمل.
ومع ذلك ، يؤدي ذلك إلى الحد من قدرة الحمل الحالية للقطب الكهربائي. يتراوح قطر الإلكترود التنغستن بين 0-5 إلى 6-5 ملم ، وتبلغ السعة التحميلية الحالية وفقًا لذلك 5 إلى 650 أمبيرًا. المشاعل ليدخل التيار إلى أبعد من 100 amperes arc عادة ما يبرد بالماء.
عادة ما يتم بدء قوس في GTAW عن طريق لمس القطب على كتلة الجرافيت. مع تيار متردد عالي التردد (0-3 - 30 ميغاهرتز) يستخدم التيار الكهربائي لبدء وصيانة القوس. يُظهر الشكل 2.6 إعدادًا لعملية GTAW.
عملية GTAW هي عملية لحام جميع المواقع وتستخدم على نطاق واسع لحام الألومنيوم ، والمغنيسيوم ، والفولاذ المقاوم للصدأ ، والنحاس ، والسبائك Nimonic (80 ٪ Ni + 20 ٪ Cr) ، مونيل (66 ٪ Ni + 33 ٪ Cu + 1 ٪ Mn) ، inconel (76٪ Ni + 15٪ Cr + 9٪ Fe)، brass (Cu + 37٪ Zn)، bronze (Cu + 8٪ Sn)، tungsten، silver، molybdenum and titanium. صناعة الطائرات ومصانع المواد الكيميائية ومصانع محطة الطاقة النووية تمثل صناعات المستخدم النموذجية لهذه العملية.
عملية لحام القوس # 5. لحام القوس المعدني الغاز (GMAW) :
تم اختراع اللحام بالقوس المعدني الغازي بعد وقت قصير من إدخال GTAW في عام 1940 ، وفي الوقت الحاضر هي أسرع عملية لحام نمواً في العالم. في هذه العملية ، يتم تغذية الأسلاك المستهلكة ، التي يتراوح قطرها بين 0-8 إلى 2-0 ملم ، والجرح في البكرة ، بسرعة محددة مسبقًا من خلال شعلة لحام يتم تزويدها بالاتصال الكهربائي وغاز التدريع.
يتم الحفاظ على القوس ، الذي يتم التحكم به عن طريق التلامس المباشر بين قطب السلك والقطعة العاملة ، على طول ثابت من خلال تفاعل المعلمات الكهربائية. يتم جعل النظام حساسًا من خلال استخدام مصدر طاقة الجهد المستمر (cv) وأسلاك اللحام الرقيقة. مصدر الطاقة هو دائما من نوع DC تصحيح وقطبية مفضلة المستخدمة هو القطب الكهربائي.
يكون معدل التغذية محددًا مسبقًا وفقًا لقطر السلك وسماكة قطعة الشغل. يتم إدخالها في الشعلة بمساعدة محرك كهربائي وبكرات تغذية.
اعتمادا على مادة العمل ، قد يكون غاز التدريع هو الارجون ، الهليوم ، النيتروجين ، ثاني أكسيد الكربون ، الهيدروجين أو مخاليطهم. عند استخدام غاز التدريع الخامل ، تُعرف العملية بشكل أكبر باسم اللحام MIG (غاز خامل المعادن) وعندما يستخدم ثاني أكسيد الكربون كغاز التدريع ، يشار إليه باسم لحام CO 2 أو MAG (الغاز النشط المعدني).
GMAW هي عملية لحام شبه أوتوماتيكية لجميع المراحل ، على الرغم من توفر إصداراتها الآلية أيضًا. يظهر إعداد لعملية GMAW شبه الآلية في الشكل 2.7.
الشكل 2.7: إعداد لحام القوس المعدني بالغاز
تعد GMAW عملية متعددة الاستخدامات ويمكن استخدامها في لحام جميع المعادن التي تم تطويرها لأسلاك حشو متوافقة. ويجد استخدامه على نطاق واسع في لحام الفولاذ والألومنيوم وسبائك المغنيسيوم وسبائك النيكل وسبائك النحاس والتيتانيوم. ومع ذلك ، فإن تطبيقاته النموذجية تشمل تصنيع المقياس المتوسط مثل الهيكلية ، معدات تحريك التربة ، عوارض الألواح والمربعات ، وأجسام السيارات.
عملية لحام القوس # 6. لحام القوس البلازما:
يتم تعريف البلازما على أنها تدفق للغاز المتأين. يتم الحصول عليها عن طريق تمرير الغاز من خلال قوس درجة حرارة عالية مما يؤدي إلى تقسيم جزيئات الغاز إلى ذرات ثم إلى الأيونات والإلكترونات. على الرغم من أن تدفق البلازما يحدث في معظم عمليات اللحام القوسي ، إلا أنه في عملية تسمى قوس البلازما يتم تحويل كل الغاز إلى بلازما عن طريق تمريره عبر ممر ضيق جدًا لقوس ارتفاع درجة الحرارة.
وقد تم تطوير شعلة البلازما في عام 1925 ولكن تم الإبلاغ عن استخدامها الصناعي للحام من عام 1953. وبالنسبة للحام ، يتم أيضًا توفير البلازما في الغلاف الخارجي لغاز التدريع.
في قوس اللحام البلازما يتم إنشاء قوس بين القطب التنغستن والشغل ، كما هو الحال في لحام الغاز القوسي التنغستن. ومع ذلك ، فإن قوس البلازما مقيد بجعله يمر عبر ممر ضيق في طرف فوهة النحاس النحاسي المبرد بالماء والذي يحيط نفسه بفوهة خارجية يتدفق من خلالها الغاز التدريع. ويرد المقطع العرضي لشعلة لحام البلازما في الشكل 2.8.
يتم الحصول على طاقة لحام البلازما بشكل دائم من مصدر طاقة تيار مستمر لنوع التيار الثابت ذو جهد دائرة مفتوحة يبلغ 70-80 فولت ودورة عمل تبلغ 60٪. يتراوح تيار اللحام المستخدم بين 100 و 300 أمبير.
هناك نوعان مختلفان من عملية لحام قوس البلازما تسمى النوع غير المنقولة والنوع المنقولة. في السابق ، القطب الكهربائي التنغستن هو الكاثود وفوهة الشعلة طرف الأنود. تشبه هذه الشعلة إلى حد كبير شعلة الأكسجين الأسيتيلين فيما يتعلق بمناورتها حيث أن قطعة العمل تقع خارج الدائرة الكهربائية.
ومع ذلك ، مثل قوس البلازما أقل كثافة مقارنة مع القوس المحول حيث يكون الشغل هو الأنود. ولكن ، يتم تقييد القدرة على المناورة للقوس المنقولة. ومع ذلك ، فإن هذا القوس شديد للغاية وتؤدي العملية إلى كفاءة حرارية أعلى. يوضح الشكل 2.9 وضعي قوس اللحام البلازما.
يمكن أن تصل درجة الحرارة في قوس البلازما إلى 55000 درجة مئوية ولكن لحامها يقتصر على حوالي 20،000 درجة مئوية. هذا قوس درجة الحرارة العالية عندما يؤثر على قطع الشغل في إعادة توحيد الإلكترونات والأيونات لتشكيل الغاز الذري ثم الجزيئي ، والإفراج عن الحرارة في العملية التي تستخدم بالتالي للحام.
يمكن استخدام أي غاز لا يهاجم قطب التنغستن أو طرف فوهة النحاس في لحام البلازما. ومع ذلك ، فإن استخدام مزيج الأرجون والأرجون الهيدروجين أكثر شيوعًا.
بالمقارنة مع عملية GTAW ، فإن لحام القوس البلازمي ، بسبب تركيزه العالي للحرارة ، ينتج عنه سرعات لحام أعلى إلى حد 40-80٪. ومع ذلك ، فإن لحام القوس البلازما هو عملية جديدة وليست شعبية للغاية حتى الآن.
عملية اللحام الفعلية مع النفاثة البلازمية هي عملية "ثقب المفتاح" التي تؤثر فيها نفاثة البلازما على قطعة العمل وتذوب خلال وعبر ومن ثم يتم تحريك الشعلة في الاتجاه المرغوب. وهكذا ، فإن طريقة ثقب المفتاح تضمن اختراق بنسبة 100٪ وتعطي حبة لحام "زجاج النبيذ" كما هو موضح في الشكل 2.10.
يستخدم تباين العملية التي تسمى لحام البلازما الجزئي تيارًا في نطاق من 0-1 إلى 10 أمبير ، ويمكن لحام المعادن أرق من 1 مم في حين أن نطاق لحام البلازما العادي هو 3-15 مم.
على الرغم من أن لحام البلازما القوسي يتمتع بإمكانيات عالية للاستخدام في المستقبل ، إلا أنه يعاني من بعض العيوب الخطيرة ، على سبيل المثال ، ينتج عن قوس شديد الأشعة فوق البنفسجية والإشعاع تحت الحمراء التي يمكن أن تضر الجلد حتى من خلال الملابس التي تتطلب ملابس واقية خاصة للمشغل. أيضا ، مستوى الضوضاء في هذه العملية هو حوالي 100 ديسيبل (ديسيبل) وهو ما يزيد كثيرا عن الحد العامل الآمن من 80 ديسيبل للآذان البشرية.
ومن الناحية التجارية ، فإن المستخدمين الرئيسيين لعملية لحام البلازما هم صناعة الطيران وصناعة الأدوات الدقيقة ومحركات المحركات النفاثة. عادة ما يتم استخدام هذه العملية لصنع الأنابيب والأنابيب المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ والتيتانيوم.
عملية لحام القوس # 7. لحام البلازما ميغ:
قامت مجموعة Philips Research Labs في هولندا بتطوير عملية جديدة من خلال الجمع بين العمليتين المعروفتين في لحام القوس البلازمي وغاز MIG (المعدن الخامل) واللحام البلازما MIG. يبين الشكل 2.11 التخطيطي للخصائص الأساسية للعملية الخاصة بنوعين من مشاعل اللحام بالبلازما MIG.
تختلف بشكل أساسي عملية البلازما MIG عن عملية GMAW الحالية في أن سلك الإلكترود مغلف في غلاف بلازما يتحكم في الحرارة ونقل القطيرات بحيث يتم الوصول إلى سرعات أعلى ومعدلات ترسيب أكبر من الممكن مع عملية MAW ، كما هو موضح في الشكل 2.
يؤدي الإجراء المغناطيسي لقوس البلازما إلى انقباض قوس اللحام ويتم التخلص من الرذاذ.
النموذج النموذجي لعملية اللحام بالبلازما MIG هو عندما يصبح القطب موجبًا وفوق قيم تيار معينة (تيار انتقالي) مع أنواع أسلاك الفولاذ الصلبة ، فإنها تبدأ في الدوران. هذه الظاهرة ، المعروفة بالفعل بـ GMAW ، يمكن التحكم بها بطريقة أفضل بكثير ، والبخار غير موجود حتى عند السرعات العالية التي تم جعلها ممكنة.
يمكن استخدام لحام البلازما MIG لحام اللحام والتراكب. ويمكن استخدامه أيضًا في لحام المواد الرقيقة والسميكة من أجل مقاومة خفيفة من سبيكة الفولاذ المقاوم للصدأ ، والفولاذ المقاوم للصدأ ، والمقاوم للحرارة وكذلك المعادن غير الحديدية مثل الألمنيوم والنحاس. يمكن لحام صفائح الفولاذ المقاوم للصدأ من 1 إلى 8 مم بسرعات تتراوح بين 0-4 و 7 م / دقيقة. يتم التشديد على تعدد خصائص عملية لحام البلازما MIG من خلال حقيقة أن معلمات اللحام يمكن أن تكون متطابقة من الناحية العملية لجميع هذه اللحامات ، ولكن يتم تغيير سرعة اللحام فقط.
عملية لحام القوس # 8. لحام الهيدروجين الذري:
اخترعت عملية لحام الهيدروجين الذري في منتصف عام 1920 وهي مشابهة من حيث المبدأ لتلك اللحام قوس الكربون المزدوج الكهربائي. ويستخدم اثنين من الأقطاب الكهربائية التنغستن التي عقدت في شعلة الهيدروجين الذرية الخاصة. وترتبط هذه الأقطاب الكهربائية بتيار تيار مستمر (إسقاط فولت أمبير- أمبير) مع تيار كهربائي مفتوح يبلغ حوالي 300 فولت.
يتم تصنيع غاز الهيدروجين لتمريره عبر قوس كهربائي ذو درجة حرارة عالية يتم إنتاجه بين القطبين ، وبالتالي ينقسم إلى شكل ذري. التفاعل هو ماص للحرارة حيث يتم توفير الطاقة من قبل القوس ،
الهيدروجين الذري عندما يصطدم قطعة الشغل بجمعها لتشكيل الهيدروجين الجزيئي وفي العملية يطلق الحرارة. تبلغ درجة حرارة اللهب عند نقطة إصلاح الهيدروجين الجزيئي حوالي 3700 درجة مئوية ويمكن بالتالي استخدامه في اللحام. يمكن استخدام قضبان الحشو ، إذا لزم الأمر ، بشكل منفصل كما هو موضح في الشكل 2.13.
يمكن تعديل معدل تدفق الغاز والفجوة بين أقطاب التنغستن على التوالي من خلال التبديل والرافعة المقدمة على مقبض الشعلة. نظرًا للجهد العالي للدارة المفتوحة ، يتم البدء في القوس من خلال قواطع تشغيل القدم.
عادة ما يكون القوس على شكل مروحة بين الأقطاب الكهربائية من 9 إلى 20 ملم في الحجم ويعطي صوت غناء حاد. وينتج عن جو الهيدروجين الموجود في العملية تقليل المغلف حول حوض اللحام المنصهر ويحافظ على الحماية من التأثيرات الضارة للأكسجين والنيتروجين في الغلاف الجوي. هذه النتائج في اللحامات الصوتية.
تم استخدام هذه العملية على نطاق واسع في الأيام السابقة ولكنها وجدت استخدامًا محدودًا في المجال الآن. وتشمل التطبيقات النموذجية لعملية تصنيع سلاسل سبائك الصلب وإصلاح القوالب ومكونات الصلب أداة.
عملية لحام القوس # 9. لحام اللحام:
هذه عملية لحام مسمار (مسمار ملولب بدون رأس) أو قطع تشبه القوالب (على سبيل المثال ، مسامير ، مسامير ، مسامير ، قضبان ، إلخ) لقطع العمل المسطحة مثل الألواح. إنها عملية فريدة تجمع بين عمليات اللحام بالقوس والطلاء ، وتؤدي إلى توفير كبير في التكاليف عند مقارنتها بالطرق التقليدية مثل الحفر والتنصت.
تم استخدام اللحام لأول مرة من قبل البحرية البريطانية في عام 1918 ولكن بدأ استخدامه المنتظم والموسع من عام 1938. هناك أربعة اختلافات في هذه العملية ، لحام سد تصريف مكثف ، اللحام المسحوق ذو التفريغ المقنن ، لحام اللحام الطويق القابل للاستهلاك و لحام القوس المرسوم المسحوب. الشكل الأخير من العملية هو الأكثر شيوعًا والوصف التالي يتعلق بذلك فقط.
تتكون المعدات الرئيسية للحام بالدبابيس من مسدس لحام ، وحدة تحكم بالوقت ، مصدر طاقة تيار مستمر من 300 إلى 600 أمبير من السعة الحالية ، ترصيع ، وحلقات سيراميك.
يمسك عليه مسمار مثبت على مسدس اللحام والطويق. يتم بعد ذلك لصق المسحة لمس البقعة المنظفة (المسطحة بالطلاء ، أو الأرض ، أو السلك الناعم) حيث يتم لحامها ويتم الضغط على المفتاح في شكل مشغل مسدس ، ويتم الانتهاء من العملية في بضع ثوان.
وهذا يستلزم استخدام مصدر طاقة فائق السرعة لتزويد تيار اللحام المطلوب. يتطلب مسمار يبلغ قطره حوالي 40 ملم حوالي 5000 أمبير من التيار عند 65 إلى 70 فولت لمدة ثانيتين. لذلك ، فإن مجموعات مولدات المحرك ذات السعات الزائدة الأعلى مفضلة على مجموعات اللحام المعدلة. يوضح الشكل 2.14 المخطط الدائري للحام المكسور ويوضح الشكل 2.15 مراحل التشغيل في العملية.
الشكل 2.14 مخطط الدائرة لحام اللحام
الشكل 2.15 خطوات لحام اللحام
للحصول على نتائج فعالة ، يجب أن يكون للوحة التي يتم لحام اللولب عليها سمك على الأقل 20٪ على الأقل من قطر مسمار ، على الرغم من أنه لتطوير القوة الكاملة يجب ألا يكون أقل من 50٪ من قطر قاعدة العشيق.
تصنع الأزرار في العديد من الأحجام والأشكال ، إلا أن الحد الأقصى المسموح به لقطر المسامير هو حوالي 25 ملم. يختلف المتغير الحالي مع قطر الدعامة ويوفر الجدول 2.3 الإرشادات الضرورية.
الحلقات المستخدمة هي من السيراميك أو المواد الخزفية وتختلف في الشكل تبعا لتشكيل المفصل المطلوب. يخدم الطويق عددا من الأغراض ، على سبيل المثال ، فإنه يركز على الشفاء في منطقة القوس ، ويزيل الترشيش ، ويحمي المشغل من الأشعة الضوئية الضارة ، ويحمي بركة اللحام المنصهر من الغلاف الجوي المحيط ويساعد في إعطاء الشكل المطلوب للحام مشترك. يتم كسر الطويق ، بعد وقت قصير من نهاية العملية ، بواسطة مطرقة التقطيع.
يستخدم لحام Stud بشكل أساسي في الفولاذ الطري ، والفولاذ المنخفض السبائك ، والفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي. لا يتم استخدام لحام القوس المسحوب مع معادن غير حديدية ولكن يمكن استخدام أشكال أخرى من العملية لنحاس النحاس الخالي من الرصاص والبرونز والمعادن المطلية بالكروم والألمنيوم. ومع ذلك ، لا ينصح باستخدام سبائك الألمنيوم المعالجة بالحرارة للحام.
وتشمل التطبيقات النموذجية لحام اللحام الأسطح الفولاذية للسفن ، لربط الأقواس ، الشماعات ، لوحات التغطية ، القنوات ، المواسير ، وما إلى ذلك لقطع العمل المعدنية. كما تجد العملية استخدامًا واسعًا في صناعات الآلات والماكينات الخاصة بصناعة السكك الحديدية.
عملية لحام القوس # 10. اللحام بالكهرباء:
لحام القوس الكهربائي هو عملية الانضمام إلى أقسام الفولاذ الثقيلة في دورة واحدة. تم اختراع هذه العملية في أوائل عام 1950 في معهد باتون للحام ، في كييف (اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية) ، وتستخدم على نطاق واسع من قبل الصناعة الحديدية الثقيلة.
تشتمل معدات المعالجة على وحدة تغذية سلكية ، ومصدر لإمداد الطاقة ، وزوج من الأحذية النحاسية للحفاظ على انسكاب المعدن المنصهر عند أطراف الصفيحة. ميزة أساسية في هذه العملية هي أن اللحام يتم باستخدام وصلة اللحام في الوضع الرأسي.
وهذا يستلزم استخدام معدات لرفع وحدة تغذية الأسلاك والشعلة أثناء تقدم اللحام. يوضح الشكل 2.16 الملامح الأساسية لعملية اللحام بالكهرباء. يتم استخدام كل من مصدر طاقة التيار المتردد والتيار المستمر مع تصنيف 1000 أمبير في جهد دائرة مفتوحة بجهد 55 فولت ودورة عمل تبلغ 100٪.
تبدأ عملية لحام الصهر الكهربائي بقوس ويتبعها إضافة تدفق ولكن بمجرد استقرار المقاومة لذوبان سلك التغذية يتم توفيره من خلال مقاومة الخبث المنصهر الذي يغطي حوض اللحام الذي يمنع أيضًا الاتصال بين الغلاف الجوي الغازات والمعدن المنصهر.
عملية لحام الصهر الكهربائي لديها ثلاثة أنواع مختلفة ، نوع واحد ومتعدد الأسلاك ، نوع اللوحة ونوع دليل المستهلك. يمكن إستخدامه لألواح اللحام بسماكة 20 مم إلى 400 مم. وتجد العملية استخدامًا واسعًا في بناء أوعية الضغط ، وإطارات الضغط ، وتوربينات المياه وصناعات تصنيع الألواح الثقيلة.
عملية اللحام بالقوس اللحام رقم 11. اللحام بالكهرباء:
المعدات المستخدمة في اللحام بالكهرباء تتشابه في مظهرها مع اللحام بالكهرباء. ومع ذلك ، لحام electrogas هو عملية لحام قوس ويعطي اللحامات مع خصائص أقرب إلى تلك التي تم الحصول عليها عن طريق لحام القوس المغمور.
يستخدم لحام Electrogas الاتجاه الرأسي لمفصل اللحام ويستخدم الأحذية النحاسية للحفاظ على المعدن المنصهر في الشكل في نهاية عرض اللوحة كما في اللحام بالكهرباء. ومع ذلك ، فإن السلك المستخدم في لحام الإلكترودات هو من النوع ذو المسح التمهيدي والذي يوفر تغطية بسيطة لمجمع اللحام. ﻳﺘﻢ ﺗﻮﻓﻴﺮ ﺣﻤﺎﻳﺔ إﺿﺎﻓﻴﺔ ﻋﺎدة ﻋﻦ ﻃﺮﻳﻖ اﺳﺘﺨﺪام ﻏﺎز ﺛﺎﻧﻲ أآﺴﻴﺪ اﻟﻜﺮﺑﻮن أو ﻏﺎز اﻟﺤﻤﺎﻳﺔ اﻟﻐﻨﻲ ﺑﺎﻷرﺟﻮن.
يشبه تصنيف المعدات معدات لحام القوس المعدني بالغاز. ومع ذلك ، يجب أن تكون دورة التشغيل لمصدر الطاقة 100٪ لأنها عملية مستمرة. يظهر الشكل 2.17 السمات الأساسية لإعداد لحام electrogas.
على عكس عملية اللحام بالكهرباء ، يمكن بدء عملية لحام electrogas أو إعادة تشغيلها بعد انقطاع دون أي صعوبة. ويمكن أيضا أن تبدأ دون استخدام كتلة بداية.
يتم استخدام عملية Electrogas بشكل رئيسي لسمك اللحام المعدني من 12 إلى 75 ملم - أكثر في النطاق الأدنى. عادة ، يتم استخدام هذه العملية في بناء السفن وتصنيع الموقع من صهاريج التخزين.
