لحام المقاومة: بقعة ، التماس والإسقاط لحام
المبادئ الأساسية للعملية:
تختلف عمليات اللحام بالمقاومة عن عمليات اللحام الأخرى حيث لا يتم تشغيل أي تدفقات ، ونادراً ما يستخدم معدن الحشو ، وغالباً ما تكون المفاصل من النوع اللفة. تعتمد كمية الحرارة المتولدة في قطعة الشغل على حجم التيار ، ومقاومة مسار التوصيل الحالي ، والوقت الذي يتم فيه تدفق التيار.
يتم التعبير عن هذا من حيث تسخين الجول. من خلال التطبيق البسيط لقانون أوم ، يتم إعطاء الجهد (V) المطلوب لتدفق التيار (I) من خلال العلاقة V = IR ، حيث R هي المقاومة المقدمة من الشغل إلى تدفق التيار.
وبالتالي يتم التعبير عن الحرارة المتولدة بواسطة الصيغة:
H = IVt
= أنا (IR) t
= أنا 2 ر
حيث ، H = الحرارة المولدة ، الجول
أنا = الحالي ، الأميرات RMS
R = المقاومة ، أوم
ر = وقت تدفق التيار ، ثانية.
وبالتالي فإن الحرارة المتولدة تتناسب طرديا مع المقاومة التي توفرها أي نقطة في الدائرة. ولما كانت واجهة السطحين اللتين تشكلان مفصل اللفة هي نقطة المقاومة الأعظم ، فإنها أيضاً نقطة الحرارة الأعظم. في عمليات اللحام المقاومة البسيطة ، يتدفق تيار تيار كهربائي عالي الجهد المنخفض من لوحة مجاورة إلى أخرى حتى يتم تسخين المعدن الموجود في الواجهة إلى درجة حرارة كافية لتسبب اندماجًا موضعيًا تحت الضغط المطبق يضغط على المعدن المنصهر من الجزئين إلى كتلة متجانسة تسمى كتلة صلبة اللحام ، كما هو موضح في الشكل 12.1.
لحام البقعة المقاومة:
في هذه العملية ، يتم دمج الأوراق المتداخلة مع الاندماج المحلي ، في الواجهة ، بتركيز التيار الجاري بين قطبين كهربائيين. يتميز بتكلفة منخفضة ، وسرعة عالية ، والاعتمادية مما يجعله ، في الوقت الحاضر عملية لحام المقاومة الأكثر استخداما على نطاق واسع. يوضح الشكل 12.2 الخصائص الأساسية للعملية ومكونات الدائرة الأساسية موضحة في الشكل 12.3.
تسلسل اللحام البقعي:
جميع عمليات اللحام بالمقاومة تكون تلقائية وبالتالي يتم ضبط جميع متغيرات العمليات مسبقًا والمحافظة عليها ثابتة. بمجرد بدء تشغيل عملية لحام ، لا توجد طريقة يمكن بها التحكم في تقدمها ، وبالتالي ، يتم إكمال دورة اللحام وفقًا للأوقات المحددة مسبقًا.
دورة اللحام:
تتكون دورة اللحام من أجل اللحام الموضعي والتماس والإسقاط بشكل أساسي من أربعة عناصر ، زمن الضغط ، وقت اللحام ، زمن الانتظار ، ووقت التوقف. يتم ضبط هذه التوقيتات مسبقًا لمعدن معين ومجموعة سماكة ، ولا يستطيع مشغل المتجر عادة تغييرها بمفرده. كل واحدة من هذه المراحل الأربع لها دورها الخاص في تحقيق اللحام الصوتي بالحجم المطلوب.
عصر الضغط:
يسمى الفاصل الزمني بين تطبيق ضغط القطب الكهربائي على العمل والتبديل على تيار اللحام وقت الضغط. يتم توفير هذه الفاصل الزمني لضمان الاتصال بين القطب والعمل والشروع في تطبيق القوة عليه.
اللحام الوقت:
إنه الوقت الذي يتدفق فيه تيار اللحام فعليًا لإذابة المعدن في الواجهة.
تمسك بالوقت:
إنه الوقت الذي يتم فيه الاحتفاظ بالقطب الكهربائي في موضعه ، بعد إيقاف تشغيل تيار اللحام ، لضمان تطبيق الضغط من أجل دمج المعدن المنصهر في كتلة صلبة يتم تبريدها بعد ذلك عن طريق تبديد الحرارة للعمل المحيط مواد. إذا كانت القوة المطبقة مفرطة فقد يؤدي ذلك إلى طرد المعدن المنصهر من داخل الصفائح.
وقت التوقف:
ويشار إلى الوقت المسموح به لتحويل العمل إلى الموقع التالي قبل تكرار الدورة على أنه الوقت المستقطع. يتم إبعاد الأقطاب عن العمل خلال هذه الفترة الزمنية.
كل هذه المراحل من دورة اللحام تظهر في الشكل. 12.4:
تصنيف الجهاز:
يتم اللحام الفعلي في الدائرة الثانوية لآلة اللحام بالمقاومة ولكن الجهد غير معروف والتيار الجاري ، لجزء من الثانية لكل دورة لحام ، ثقيل جداً. ولذلك ، ليس من السهل أو الاقتصادي قياس هذه المعايير الكهربائية في الدائرة الثانوية. وبالتالي ، يعتمد تصنيف الماكينة على التيار الذي يرسمه النظام في مصدر التيار الكهربائي ويتم إعطاؤه في وحدة KVA. يتم فقدان جزء من هذه الطاقة في النظام الذي يعمل على تسخين اللف والتلف.
هذا يؤدي إلى ارتفاع درجة حرارة المحولات مما يستلزم تبريد المياه للنظام وإلا قد يتضرر العزل. لإعطاء هامش أمان أعلى ، يتم تصنيف تقييمات KVA لهذه الأجهزة استنادًا إلى القدرة التي يمكن سحبها لمدة ثلاثين ثانية في كل دقيقة ، وهذا يفسر متطلبات التبريد للنظام. ويتراوح تصنيف KVA لآلات اللحام بالمقاومة للحام البقعي والتلفي واللولبي ، عادة بين 5 و 500 KVA.
أقطاب لحام البقعة:
تعتبر الأقطاب جزءًا مهمًا من وحدة لحام البقعة المقاومة. وهي تخدم أربع وظائف مهمة ، وتؤدي تيار اللحام إلى العمل ، وترسل القوة المطلوبة إلى قطع العمل ، وتبدد جزءًا من الحرارة من العمل ، وتوفر حركة القفز عليها.
لتحقيق الكثافة الحالية المرغوبة ، من المهم الحصول على شكل إلكترود مناسب يستخدم من أجله ثلاثة أنواع رئيسية من الأقطاب الكهربائية ؛ هذه هي أقطاب مدببة ، والقبة ، وأقطاب مسطحة.
وتستخدم على نطاق واسع نصائح مدببة لا سيما بالنسبة للمواد الحديدية. مع استمرار ارتداء أنهم الفطر بشكل موحد. أقطاب مدببة هي أساسا مخروط اقتطاع كهربائي مع زاوية 120 درجة - 140 درجة. بالمقارنة مع الأنواع الأخرى ، يمكن التحكم في منطقة التلامس بشكل أكثر دقة مع المخروط المبتور أو الأقطاب المدببة ويمكن رؤية أي تآكل في الخدمة بسهولة. ومع ذلك ، فإن الأقطاب الكهربائية المدببة تجعل علامات السطح أكثر وضوحًا على قطعة الشغل وتتطلب محاذاة أكثر دقة.
تتميز الأقطاب الكهربائية المقببة بقدرتها على تحمل الضغط الثقيل والتدفئة الشديدة دون التكاثر مما يجعلها مفيدة بشكل خاص لحام المعادن غير الحديدية. يختلف نصف قطر القبة ولكن أكثر من 50 إلى 100 ملم نصف قطر هو الأكثر استخدامًا. لا يسمح بإدخال الأقطاب الكهربائية على الجهاز لأنه لا يمكن إعادة إنتاج شكلها الأصلي بهذه الطريقة.
عندما تكون اللحامات غير الواضحة أو غير المرئية مرغوبة أو عندما تكون مساكة اللحام هي الحد الأدنى ، يتم استخدام قطب شفة مسطح. عادة ما يتم استخدام مزيج من قطب واحد مسطح وقطب واحد في مثل هذه الحالات. جميع الأنواع الثلاثة من الأقطاب الكهربائية موضحة في الشكل 12.13.
يمكن استخدام الأقطاب الكهربائية الأقدم لتصنيع اللحامات النقطية في أماكن لا يمكن الوصول إليها للحام بواسطة أقطاب كهربائية تقليدية ، على سبيل المثال ، لصنع اللحامات الوابلة ، ولأجزاء اللحام ذات الحواف المتدرجة كما هو موضح في الشكل 12.14. إذا كان هناك انحراف مفرط غير محدد في الأطراف ، فقد ينتج عنه انزلاق ، وتشوه في السطح. إذا تم تقييد حجم القطب لاستيعاب المفصل ، قد يؤدي ارتفاع درجة الحرارة.
أقطاب لحام البقعة مصنوعة من مواد ذات مقادير كهربائية وحرارية أعلى ، ومع قوة كافية لتحمل الضغط العالي عند درجة حرارة مرتفعة ، على سبيل المثال ، غالباً ما يتم اختيار سبائك النحاس مثل البريليوم والنحاس التنغستن لهذا الغرض.
لعمل إضافي للخدمة الشاقة ، تصنع الأقطاب من مادة أصعب. كقاعدة أصعب سبيكة ، وانخفاض الموصلية الحرارية والكهربائية. هذا يؤدي إلى التدفئة المفرطة وتكاثر نصائح قطب كهربائي. للتغلب على هذه الصعوبة ، تبقى الأقطاب الكهربائية باردة عن طريق دوران الماء من خلال الثقوب المحفورة في الأقطاب الكهربائية كما هو موضح في الشكل 12.15. هذا يقلل من البلى والتأخير الميل إلى التكاثر.
الاختيار الصحيح لمواد الإلكترود أمر ضروري لنجاح عملية لحام البقعة. على سبيل المثال ، يجب أن تكون الأقطاب الكهربائية لحام الألمنيوم ذات موصلية كهربائية عالية على الرغم من أن قوة الانضغاط أقل من ذلك للحد من إصرار القطب على العمل. ومع ذلك ، فإن أقطاب لحام الفولاذ المقاوم للصدأ مطلوبة لتكون ذات قوة انضغاطية عالية مع توصيل حراري أقل.
يجب أن تبقى نصائح القطب نظيفة لأن نقاط القذرة أو متقشرة غالبا ما تتسبب في النزوح ، حرق أو تقسيم. يجب أن تكون نصائح الإلكترود على لحام البقعة بنفس الحجم تقريبًا ويجب أن تتوافق مع المحاذاة الصحيحة للحصول على اللحامات ذات الجودة الجيدة.
حجم قطب كهربائي:
حجم رأس القطب يعتمد على حجم اللحام النقطي أو قطر الكتلة المطلوب. يتم تحديد قطر اللحام النقطي بسمك اللوح ليتم لحامه. غالباً ما يتم اختيار قطر الكتلة المتساوية مساوياً لقطر البرشام المطابق المستخدم لوصلة نفس سماكة الورقة باستخدام حجم تركيبة Unwin يُعطى بـ d n = 6√t حيث t هي سماكة الورقة الواحدة بالملليمتر. في حين يتم عمل ثقب في البرشمة لملئه في برشام ، فإن لحام البقعة هو جزء جوهري من قطعة الشغل لذلك يعتبر أن فعالية اللحام الموضعي ستكون أعلى من مفصل الريشيت المصمم بنفس صيغة التصميم.
يعتبر حجم طرف الإلكترود مساوياً تقريباً لحجم الكتلة ، وغالباً ما يؤخذ على أنه d c = 5√t- على الرغم من أن هذه علاقة تجريبية تعطي نتائج مرضية. هناك صيغة تجريبية أخرى تستخدم لتصميم حجم طرف الإلكترود هي d (mm) = 2.5 + 2t ، حيث t هي سماكة الورقة الواحدة في mm. يعطي تقريباً نفس النتيجة كالصيغة الأولى فيما عدا قطع الشغل السميكة جداً أو الرقيقة جداً.
يتم تحديد حجم الحافة من العلاقات المذكورة أعلاه ولكن إذا كان الطول الكامل للقطب مصنوعًا من نفس الحجم سيكون ضعيفًا للغاية بحيث يصمد أمامه. اﻟﻀﻐﻂ اﻟﺬي ﻳﺠﺐ ﻣﻤﺎرﺳﺘﻪ ﻋﺒﺮهﺎ وﻳﺴﺒﺐ أﻳﻀًﺎ ﻣﻘﺎوﻣﺔ آﻬﺮﺑﺎﺋﻴﺔ ﻋﺎﻟﻴﺔ ﺟﺪًا ﻟﺪﻓﻖ اﻟﺤﺮارة ﻣﻤﺎ ﻳﺆدي إﻟﻰ ارﺗﻔﺎع درﺟﺔ اﻟﺤﺮارة.
الأقطاب الكهربائية العملية ، المصنوعة عادة من سبائك النحاس ، هي ذات قطر كبير مخروطية إلى مخروط مبتور بزاوية 120 درجة - 140 درجة. عندما تستخدم الأقطاب القبة ، يتم استخدام نصف قطر القبة للتحكم في منطقة التلامس. في الأقطاب الكهربائية المقببة ، يكون ضغط الإلكترود و صلابة اللوح العوامل الأخرى لتحديد منطقة التلامس.
ميزان الحرارة:
في كثير من الأحيان يجب أن تكون ملحومة ألواح من سماكة مختلفة أو مواد مختلفة غير الملحومة. تؤدي مثل هذه المواقف إلى تبديد الحرارة أو توليد كميات مختلفة من الورقتين (أو قطع العمل) مما قد يتسبب في نمو الكتلة مع خطها المركزي بعيداً عن الواجهة مما يؤدي إلى ضعف اللحام. لتحقيق نمو متناظر من الكتلة على جانبي الواجهة ، من الضروري التحكم في نمط توليد الحرارة (أو التبديد).
ويتم ذلك باستخدام أقطاب ذات قطر مختلف أو باستخدام إدخالات مقاومة عالية ، مثل إدراج التنغستن ، في أحد الأقطاب الكهربائية. بعد ذلك سوف تتطور كتلة اللحام بالقرب من القطب ذو القطر الأصغر نظرا لكثافة التيار أو القطب ذو رأس المقاومة العالية بسبب انخفاض التوصيل الحراري ومن ثم تبديد حرارة أقل.
قد تنشأ أربع حالات لحام البقعتين:
(1) صفائح من نفس المادة ولكن بسماكات مختلفة ،
(ب) صفائح من مواد مختلفة ولكن بنفس السمك
(3) ورقة أرفع من المقاومة الكهربائية الأعلى (أو أقل التوصيل الكهربائي) ،
(4) ورقة أرق من المقاومة الكهربائية أقل (أو أعلى الموصلية الكهربائية).
في ضوء المناقشة أعلاه سيكون الحل لهذه الحالات على النحو التالي:
(1) تحتوي الورقة السميكة على مقاومة أعلى (R = ρ 1 / a ، وأكثر سمكًا تعني أطول 1 ، وبالتالي R أعلى ، لأن المقاومة (ρ) من المادة ثابتة عند درجة حرارة معينة) أو أقل التوصيل (α) ، (α = √ρ) / و nugget تميل إلى اختراق أعمق في ذلك.
لذلك استخدم قطب أكبر قطره على جانب ورقة أكثر سمكا. وبالتالي يمكن تحقيق توازن الحرارة من خلال تقليل الكثافة الحالية في الورقة السميكة أو عن طريق تقليل فقد الحرارة للورق الأرفع باستخدام طرفية المقاومة العالية (أو الموصلية المنخفضة) أو قد يكون عن طريق الجمع بين الطريقتين كما هو موضح في الشكل. 12.16.
(2) بالنسبة لأوراق المواد المختلفة ولكن بنفس السماكة ، تعتمد المقاومة مباشرة على المقاومة. وبالتالي ، سيتم توليد المزيد من الحرارة في مادة ذات مقاومة أعلى (أو أقل توصيلية).
لذلك ، استخدم القطب ذو القطر الأكبر على المواد المقاومة العالية (أو الموصلية المنخفضة). بدلا من ذلك استخدام القطب مع طرف المقاومة عالية على المواد المقاومة أقل كما هو مبين في الشكل 12،17.
(3) مع وجود رقة أعلى من المقاومة الكهربائية ، قد تكون الحالة ذاتية التعويض. لذلك ، اعتمادًا على التأثيرات التراكمية للمقاومة والسماكة ، يمكن اختيار الأقطاب الكهربائية وفقًا للتأثير الصافي الذي إذا تم تعويضه تمامًا قد ينتج عنه استخدام أقطاب كهربائية بنفس القطر ، كما هو موضح في الشكل 12.18.
(4) مع وجود سماد ذو مقاومة أعلى ، فإن التأثير التفاضلي للسمك والمقاومة سوف يبرز بالتالي استخدام قطب كبير القطر على جانب الورقة السميكة وفي نفس الوقت استخدام قطب كهربائي مع قطر أصغر ونقطة مقاومة أعلى على الجانب قد تكون هناك حاجة إلى ورقة أرق للحصول على كتلة صلبة متناظرة تماما كما هو موضح في الشكل 12.19.
الشكل. 12.19.الألواح لألواح لحام البقعة ذات السماكات المختلفة ، مع وجود ألواح أكثر سمكًا ذات مقاومة أعلى.
حام:
يمكن لحام معظم المعادن الصناعية من خلال عملية لحام المقاومة الأخرى. ومع ذلك ، فإن المقاطع الأكثر سمكًا تكون أكثر صعوبة في اللحام ، وقد تحتاج بعض المعادن إلى المعالجة الحرارية التالية (PWHT) لتحقيق الخواص المرغوبة.
تعتمد قابلية اللحام على عمليات اللحام بالمقاومة على ثلاثة عوامل ، المقاومة الكهربائية ، الموصلية الحرارية ونقطة انصهار المعدن. وبالتالي يمكن لحام المعادن ذات المقاومة العالية والموصلية الحرارية المنخفضة ونقطة الانصهار المنخفضة بسهولة. المعادن الحديدية عموما تقع في هذه الفئة. من الصعب لحام المعادن ذات المقاومة المنخفضة والموصلية الحرارية العالية مثل سبائك الألومنيوم والمغنيسيوم بسبب الموصلية الحرارية المفرطة. من الصعب جدا لحام المعادن الحرارية مثل التنغستن والتنتالوم بسبب نقاطها البريدية المرتفعة جدا.
يمكن التعبير عن قابلية اللحام لحام اللحام بشكل عام واللحام البقعة على وجه الخصوص بالعلاقة التالية:
نسبة اللحام
حيث ، W = قابلية اللحام بنسبة مئوية ،
ρ = المقاومة الكهربائية لمواد العمل ، أومج الصغرى لكل سم (µΩ / سم) ،
k = الموصلية الحرارية النسبية مع النحاس تساوي 1.00 ،
t m = نقطة الانصهار ، ° C.
وفقا لقابلية اللحام المذكورة أعلاه فوق 2.0 ممتازة ، بين 0.75 و 2.0 فهو جيد ، وأقل من 0.25 فهو ضعيف. تتراوح درجة قابلية اللحام لبعض أنواع الفولاذ الخفيف عن 10 درجات بينما تكون سبائك الألومنيوم بين 1 إلى 2. والنحاس وسبائكه مثل النحاس لديهم قابلية لحام ضعيفة ومن المعروف أنه من الصعب لحامه. الخصائص الفيزيائية للمعادن الصناعية الأكثر شيوعاً ترد في الجدول 12.1.
التطبيقات:
السرعة العالية للتشغيل ، سهولة المكننة ، التزود الذاتي بمفاصل اللفة ، غياب إعداد الحواف ومعدن الحشو هي بعض الميزات الجذابة للحام البقعة المقاومة. وتجد العملية استخدامًا واسعًا في لحام الفولاذ الطري ، والفولاذ المقاوم للصدأ ، والسبائك المقاومة للحرارة ، والألمنيوم ، وسبائك النيكل العالية ، وسبائك النحاس ، والمعادن المتفاعلة مثل التيتانيوم. يمكن أيضًا لصق مجموعات المعادن المتباينة.
يتم لحام أجسام السيارات والغسالات وقلايات الثلاجة والأثاث وغيرها من المنتجات المماثلة على نطاق واسع بواسطة لحام البقعة. عادةً ما تستخدم هذه العملية لسمك العمل حتى 3 مم ولكن ألواح الصلب حتى سمك 6 مم تكون ملحومة من حين لآخر ، وفي التطبيق النادر ، تم الإبلاغ عن استخدام هذه العملية لسمك اللوحة حتى 22 مم.
مشاكل:
المشكلة 1:
تحديد قابلية اللحام النسبية من الفولاذ المعتدل والألمنيوم والنحاس والتنغستن لحام البقعة.
حل:
بالإشارة إلى المعادلة 12.2 ، لدينا ،
المشكلة الثانية :
تحديد الحد الأدنى من التداخل وحجم القطب الكهربائي لحام البقعة اثنين من رقائق الفولاذ الطري 1.5 ملم.
حل:
بقعة لحام مقبولة ديا ، د ق = 2.5 +2 ملم
المشكلة 3:
حدد التباعد البقعي لحامات عادية وخالية من التشوه للطلاء البارد لصفيحتين خفيفتين بسماكة 3 مم لكل منهما.
حل:
(1) التباعد البسيط العادي = 161 = 16 × 3.0 = 48 ملم
(2) التباعد البقعي للحامات الخالية من التشوه = 48 طن = 48 × 3 = 144 مم
المشكلة 4:
يتم لحام صفقتين من الصلب منخفض الكربون بسمك 15 مم عن طريق تمرير تيار قدره 10.000 أمبير لـ5 هيرتز في 50 هيرتز. الحد الأقصى المسموح به هو 10٪ من سماكة الورقة وكثافة كتلة النشارة الفورية 8 سم سم 3 . إذا تم طلب 1380 جول لصهر واحد من الفولاذ ،
(أ) النسبة المئوية للحرارة المستخدمة بالفعل في صنع لحام البقعة. تأخذ مقاومة فعالة من 200 microhm واستخدام العلاقة د ن = 6√t لتحديد قطر الكتلة.
(ب) قطر القطب الأسطواني إذا كانت زاوية المخروط المخروطية 15CP والطول المدبب هو 30 مم.
حل:
لحام وصلة:
يحل لحام التماس محل لحام البقعة لإنتاج وصلات مقاومة للتسرب بشكل مستمر للاستخدام في حاويات الألواح المعدنية مثل خزانات الوقود للسيارات. من الناحية العملية ، هو نوع مستمر من لحام البقعة حيث تتداخل اللحامات النقطية مع بعضها إلى المدى المطلوب ، كما هو موضح في الشكل 12.28. في اللحام التماس يتم استخدام الأقطاب الكهربائية في شكل عجلات أو بكرات من النحاس ، كما هو موضح في الشكل 12-29. يتم تشغيل واحد من العجلات الكهربائية أو كلاهما.
قد تكون محاذاة العجلات سواء في خط مع الحلق أو عرضية لها ؛ عندما يكونوا في الطابور يطلق عليه عادة آلة لحام طولية طولية. يتم توفير تيار اللحام من خلال محامل أقطاب العجلة. يتم تطبيق الضغط بنفس الطريقة كما هو الحال في آلات لحام البقع من النوع الصحفي.
لإنتاج اللحامات المحكومة بالغاز ، يجب أن تتداخل اللحامات من 15 إلى 20٪ من قطر الكتلة ، في حين يجب أن يكون التراكب عند الحد الأقصى للقوة من 40 إلى 50٪. سيعتمد حجم الكتلة على وقت اللحام لسرعة اللحام والتيار الحالي بينما مقدار التراكب يعتمد على وقت التوقف.
عند تدوير الأقطاب ، يتم نقل العمل بينهما ويتم توفير التيار في نبضات خلال وقت اللحام. يتم ضبط الجير اللحام ليكون طويلاً بما يكفي لإنتاج لحام نقطي في معدن ذي سمك معين بالتداخل المطلوب. قد لا يكون الدوران المستمر للأقطاب الكهربائية ممكناً للمعادن التي يصعب لحامها مثل سبائك النيمونيك المستخدمة في المحركات الهوائية. في مثل هذه التطبيقات ، يتم تحريك أقطاب العجلة من زاوية معينة ومن ثم تتوقف لإحداث اللحام. وتكرر العملية لجعل اللحامات لاحقة. يسمح هذا بالتحكم المستقل في وقت اللحام وسرعة عجلات الإلكترود.
في اللحام التماس ، يحدث تحويلة شديدة من التيار بعد إجراء اللحام الأول ؛ وبالتالي يجب زيادة تيار اللحام للحفاظ على حجم اللحام. مع هذه القيود يمكن إنتاج اللحامات ذات الجودة المطلوبة من خلال هذه العملية.
أقطاب لحام التماس:
أقطاب لحام التماس في شكل عجلة ، يتم تحديد قطر العجلة من شكل الشغل ، والعرض من خلال سمكها وهندستها.
تستخدم أقطاب العجلات بعرض 10 إلى 20 مم وقطر من 50 إلى 600 ملم بشكل عام على الرغم من أن نطاق القطر من 175 إلى 300 ملم يكون أكثر شيوعًا.
يمكن استخدام أكفة العجلة المرغوبة لتحقيق اللحام المطلوب ، ولكن المواصفة القياسية تكون مسطحة ، أحادية مشطوفة ، شطبة مزدوجة ، ونصف قطرها كما هو موضح في الشكل 12.30. يعتمد تحديد الكفاف عادة على تيار اللحام ، وتوزيع الضغط المطلوب في منطقة اللحام وآلية القيادة المستخدمة.
تعتبر أقطاب العجلة المزدوجة المخروطية الأكثر شيوعًا حيث يمكن إعادة تركيبها بسهولة إلى الشكل بعد الاستخدام ، ولكن أفضل مظهر لحام يتم الحصول عليه من الأقطاب الكهربائية ذات وجه الشعاع. الأقطاب الكهربائية المستوية أكثر صعوبة في إعدادها لأنها تتطلب قطع متوازية تمامًا وإلا لن يكون الاتصال متجانسًا.
تعد أقطاب العجلة أكثر صعوبة في التبريد داخليًا من أقطاب لحام البقعة من نوع القضيب. هذه ، لذلك ، يتم تبريدها في كثير من الأحيان خارجيا. يمكن استخدام الطوفان ، الغمر ، والتبريد بالضباب ، على الرغم من أن الأخير هو فوضوي للغاية. إذا لم يتم اعتماد التبريد الخارجي فإنه قد يؤدي إلى ارتداء قطب كهربائي مفرط وابتعاد العمل.
بالنسبة للصلب منخفض الكربون ، يعتبر المبرد المستخدم محلول من البوراكس 5٪ ، بينما بالنسبة لحام الفولاذ المقاوم للصدأ والمعادن غير الحديدية ، فإن مياه الصنبور العادية تكون مرضية. عند استخدام التبريد الداخلي يتأثر استخدام المبردات.
تصميم مشترك:
يعتمد حجم لحام التماس على منطقة التلامس بين قطب العجلة وقطعة العمل وبالتالي على قطر عجلة الإلكترود وعرض المسار. عادةً ما يكون عرض الجنزير 5Vt حيث أن t سماكة الورقة الواحدة بالملليمتر. عندما تكون اللحامات الأضيق مطلوبة ، يمكن أن يكون عرض المسار من 2 إلى 3 أطنان المستخدم الذي يؤدي إلى ارتفاع سرعة اللحام وانخفاض متطلبات الطاقة. عجلة ترتدي بسرعة كبيرة والتي قد تؤدي إلى مسار مشوه. ولذلك ، من الضروري دمج جهاز في إعداد اللحام لتصحيح شكل حافة العجلة بشكل مستمر.
غالباً ما تكون وصلات لحام التماس مماثلة لتلك الخاصة بمفاصل اللحام النقطي المقاومة. تظهر بعض تصاميم وصلات اللحام الأكثر شيوعًا في الشكل 12،31.
التطبيقات:
يتم استخدام لحام التماس لإنتاج وصلات مقاومة للتسرب في الخزانات والصناديق المطلوبة بشكل عام لصناعة السيارات. ومع ذلك ، تقتصر هذه العملية على مواد اللحام الرقيقة التي تتراوح من 2.5 إلى 5.0 ملم. أيضا ، يتم استخدامه بشكل أساسي في معادن اللحام ذات درجة الصلابة المنخفضة ، على سبيل المثال ، الدرجات المدرفلة على الساخن من الفولاذ منخفض السبائك. تستخدم هذه العملية بشكل شائع لصنع اللحامات الشفة لاستخدامها في خزانات محكمة الإغلاق.
لحام الإسقاط:
لحام الإسقاط هو عملية لحام مقاومة للانضمام إلى صفحتين أو ورقة ومكون سميك ، أو مكون صغير مثل الجوز إلى جسم كبير مثل chasis السيارات ، عن طريق صنع أجزاء أو إسقاطات مرفوعة على أحد المكونات ، حيث مطلوب الكتلة الحامية لصنعه.
وبالتالي فإن لحام الإسقاط لا يقتصر على صفائح اللحام ، وبدلاً من ذلك فإن أي سطحين يمكن ضمهما معاً ، لإعطاء نقطة اتصال أو خط ، يمكن أن يكون ملحقاً بالإسقاط. تعمل الأجزاء أو الإسقاطات المرتفعة على تحديد درجة حرارة دائرة اللحام.
الأقطاب الكهربائية المستخدمة هي الأسطح المسطحة من المواد الصلبة لتغطية كامل مساحة العمل التي يجب أن تصنع اللحامات الإسقاطية دفعة واحدة ، كما هو موضح في الشكل 12.36. عادة ما يتم لحام اثنين أو ثلاثة إسقاطات في وقت واحد على الرغم من أن الآلات الثقيلة المصممة خصيصا من 4 إلى 5 إسقاطات تم لحامها بنجاح في وقت واحد.
تصنع الإسقاطات عادة عن طريق تزوير أو نقش أو تقاطع ، وقد يكون نوع الزر أو القبة ، نوع الحلقة ، إسقاط الكتف ، اللحام عبر الأسلاك ، وإسقاط نصف القطر.
وقت دورة اللحام للحام العرض هو نفس وقت اللحام الفوري. يشبه اللحام النهائي اللحام النقطي فيما عدا أن المسافة البادئة الصغيرة تترك في الإسقاط كما هو موضح في الشكل 12.37. يعمل لحام الإسقاط على تقليل كمية التيار والضغط المطلوبين لحمل قطعتين من الشغل مع تقليل الانكماش والتشوه الناتج عن الكتلة النحاسية للحام.
تتضمن متغيرات اللحام الرئيسية في لحام الإسقاط التيار ، الوقت ، القوة ، المقاومة الكهربائية ، التوصيل الحراري ، المقاومة البينية ، قطر الإسقاط ، الارتفاع والشكل ، وكذلك القوة عند درجات حرارة مختلفة من المعدن الملحومة. يوضح الشكل 12.38 سجلات الحركة الحالية ، والحمل ، والإلكترود في لحام الإسقاط لصفيحتين فولاذيتين خفيفتين بسمك 1.6 مم.
ميزان الحرارة:
بسبب انهيار الإسقاط أثناء عملية اللحام هناك ميل للجزء الذي يحتوي على إسقاطات للحصول على أكثر سخونة من الجزء الآخر. هذا هو السبب في الإسقاط لحام مصنوعة إسقاطات المواد غير المتماثلة على المواد مع الموصلية الحرارية أعلى. كما هو الحال في لحام البقعة ، يتم تشكيل الكتلة بالقرب من القطب مع الموصلية الحرارية المنخفضة. وبالتالي يمكن تحقيق توازن الحرارة عند الحاجة عن طريق التلاعب في هذه العوامل.
التطبيقات:
واحدة من الميزات الجذابة لحام الإسقاط هو أنه يعطي حياة أطول الأقطاب ، حيث يمكن جعل الأقطاب الكهربائية من المواد الأصعب بأقل ارتداء والصيانة. يمكن إنتاج السطح الخارجي للعمل دون أي علامات قطبية وبالتالي القضاء على المعالجة اللاحقة قبل الطلاء أو التلميع.
لا تستخدم هذه العملية لطلقات أطول من 250 ملم. يجد استخدام واسع في الانضمام إلى المرفقات الصغيرة لهياكل ورقة. يتم استخدامه في إنتاج هياكل السيارات ، المعدات المنزلية ، أثاث المكاتب ، وقطع غيار الآلات.
أقصى نسبة سماكة من قطع العمل التي يمكن لحامها بهذه العملية هي 6 إلى 1. وعموما تستخدم العملية لسمك القسم الذي يتراوح من 0.5 إلى 4 ملم.
وتشمل التطبيقات المحددة لحام المكسرات الأسيرة إلى لوحات chasis للسيارات ، كما هو موضح في الشكل 12.39. غالباً ما تكون حلقات التعزيز ملحومة حول ثقوب في خزانات الألواح المعدنية. يمكن لحام القوائم الملولبة إلى شريط الدعم أو اللوحة بواسطة هذه العملية ، كما هو موضح في الشكل 12.40.
اللحام عبر الأسلاك هو تطبيق مهم آخر لحام الإسقاط. وتشمل المنتجات عبر الأسلاك عناصر مثل رفوف الثلاجة ، والشوايات من جميع الأنواع ، وإطارات الظل مصباح ، سلال الأسلاك ، والمبارزة ، مقضب ، وشبكة التسليح ملموسة.
ومع ذلك ، يمكن استخدام لحام الإسقاط لمجموعة صغيرة من المعادن والسبائك. يشمل ذلك الفولاذ منخفض الكربون ، والفولاذ عالي الكربون والفولاذ منخفض السبائك ، والفولاذ المقاوم للصدأ والفولاذ عالي السبائك ، والمسبوكات بالزنك ، والتيتانيوم.
البديل من لحام الإسقاط :
لحام الألياف المعدنية هو نوع من عملية لحام الإسقاط التي يتم فيها استخدام الألياف المعدنية بدلاً من نقاط الإسقاط ، كما هو موضح في الشكل 12.41. قد تتكون هذه الألياف المعدنية من معادن مختلفة ، على سبيل المثال ، مادة مختومة بالنحاس. الألياف المعدنية عموما هي مادة محسوسة تنتج من قطعة صغيرة من مادة الحشو بالضغط. ثم يتم وضعه بين قطعتي العمل ليتم إسقاطهما بالطريقة المعتادة.
الألياف المعدنية تسهل الانضمام للمعادن غير المتشابهة من خلال لحام الإسقاط. على سبيل المثال ، يمكن لحام النحاس إلى الفولاذ المقاوم للصدأ ، والفولاذ المقاوم للصدأ إلى الفولاذ الأخرى ، والنحاس إلى النحاس بسهولة بواسطة هذه العملية. ومع ذلك ، لحام الألياف المعدنية أكثر تكلفة من لحام الإسقاط.
