اختيار عملية اللحام: 3 اعتبارات

عندما تتوفر خيارات متعددة لتحديد عملية اللحام لإنجاز مشترك معين ، فمن الضروري وضع القرار النهائي على الاستدلال السليم الذي يتضمن عمومًا الاعتبارات التالية: 1. الاعتبارات الفنية 2. اعتبارات الإنتاج 3. الاعتبارات الاقتصادية.

1. اعتبارات فنية:

العوامل الرئيسية التي تؤثر على الاعتبارات التقنية هي خصائص المواد ، سمك المادة ، تصميم المفصل وإمكانية الوصول بالإضافة إلى وضع اللحام.

المواد:

يمكن لحام المواد مثل الفولاذ منخفض الكربون أو الفولاذ الأكثر تعقيدا على وجه التحديد من خلال جميع العمليات تقريبًا ، ولكن ليس هذا هو الحال بالنسبة للمواد الأخرى ، مثل الفولاذ عالي السبائك ، والألمنيوم ، والنحاس ، والتيتانيوم ، وما إلى ذلك. الخصائص الرئيسية للمادة التي تؤثر على اختيار عملية اللحام لإنجاز وصلات اللحام ذات الجودة المرغوبة هي التوصيل الحراري ، معامل التمدد الحراري ، التفاعل مع الأكسجين الجوي ، تأثير بقايا التدفق ، وحساسية الكراك.

توصيل حراري:

تسبب المواد ذات الموصلية الحرارية العالية مشاكل في أن العملية قد لا تكون قادرة على توفير حرارة كافية لإذابة المادة بالسرعة المطلوبة. هذا هو السبب في صعوبة لحام مواد مثل النحاس والألومنيوم.

إذا كانت الموصلية الحرارية للمادة منخفضة للغاية ، كما هو الحال مع الفولاذ المقاوم للصدأ ، فإنه يؤدي إلى تراكم مفرط للحرارة في حوض اللحام وحوله مما يؤدي إلى تسخين تفاضلي مع تطور لاحق من الإجهادات المتبقية.

معامل التمدد الحراري:

المواد ذات معدل التمدد الحراري المرتفع تؤدي إلى توسع وتقلص تفاضلي على التسخين والتبريد على التوالي أثناء اللحام. هذا قد يؤدي إلى تشويه و / أو الضغوط المتبقية. الألمنيوم والنحاس والزنك والقصدير وسبائكها لها معاملات عالية للتوسع الحراري ومن ثم يصعب لحامها.

أكسدة:

المواد التي تتأكسد بسهولة عن طريق التفاعل مع الأكسجين الجوي هي صعبة للغاية للحام. والمثال الشائع على ذلك هو الألومنيوم وسبائكه التي تتأكسد بسهولة في الجو العادي مسببة صعوبات كبيرة في تشتت أو تفكك الأكاسيد لإنجاز مفاصل الجودة المقبولة.

بالمقارنة مع الألومنيوم ، لا تزال بعض المواد الأخرى أكثر صعوبة في التعامل معها ؛ على سبيل المثال التيتانيوم والزركونيوم. تتطلب هذه المواد التفاعلية إزالة كاملة للأكسجين من المنطقة المجاورة لمنطقة اللحام مما يستلزم استخدام GTAW لتصنيع الأغراض العامة ونظام لحام الحزم الإلكترونية (EBW) الأكثر تكلفة لتصنيع المكونات الهامة.

تدفق بقايا:

قد يتطلب لحام الألومينيوم بواسطة الأكسجين الأسيتيلين وعمليات اللحام بالقوس المحمي (SMAW) استخدام التدفقات. إن بقايا هذه التدفقات ذات تفاعل عالي يؤثر على خصائص وأداء اللحام. وهذا يتطلب رعاية طاهرة لإزالة بقايا تدفق الدم مما يؤدي إلى زيادة التكاليف.

حساسية الكراك:

بعض المواد لها صلة عالية بالهيدروجين في درجات حرارة مرتفعة مما يؤدي إلى امتصاص هذا الغاز من منتجات الرطوبة والهيدروكربونات في شكل الزيوت والشحوم في وحول معدات اللحام والمواد الاستهلاكية. غالباً ما يؤدي الهيدروجين المتبقي في معدن اللحام إلى تكوين تشققات باردة (فولاذ عالي القوة) و / أو مسامية (ألمنيوم) تؤثر على التصنيع الناجح أو أداء مفصل اللحام.

وبالتالي يجب أن تكون عملية اللحام المحددة للانضمام إلى هذه المواد هي التي تضمن عدم وجود أو إزالة الهيدروجين من منطقة تجمع اللحام. هذا هو السبب في تجنب عمليات الأكسجين والأسيتيلين SMAW ، مع إمكانية عالية من التقاط البيك اب للهيدروجين لمثل هذه التطبيقات.

سمك المادة:

تلعب سماكة المادة دوراً حيوياً في اختيار عملية اللحام. على سبيل المثال ، يمكن لحام الصفائح المعدنية (<3 ملم في السمك) على نحو أفضل من خلال لحام المقاومة ، لحام غاز الوقود بالأكسجين ، لحام القوس المعدني بالغاز (GMAW) ، GTAW ، اللحام القوسي المغمور (FCAW) ، اللحام بالليزر ، اللحام بالموجات فوق الصوتية ، وانخفاض الطاقة EBW.

يمكن لحام لوحات رقيقة (3-6 مم) وسمك متوسط ​​(6-20 مم) بشكل جيد للغاية بواسطة GMAW ، SAW ، FCAW ، لحام electrogas (EGW) ، لحام شعاعي عالي الطاقة و EBW متوسط ​​الطاقة ؛ توظيف اللحام متعدد التشغيل عند الحاجة. يمكن لحام الألواح السميكة (20-75 مم) والسميكة جداً (> 75 مم) بشكل أفضل بواسطة SAW ، اللحام بالكهرباء (ESW) ، EBW عالي الطاقة واللحام الحراري. يوضح الشكل 20.1 مدى السُمك الطبيعي لبعض العمليات الراسخة في صناعة التصنيع.

الشكل رقم (20-1): يتراوح السمك العادي لعمليات اللحام المختلفة لألواح ولوحات اللحام.

تتحكم سماكة المادة في معدل التبريد وتقرر إدخال الحرارة المطلوب لكل وحدة زمنية لتحقيق اللحام الصوتي. يعني ارتفاع السماكة معدل تبريد أعلى وبالتالي زيادة صلابة اللحام المعدني والمنطقة المصابة بالحرارة.

هذا غالبا ما يؤدي إلى انحلال الهيدروجين وبالتالي يؤدي إلى تصدع بارد. للتغلب على مثل هذه المشاكل ، من المعتاد اللجوء إلى التسخين المسبق والمعالجة الحرارية بعد المعالجة ولكن ذلك يعني تعزيز المدخلات من حيث إنشاء المرافق وبالتالي زيادة تكاليف اللحام لكل وحدة طول. كما يتم استخدام التسخين المسبق لحام المعادن غير الحديدية ذات الموصلية الحرارية العالية لضمان الانصهار السليم بين اللحام والمعدن الأم.

التصميم المشترك وإمكانية الوصول:

يعتمد اختيار عملية اللحام أيضًا على نوع مفصل اللحام. على سبيل المثال ، يمكن تصنيع لحام اللفة في الصفائح المعدنية بسهولة عن طريق لحام البقعة و اللحام ، يمكن ربط مخزون البار بواسطة الاحتكاك أو اللحام بعقب الفلاش ، يمكن لحام اللحامات في صفائح طويلة سميكة بشكل مريح بواسطة SAW ، يمكن لحام الأنابيب ذات القطر الصغير أفضل من GTAW ، اللحامات مربعة بعقب في لوحات سميكة للغاية هي مناسبة لحام ESW و thermit. في هذه الحالات المحددة ، لا يمكن تغيير العملية المذكورة لبعضها بسهولة.

ومع ذلك ، فعندما يتم عمل اللحامات بعزم من نوع V-edge في لوحات ذات سمك متوسط ​​، قد يكون من الممكن استخدام عمليات SMAW و GMAW و FCAW و SAW بنجاح متساوٍ. وبالمثل ، يمكن العثور على إعداد مشترك على شكل U-edge مناسب لمعظم عمليات اللحام بالقوس ، ولكنه من الواضح أنه غير مناسب للحام بواسطة EBW حيث يكون إعداد حافة المربع المربعة مع الفجوة الصفرية هو تصميم المفصل الأكثر ملاءمة. يعطي الجدول 20-1 المبادئ التوجيهية لتحديد مدى ملاءمة العمليات المعروفة المختلفة لأنواع معينة من وصلات اللحام.

سهولة الوصول هو اعتبار مهم آخر لاختيار 4 عملية لحام. على سبيل المثال ، من أجل توظيف SMAW ، من الضروري توفير مساحة كافية لحامل اللحام للتنقل والمراقبة البصرية ؛ ومع ذلك ، يمكن إنجاز اللحامات في التجاوزات الضيقة العميقة عن طريق EBW واللحام بالليزر.

قد لا يكون رأس SAW قادرًا على لحام وصلة بين الألواح العمودية المتقاربة عن كثب ولكن شعلة GMAW / FCAW قد تكون مناسبة تمامًا لإنجاز المهمة. ومع ذلك ، قد يتطلب لحام الفجوة الضيقة شعلة GMAW مصممة خصيصًا لتحقيق الانصهار الجانبي الصحيح للجدار.

موقف اللحام:

تتميز بعض عمليات اللحام مثل SMAW و GMAW و GTAW وما إلى ذلك بقدرات جميع المواضع بينما يقتصر البعض الآخر على موضع لحام واحد أو بضع وظائف. على سبيل المثال ، تعتبر SAW أكثر ملاءمة لموضع اللحام الخفيف أو المسطح في حين يعمل ESW في أغلب الأحيان للحام العمودي.

في اللحام في المتاجر ، قد لا تكون قدرة الموقع ذات أهمية كبيرة لأن المنتجات والتركيبات يمكن تحويلها إلى الوضع الأكثر فائدة للحام. من أجل اللحام الميداني خاصة في الهياكل الكبيرة ، لا يمكن تحويلها إلى أفضل وضع لحام. على سبيل المثال ، لتصنيع صهريج تخزين النفط ، يجب أن يتم لحامه باستخدام أوضاع لحام رأسية وأفقية بشكل أساسي.

وهذا يعني عادة ظروف لحام صعبة ، وانخفاض معايير التوافق ، وبالتالي زيادة المشاكل في تحقيق جودة اللحام المطلوب. في مثل هذه الحالات ، تعمل عملية لحام بسيطة مثل SMAW على أفضل وجه.

من ناحية أخرى ، قد يشتمل لحام الأنابيب في الموقع على لحام في جميع المواضع المحتملة ، كما أن طرق اللحام الآلية المستخدمة في العمل التي تستخدم لحام البق تخدم الغرض بشكل جيد. يتم تلخيص الإرشادات الخاصة باختيار عمليات الترسيب العالية لمناصب اللحام المختلفة في الجدول 20.2.

2. اعتبارات الإنتاج:

اعتبارات الإنتاج التي تؤثر على عملية اختيار وصلات اللحام قد تشمل شكل وحجم قطعة الشغل ، معدلات الترسب ، توفر المواد الاستهلاكية ، صيانة المعدات المطلوبة ، الدخان والترشيش الناتجة أثناء التشغيل ، التسخين المسبق ومعالجة ما بعد اللحظ المطلوبة ، مهارة المشغل المطلوبة ، الميكنة والأتمتة ممكن ، والتوافق مع العمليات الأخرى.

شكل الشغل والحجم:

يمكن أن يؤثر شكل وحجم المكون على اختيار عملية اللحام. على سبيل المثال ، من الصعب التعامل مع المكونات الكبيرة الحجم أو الأشكال المعقدة لـ EBW بسبب طبيعة تشغيلها وحجم غرفة التفريغ المطلوبة. وبالمثل لا يمكن لحام جميع أشكال اللحام بالاحتكاك. وبالتالي ، في مثل هذه الحالات ، قد يقتصر الانتقاء على عمليات اللحام بالقوس فقط.

معدل الترسيب:

عندما يتم إيداع المادة كما هو الحال في معظم عمليات اللحام بالقوس ، قد يكون مطلوبًا تحقيق معدل معين من ترسب المعادن لإنجاز جداول التسليم المطلوبة. على سبيل المثال ، في اللحام المفاصل الطويلة المستقيمة في ألواح سميكة لبناء السفن ، يكون من الأسهل استخدام SAW مع معدلات ترسب عالية أكثر من أي عملية أخرى ؛ بينما بالنسبة لأشكال أكثر تعقيدًا ، يمكن تحقيق معدل الترسيب المطلوب بواسطة عملية SMAW.

بشكل عام ، تعتمد إنتاجية عملية اللحام القوسي بما في ذلك ESW على معدل الترسيب الخاص بها ومن الأفضل الإشارة إلى البيانات المتوفرة حول الموضوع قبل إجراء التحديد. الشكل 20.2. يقدم ملخصا لمعدلات الترسب على أساس دورة العمل 100 ٪ للعمليات الأكثر شيوعا من هذه الفئة.

توافر المواد الاستهلاكية:

قد يتأثر أيضًا اختيار عملية اللحام بتوافر المواد الاستهلاكية. على سبيل المثال ، من أجل لحام سبائك ألومنيوم معينة ، قد لا يكون من الممكن الحصول على سلك مسحوب مناسب وبالتالي الحد من استخدام عملية FCAW. من السهل توافر إمدادات منتظمة وإمدادات منتظمة للاستخدام بدون انقطاع للعملية وبالتالي يجب اختيار تلك العمليات التي لا يوجد فيها نقص في المواد الاستهلاكية.

صيانة المعدات:

يجب توفير خدمة النسخ الاحتياطي الفني المناسب للمحافظة على المعدات في حالة عمل. وهكذا ، إذا تم تركيب معدات حديثة متطورة ، فيجب التأكد من أنه في حالة الانهيار يمكن الحصول على المساعدة التقنية في وقت قصير وبتكلفة معقولة. خلاف ذلك قد تنقطع عملية اللحام مما يتسبب في تأخيرات خطيرة في عمليات التسليم مع تكاليف لحام محسنة. قد تنشأ مثل هذه الاحتمالات لاستخدام معدات EBW ، اللحام بالليزر ، اللحام بالموجات فوق الصوتية ، أنظمة اللحام الحديثة الأكثر تقدما ، أو حتى وحدات اللحام المقاومة مع الدوائر الكهربائية المعقدة.

تنفس:

في حالة توليد دخان زائد في العملية ، قد يستلزم استخدام تهوية أكثر فعالية أو يتطلب تركيب نظام عادم لمحطة لحام فردية لتجنب التداخل في عمليات الوحدات المحيطة.

ترشيش:

من الصعب استخدام العمليات التي يحدث فيها ترشيح مفرط بالقرب من الآلات والوحدات الأخرى. على سبيل المثال ، يرتبط لحام CO 2 دائمًا بكمية كبيرة أو حتى مفرطة من البقع وبالتالي الحاجة إلى الحفاظ على تشغيلها بعيدًا عن الأجهزة الأخرى والمنتجات النهائية. إزالة لاحقة من ترشيش أيضا ينطوي على العمل الإضافي ويحد من استخدامه للعمل أخشن نسبيا.

مهارة المشغل:

تعتبر مهارة المشغل عاملاً هامًا آخر في اختيار عملية اللحام حيث أنه إذا كان العمال غير متاحين لتشغيل نظام ما بمهارة ، فقد لا يتم استخدامه في الاستخدام الأمثل. هذا العامل يمكن أن يعوق بشكل خطير إدخال معدات أكثر حداثة ومتطورة.

هذا هو السبب في أنه من الأسهل بكثير إدخال عمليات لحام SMAW و oxy-acetylene في موقع جديد بدلاً من إدخال عمليات GMAW أو GTAW النبضية. بدلا من ذلك قد تضطر إلى تكبد نفقات إضافية في تدريب القوى العاملة للتعامل مع عمليات أحدث أكثر إنتاجية.

توافق العملية:

بعض عمليات اللحام مثل لحام الاحتكاك ، اللحام بالموجات فوق الصوتية ، إلخ ، يمكن تركيبها بشكل مريح جنبا إلى جنب مع العمليات الأخرى مثل التشغيل الميكانيكي بينما يتم الحفاظ على اللحام القوسي أو اللحام بعقب الفلاش على مسافة كبيرة من الآلات الأخرى لتجنب البقع والتطاير الساخن المعادن من إعاقة العمل عليها. ولذلك ، يجب التحقق من الحاجة إلى التوافق بين العمليات المختلفة في مرحلة الاختيار لتجنب المشاكل اللاحقة.

الميكنة والأتمتة:

لا يمكن إجراء جميع عمليات اللحام آليًا ، لذلك من الضروري تقييم الحاجة إلى الميكنة أو التشغيل الآلي في المرحلة المناسبة. على سبيل المثال ، SMAW لا يمكن أن يكون مؤتمنا بالمعنى الحقيقي للمصطلح بينما يمكن استخدام GMAW و لحام البقعة المقاومة بسهولة في أوضاعهم الآلية.

مع زيادة استخدام الروبوتات من الضروري الحفاظ على إمكانات العملية المستقبلية في الاعتبار أثناء اختيار عملية لحام خاصة للاستخدام في صناعات الإنتاج الكبيرة الحجم. في حين أن عمليات GMAW ، وعمليات لحام البقع المقاومة قد تجد استخدامًا واسعًا في الوضع الآلي ، فليس هناك أي فرصة لاستخدام عمليات لحام SMAW و SAW و oxy-gas gas في هذا الوضع.

3. الاعتبارات الاقتصادية:

تتمثل المناورة الكاملة في وضع اهتمامات هندسية في ربح الأرباح ، وبالتالي يجب الحفاظ على تكلفة المنتج إلى الحد الأدنى بما يتناسب مع الجودة المطلوبة. وبالتالي ، في حالة استيفاء عمليتين أو أكثر للمتطلبات الفنية والإنتاجية ، يجب تحديد تكلفة لحام الوظيفة لكل منهما قبل إجراء الاختيار النهائي.

تشتمل تكلفة اللحام على مكونات مختلفة يتم التعبير عنها أدناه في شكل معادلة 20.1:

C T = C WL + C AL + C OH + C C + C PM ……. (20.1)

أين،

C T = التكلفة الإجمالية للحام

C WL = تكلفة عمل اللحام المباشر ،

C AL = تكلفة العمل الإضافي ،

C OH = التكاليف العامة ،

C C = تكلفة المواد الاستهلاكية

C PM = تكلفة صيانة المصنع.

وتختلف هذه التكاليف من عملية لحام إلى أخرى ، ولكن لأن عمليات اللحام القوسي تغطي الجزء الأكبر من إجمالي أعمال اللحام في العالم ، ستقتصر المناقشة الحالية على عمليات اللحام القوسي فقط.

اللحام المباشر

يقضي مشغل اللحام وقته ليس فقط في اللحام الفعلي ولكن أيضًا في تحضير أو تجميع المكونات من خلال وضع أو تحامل. وقد يُطلب منه أيضًا الحصول على تعليمات متعلقة بعملية اللحام الفعلية. قد يتم إنفاق بعض الوقت في انتظار تسليم العمل للانتقال من مكان إلى آخر. وبما أن البشر لا يستطيعون العمل باستمرار خلال فترة تحولهم ، يجب أن يتم تخصيص بدل محدد لوقت الاسترخاء.

وبالتالي ، في عمليات اللحام القوسي يتكون وقت لحام من أربعة عناصر على النحو التالي:

إجمالي وقت التشغيل = وقت اللحام الفعلي + الوقت البناء الآخر + وقت الانتظار + وقت الخمول ... (20.2)

وبالتالي ، إذا كان من الممكن التعبير عن ساعات عمل اللحام من حيث دورة العمل المحددة بأنها وقت لحام فعلي كنسبة مئوية من إجمالي وقت التشغيل ، فقد يكون من الأسهل اختيار عملية لمهمة معينة.

يمكن تحقيق دورات أداء أعلى على وصلات لحام طويلة بالمقارنة مع اللحامات قصيرة المدى على قطعة من الشكل المعقد.

عند اختيار عملية اللحام ، فإنه يهدف إلى البحث عن عملية يمكن أن تعطي دورة عمل أعلى. لأن دورات الخدمة الأعلى تميل إلى تفضيل أنظمة تغذية الأسلاك المستمرة مثل GMAW و SAW ؛ هذه العمليات هي الأنسب للمفاصل الطويلة غير المنقطعة. ولكن عند الحاجة إلى عمليات لحام قصيرة ، من الأفضل استخدام SMAW حيث تساعد سهولة المناورة على رفع دورة العمل المنخفضة بطبيعتها.

العمل الإضافي:

في بعض الأحيان يحتاج الحاجز إلى مساعدة شخص آخر لإنجاز المهمة بسرعة وبشكل مرضٍ. عند استخدام تكلفة مثل هذا العمل المساعد يجب أن يتم حسابه عند اختيار عملية لحام.

إذا آﺎن ﻣﻦ اﻟﻤﻤﻜﻦ ﺗﺨﻔﻴﺾ اﻟﻌﻤﺎﻟﺔ اﻟﻤﺴﺎﻋﺪة أو إزاﻟﺘﻬﺎ ﺑﺎﻟﻜﺎﻣﻞ ، ﻓﻘﺪ ﻳﺆدي ذﻟﻚ إﻟﻰ ﺗﺤﻘﻴﻖ وﻓﺮة آﺒﻴﺮة ﻓﻲ ﺗﻜﺎﻟﻴﻒ اﻟﻠﺤﺎم. على سبيل المثال ، في اللحام من الفولاذ عالية القوة التي تتطلب التسخين بالتزامن مع SMAW ، فإن التغيير إلى GMAW أو SAW يمكن أن يتم تقليل التسخين أو التخلص منه لأن هذه العمليات ينتج عنها هيدروجين أقل بكثير في معدن اللحام.

التكاليف العامة:

ويلزم استرداد التكاليف العامة الناجمة عن إنشاء كادر إداري وتصميم ومخزن وشراء ومراقبة الجودة والمبيعات والإدارة العامة التي تتم عادة بإضافة هذه التكاليف إلى تكاليف اللحام للوصول إلى التكلفة النهائية للمنتج أو التصنيع . غالباً ما يتم ذلك بإضافة نسبة ثابتة من 150 إلى 350٪ لتكاليف العمالة.

تكلفة المواد الاستهلاكية:

تشمل تكلفة المواد الاستهلاكية تكلفة الأقطاب الكهربائية والغاز والماء وما إلى ذلك المستخدمة في إيداع معدن اللحام. ويمكن إضافة تكلفة الكهرباء وغازات الوقود إلى هذه التكلفة ، إلخ. وفي بعض الأحيان ، تعتبر أجزاء المعدات القابلة للاستبدال أيضًا من مكونات المواد الاستهلاكية. على سبيل المثال ، يمكن اعتبار نصائح الاتصال ، والفوهات ، والكابلات ، وحتى شعلة GMAW من المواد الاستهلاكية.

تكاليف الصيانة:

يمكن أن تكون صيانة الآلات في شكل إصلاحات في بعض الأحيان تكلفة كبيرة. عند اختيار عملية من الضروري أن نأخذ في الاعتبار تكلفة الحفاظ على مصدر الطاقة والمعدات ذات الصلة. في حين أن تكلفة صيانة محول اللحام قد تكون تكاد لا تذكر ، فإن مجموعة مولدات المحركات قد تتطلب تكلفة عادية على الصيانة والإصلاح.

الفائدة والاهتلاك:

يجب استرداد تكلفة معدات اللحام من أجل استبدالها بعد انتهاء عمرها. ويتم ذلك عادة عن طريق فرض نسبة مئوية ثابتة من التكلفة الأولية نحو تكاليف اللحام.

وبالتالي ، فإن المعدات ذات التكلفة الزائدة سوف تؤدي إلى ارتفاع تكلفة الفائدة والاهتلاك من المعدات ويمكن استثمار مبالغ ضخمة في شراء معدات حديثة عالية الإنتاج فقط إذا تم ضمان الطلبات للحفاظ على المعدات مشغولة لاستعادة التكلفة إلى جانب الأرباح. جدول 20.3. يعطي إرشادات حول التكاليف النسبية ، والمستهلكات المطلوبة ، والطريقة التي تستخدم عادة ، ليس فقط من معدات اللحام القوسي ولكن أيضا المعدات لبعض عمليات اللحام الصناعية الهامة الأخرى.

بما أن تكلفة المعدات سيتم توزيعها على عدد المكونات أو الوحدات المنتجة ، فمن الضروري تقييم أمر العمل أو الحجم المطلوب للتعامل معه.

وبصرف النظر عن الاعتبارات التقنية والإنتاجية والاقتصادية ، يمكن أن يستند اختيار العملية أيضًا إلى نوع المنتج المراد تصنيعه.

نوع المنتج:

للتصنيع عن طريق اللحام يمكن تقسيم جميع المنتجات إلى ثلاثة أنواع رئيسية ، وهي تصنيعات هيكلية كبيرة الحجم ومكونات هندسية ومنتجات شبه نهائية.

التشكيلات الهيكلية:

يتم إنجاز التركيبات الهيكلية من خلال الانضمام إلى العديد من الأقسام والألواح الصغيرة وحتى الكبيرة الحجم لبناء هياكل ضخمة. نظرًا لحجم وشكل الهيكل النهائي ، يتم عادة نقل أنظمة اللحام إلى موقع العمل.

قد تتطلب هذه الهياكل العديد من اللحامات الطولية الصغيرة بالإضافة إلى المفاصل الطويلة. وقد تشمل هذه الهياكل السفن والجسور وهياكل البناء وأوعية الضغط وخزانات التخزين ومصانع الكيماويات والأسمدة والرافعات وأطر الأدوات الآلية الكبيرة ومعدات الردم وأجسام السيارات ومدرب السكك الحديدية.

تتطلب التركيبات الهيكلية عادة عمليات اللحام بالقوس اليدوي أو شبه الأوتوماتي مثل SMAW و GMAW و FCAW و SAW واللحام بالكهرباء.

المكونات الهندسية:

المكونات الهندسية هي عبارة عن إنشاءات مدمجة ، عادة مع درجة عالية من التناظر ، والتي يمكن أن تؤخذ عادة إلى آلة اللحام أو منشآت لتصنيعها. معظم مكونات الإنتاج الضخم تقع في هذه الفئة. على سبيل المثال ، مكونات مثل أوعية الضغط الصغيرة ، والأجهزة الكهربائية ، والآلات الدوارة ، وأجسام الصمامات ، والأسطوانات الهيدروليكية ، والمحاور الخلفية للسيارات ، والتعليق ، ومعدات القيادة ، وأجزاء النقل.

يمكن لحام المكونات الهندسية من خلال مجموعة واسعة من عمليات اللحام غالبًا في أوضاعها الآلية أو التلقائية. وبصرف النظر عن عمليات اللحام بالقوس ، يمكن استخدام ترابط النشر ولحام الاحتكاك و EBW حسب المادة والدقة وظروف الخدمة التي يخضع لها المكون. كما يتم استخدام عمليات اللحام بالمقاومة مثل اللحام الفوري ، والاحتيال ، واللولب الإسقاط وكذلك لحام اللحام والفلاش على نطاق واسع في تصنيع المكونات الهندسية الأصغر المصنوعة من الصفائح المعدنية أو الأجزاء الآلية الصغيرة.

منتجات شبه جاهزة:

يشار إلى المنتجات التي يتم إنتاجها باستمرار من التركيب الثابت عادة مع اللحام المستمر كمنتجات شبه نهائية وتتضمن أقسام ملحومة مثل I ، T ، وأقسام القناة ، وأنابيب ملحومة طوليًا ولولبيًا ، وأنابيب مزعنفة ، وشفرات منشار شريط ، وشبكات سلكية ملحومة وما شابه ذلك يتم تضمين المنتجات الأخرى أيضا في هذه الفئة من تلفيق الملحومة.

عادة ما يتم إنتاج المنتجات نصف المصنعة من خلال عمليات اللحام المستمر مع آلات أوتوماتيكية مزودة بمعدات متطورة لتغذية وتداول المنتجات. تشمل عمليات اللحام الأكثر ملاءمة لمثل هذه التركيبات بعض أشكال عملية اللحام القوسي ، ومقاومة التردد العالية ، واللحام الحثي ، ومقاومة اللحام ، ومقاومة اللحام ، وحتى لحام الإلكترون.

مخطط التدفق لاختيار العملية:

من الممكن بناء مخطط تدفق لإجراء اختيار عملية اللحام المناسبة لإنجاز مهمة محددة عن طريق اللحام. يتم توفير التوجيهي لبناء مثل هذا المخطط الانسيابي من خلال المعطى في الشكل 20.3. في هذا المخطط الانسيابي تم التركيز على لحام أنواع مختلفة من الفولاذ. ومع ذلك ، في أي حالة محددة ، يعتمد الرسم البياني النهائي على المتغيرات التي يتم إدخالها في بيانات المدخلات.

الاستنتاجات:

يتضح من المناقشة حول موضوع اختيار عملية اللحام لتصنيع بنية معينة أو عنصر يجب أن يعتمد الاختيار على تحليل دقيق للاعتبارات التقنية والإنتاجية والاقتصادية بالإضافة إلى نوع المنتج.

في معظم الأوقات ، يتم الاختيار من بين عمليات اللحام القوسي ، وبالتالي تم التركيز على هذه العمليات في المخطط البياني الوارد في الشكل 20.3. ومع ذلك ، قد يوضع في الاعتبار أن الاختيار النهائي قد لا يقتصر على عملية واحدة ، بدلاً من ذلك يجب استخدام عدد من العمليات لإنجاز المهمة كما هو واضح من المثال التالي.

المشكلة 1 :

مطلوب لتصنيع خزان بخار / ماء بسماكة سمك 90 مم مكسوة داخليًا بسماكة من الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي 3 مم كما هو موضح في الشكل 20.4 للاستخدام في محطة الطاقة النووية. حدد العمليات المناسبة لإنجاز المهمة.

التوصيات:

يمكن أن يكون أحد الحلول المحتملة للمشكلة كما يلي:

المفاصل

يبدو أن لحام القوس الكهربائي ذو القطب الواحد المتذبذب هو الاختيار المناسب لصنع اللحامات الطولية.

المفاصل ب:

من أجل جعل وصلات اللحام المحيطية على الأسطوانة ، تستطيع SAW تحقيق الهدف المنشود عن طريق وضع وحدة SAW في الأعلى وتدوير الأسطوانة بسرعة اللحام المطلوبة. يمكن أن يتم جمع التدفق عن طريق توفير صريف وصينية تجميع أسفل الاسطوانة. يمكن إعادة تدوير تدفق غير المستخدمة التي تم جمعها.

المفاصل ج:

يمكن لحام ممرات المدخل والمخرج إلى نهايات غلاف الأسطوانة بواسطة SAW مع دعامة قابلة للإزالة عن طريق وضع الأسطوانة في موضع رأسي وتدويرها عند سرعة اللحام المطلوبة.

المفاصل D:

هناك حاجة لف المزيد من الفوهات على الأسطوانة. هذه المفاصل صغيرة الحجم يمكن إنجازها بشكل ملائم من خلال عملية GMAW باستخدام غاز التدريع الخامل.

الكسوة:

يمكن عمل تكسية الطبول من الداخل باستخدام الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي بفعالية من خلال الكسوة الشريطية حيث يتم تضمين الأجزاء الرئيسية من الأسطوانة. ومع ذلك ، يمكن إظهار المناطق المنحنية باستخدام عملية GMAW أو GTAW بسلك حشو.

الفوهات التي تكون صغيرة الحجم لا يمكن إبرازها بواسطة الكسوة. وبالتالي ، يمكن أن يستند الاختيار على عمليات SMAW أو GMAW أو GTAW لإبراز المناطق الصعبة الصغيرة. يمكن أن تكون الفوهات التي تكون 150 مم أو أقل في التجويف مغطاة بـ SMAW فقط حتى قطر القطر مرتين بسبب مشكلة إمكانية الوصول. وبالتالي ، قد تكون عملية GMAW التلقائية المطورة بشكل مناسب أكثر نجاحًا. بدلا من ذلك يمكن أيضا أن تستخدم GTAW مع سلك حشو.

عندما تكون عملية التكسية التلقائية لا يمكن تنفيذها بنجاح ، قد يكون SMAW البديل الوحيد.

تستند الاقتراحات الواردة أعلاه إلى اعتبارات الإنتاج الخاصة بتفكيك المتاجر. ومع ذلك ، إذا كان من المقرر القيام بأعمال بناء مماثلة في الموقع ، فيجب أن يتم إنجاز معظم الأعمال بتكلفة أعلى بكثير من SMAW ؛ قد يتضمن أيضًا وقتًا أطول ومنتجًا نهائيًا محتملًا قد يكون أقل جودة.