كافيه 

الفروق الدقيقة في لحام الفولاذ المتباين. الأنواع الرئيسية للحام

من المهم للغاية تجفيف غاز الحماية مسبقًا أو إضافة 2-5% أكسجين إليه. هذا سيضمن ضيق التماس.

من الضروري الحفاظ على أقصر قوس وتحقيق خط ذو عامل شكل منخفض (نسبة عرض خط التماس إلى سمكه). وإلا ستظهر شقوق ساخنة (تبلور) في معدن اللحام والمنطقة المتضررة بالحرارة.

بعد اللحام، يجب أن يبرد المعدن في أسرع وقت ممكن. لهذا الغرض، يتم استخدام منصات النحاس المبردة بالماء؛ التبريد الوسيط للطبقات. تبريد طبقات بالماء. سيؤدي ذلك إلى زيادة مقاومة التآكل للمفصل الملحوم.

الأبعاد الهيكلية للمفاصل التناكبية عند لحام الفولاذ عالي السبائك

لا يمكن إجراء الشطب للحصول على حافة مائلة إلا ميكانيكيًا. قبل التجميع، تتم حماية الحواف الملحومة من الحجم والتلوث بعرض لا يقل عن 20 مم من الخارج والداخل، وبعد ذلك يتم إزالة الشحوم منها.

يتم تجميع المفاصل إما في المخزون أو الأجهزة أو بمساعدة المسامير. في هذه الحالة، من المهم للغاية مراعاة الانكماش المحتمل لمعدن اللحام أثناء عملية اللحام. لا يمكنك وضع المسامير حيث تتقاطع طبقات. تخضع جودة اللحامات الملتصقة لنفس متطلبات اللحام الرئيسي. يجب إزالة المسامير ذات العيوب غير المقبولة (الشقوق الساخنة والمسام وما إلى ذلك) ميكانيكيًا.

اختيار معلمات الوضع. التوصيات الأساسية هي نفسها بالنسبة لحام الكربون والفولاذ منخفض السبائك. السمة الرئيسية لحام الفولاذ عالي السبائك هي تقليل إدخال الحرارة إلى المعدن الأساسي. ويتحقق ذلك من خلال استيفاء الشروط التالية:

الشكل 100
قوس لحام قصير

لا توجد اهتزازات جانبية للموقد.

الحد الأقصى لسرعة اللحام المسموح بها دون انقطاع وإعادة تسخين نفس المنطقة؛

الحد الأدنى من الأوضاع الحالية الممكنة

تقنية اللحام.القاعدة الأساسية هي الحفاظ على قوس قصير، لأنه في هذه الحالة يكون المعدن المنصهر محميًا بشكل أفضل من الهواء بواسطة الغاز. عند اللحام بالأرجون باستخدام قطب كهربائي على شكل حرف W، يجب تغذية سلك الحشو بالتساوي في منطقة الاحتراق القوسي لمنع تناثر المعدن المنصهر، والذي يمكن أن يسبب جيوبًا من التآكل عند سقوطه على المعدن الأساسي. في بداية اللحام، يتم تسخين الحواف وسلك الحشو باستخدام شعلة. بعد تشكيل تجمع اللحام، يتم إجراء اللحام عن طريق تحريك الشعلة بالتساوي على طول المفصل. ومن الضروري مراقبة عمق الاختراق وغياب عدم الاختراق. يتم تحديد جودة الاختراق من خلال شكل المعدن المنصهر في حوض اللحام: جيد (المسبح ممدود في اتجاه اللحام) أو غير كافي (المسبح مستدير أو بيضاوي)

أسئلة التحكم:

1. لماذا يضاف 2-5% أكسجين إلى الأرجون؟

3. لماذا يتم إجراء لحام الفولاذ عالي السبائك عند الحد الأدنى من مدخلات الحرارة؟

مهمة الاختبار:

1. كعامل لحام، من المهم للغاية بالنسبة لك تحديد مادة الحشو، وتيار اللحام، وإعداد الحافة للحام الفولاذ 12X17

في العديد من قطاعات اقتصادنا الوطني متعدد الأوجه يستخدمون أنواع مختلفةالحديد الزهر - رمادي وعالي القوة ومرن. يتم استخدامها في هياكل البناء، لتصنيع الأجزاء الهامة التي تستخدم في الهندسة الميكانيكية، الطيران، بناء الطائرات، النقل بالسكك الحديدية، في تصنيع المنتجات وقطع السباكة، الخ.

السمة المميزة لهذه المادة هي نسبة قوة الخضوع العالية إلى قوة الشد وخصائصها الجيدة المضادة للاحتكاك. وقد وضعت هذه الصفات الحديد الزهر في فئة خاصة في صناعة الهياكل والأجزاء. مثل أي منتج، قد يفشل الحديد الزهر أثناء الاستخدام أو قد يتآكل سطحه. في أغلب الأحيان، يحدث عيب مثل الشقوق. ومن طرق استعادة أداء المنتج لحام الحديد الزهر وتسطيحه. يستخدم اللحام أيضًا لإزالة العيوب في إنتاج مصبوبات الحديد الزهر.

الحديد الزهر عبارة عن سبيكة تتكون من الحديد والكربون وعناصر أخرى تدخل في تركيبها أو يتم إدخالها هناك خصيصًا لإعطائها خصائص معينة، ويمكن أن تتراوح نسبة الكربون فيها من 2.14 إلى 6.67%. تعتمد خصائص الحديد الزهر على العوامل التالية:

  • الهياكل ذات القاعدة المعدنية؛
  • شوائب الجرافيت – كميتها وحجمها وشكلها وطبيعة توزيعها.

لنقل المقاومة للحرارة، ومقاومة التآكل، ومقاومة الأحماض وغيرها من الخصائص الخاصة، أثناء إنتاج الحديد الزهر، يتم إدخال إضافات خاصة إليه - النيكل والكروم والموليبدينوم والألمنيوم والنحاس والتيتانيوم، وما إلى ذلك، والتي، عند نسبة معينة تم تقديمه، مما يجعل خصائص الحديد الزهر مميزة. تسمى هذه الحديد الزهر بالسبائك.

الصعوبات الرئيسية في لحام الحديد الزهر

وتشمل هذه:

  • نسبة عالية من الكربون (كلما زادت قابلية اللحام للأسوأ) ؛
  • سيولة عالية
  • إمكانية تكوين أكاسيد حرارية أثناء عملية اللحام (نقطة انصهارها أعلى بكثير من نقطة انصهار الحديد الزهر نفسه)؛
  • الميل إلى الشقوق (بسبب عدم تجانس المعدن) والمسام (بسبب احتراق الكربون أثناء اللحام).

كل هذا يؤثر سلبًا على قابلية اللحام ويعتبر الحديد الزهر بحق مادة يصعب لحامها. خاصة عندما يتم اللحام في المنزل ولا توجد طريقة لمعرفة نوع الحديد الزهر الذي يتم لحامه. كثير من الناس يحكمون على قابلية اللحام منتج الحديد الزهرعلى طول استراحة.

إذا كان الكسر أسود أو رمادي غامق، فسيتعين عليك الضغط لاستعادة خصائصه الأصلية أو عدم القيام بأعمال اللحام على الإطلاق، دون أقطاب كهربائية خاصة ودون معرفة تعقيدات التكنولوجيا.

الأنواع الرئيسية للحام

يستخدم الخبراء نوعين من لحام الحديد الزهر - طريقة باردةو حار. عند اللحام البارد، من الضروري استخدام الأقطاب الكهربائية المصممة خصيصًا لحام الحديد الزهر.

يمكنك لحام منتجات الحديد الزهر في حالة باردة (بدون تسخين) باستخدام أقطاب فولاذية مصنوعة من منخفض الصلب الكربونيولكن هذا يتطلب جهداً كبيراً من اللحام وفهمه للعمليات التي تحدث في منطقة اللحام. بسبب هذه الخصائص من الحديد الزهر. بعد الانتهاء من اللحام، يبرد المعدن بسرعة مما يؤدي إلى هشاشته، مما قد يؤدي إلى حدوث تشققات.

بالإضافة إلى ذلك، يتكون الحديد الزهر المبيّض بين اللحام والمعدن الأساسي، يليه حديد الزهر المتصلب، مما قد يسبب ظهور المسام، وهي عيوب غير مقبولة.

عند اللحام البارد، يتم أيضًا استخدام الأقطاب الكهربائية المصنوعة من الحديد الزهر الأوستنيتي والمعادن غير الحديدية.

الأقطاب الكهربائية مصنوعة من قضبان مستديرة مصنوعة عن طريق الصب، ودرجة الحديد الزهر المستخدمة هي A أو B. ويتراوح قطرها من 4 ÷ 12 ملم، في حين يبلغ طول القضبان Ø 4 ملم 250 ملم، وقطر 6 ملم - 350، الباقي يبلغ طوله 450 ملم. يتم استخدام قضبان مصنوعة من الحديد الزهر من الدرجة A عند تنفيذ الغاز أعمال اللحاموهي مادة لصناعة قضبان الأقطاب الكهربائية المستخدمة في اللحام الساخن لمنتجات الحديد الزهر. يمكن استخدام قضبان من الدرجة B، بالإضافة إلى لحام الحديد الزهر في الحالة الساخنة، لتصنيع قضبان القطب الكهربائي، والتي تستخدم عند اللحام بطرق شبه ساخنة وباردة.

يمكنك اللحام بهذه الأقطاب الكهربائية في موضع واحد فقط - في الأسفل. تعتمد القوة الحالية على قطر القطب وتتراوح بين 270 ÷ 650 أمبير.
من الأقطاب الكهربائية المصنوعة من المعادن غير الحديدية، عند لحام الحديد الزهر، يتم استخدام أقطاب النحاس المصنوعة من معدن المونيل وحديد النيكل الزهر، الذي يحتوي على هيكل الأوستنيتي.

يوصى باستخدام الأقطاب الكهربائية النحاسية في منتجات اللحام التي يجب أن تحتوي على طبقات ضيقة وتعمل تحت أحمال ثابتة منخفضة. وهي مصنوعة من قضبان النحاس Ø 3 ÷ 6 ملم، ملفوفة أسلاك الفولاذأو شريط يحتوي على نسبة منخفضة من الكربون. يتم تطبيق طلاء خاص على القضيب - طباشيري أو يتكون من تركيبة معقدة.

قضبان من نفس القطر والطول مصنوعة من معدن المونيل (النحاس والنيكل) والحديد الزهر الأوستنيتي بالنيكل ويمكن إجراء اللحام بالتيار المباشر والتيار المتناوب.

يمكن تجنب تبييض الحديد الزهر وظهور الهياكل المتصلبة باستخدام نوع أكثر إنتاجية من اللحام - الساخن. اعتمادا على درجة حرارة التسخين للمنتج قبل اللحام، هناك الأنواع التاليةاللحام الساخن:

  • دافئ (لا يزيد عن 200 درجة مئوية) ؛
  • شبه ساخن (تسخين حوالي 300 ÷ 400 درجة مئوية)؛
  • ساخن (500 ÷ 600 درجة مئوية).

وعلى أية حال، يجب ألا تتجاوز درجة حرارة التسخين المسبق 650 درجة مئوية لتجنب التحولات الهيكلية في هيكل الحديد الزهر نفسه.

(قطعة واحدة، 2 قالب، 3 ألواح جرافيت)
أ- غير من خلال بالوعة
ب- بطانة بألواح الجرافيت
ج- نقص ملء الحواف

مراحل عملية اللحام الساخن هي كما يلي:

  • تحضير المنتج للحام؛
  • التدفئة إلى درجة الحرارة المطلوبة (في الفرن، فرن دثر، تسخين جيد، وما إلى ذلك)؛
  • التجميع (باستخدام المشابك أو المسامير) وتركيب المنتج للحام؛
  • عملية اللحام نفسها؛
  • التبريد (بطيء).

تتطلب جميع أنواع طرق اللحام الساخن تبريدًا بطيئًا للمنتج أو الهيكل بعد اللحام. سيؤدي ذلك إلى تجنب التبييض غير المرغوب فيه لحديد الزهر، مما يجعله هشًا. في أغلب الأحيان، يتم إرسال المنتج على الفور إلى الفرن بعد اللحام ويتم تبريده هناك، وإيقاف الفرن. في بعض الأحيان قد يستغرق هذا التبريد أيامًا، اعتمادًا على أبعاد المنتج. في المنزل، يستخدمون منتجات خاصة من شأنها حماية المنتج من التبريد السريع (المواد الموفرة للحرارة، على سبيل المثال، الأسبستوس، الخبث، رمل الكوارتز الجاف، الفحم).

يتم اللحام باستخدام التيار المباشر للقطبية العكسية. في بعض الأحيان يتم إجراء اللحام التيار المتناوبولكن فقط إذا كان طول الكابلات من محول اللحام ليس طويلاً وكان جهد الدائرة المفتوحة أكثر من 70 فولت.

التحضير للحام

يجب تنظيف المكان الذي سيتم إجراء اللحام فيه جيدًا من الأوساخ والزيوت والشوائب الأخرى. يتم تحقيق ذلك باستخدام فرشاة أو ملف أو ورق زجاج أو مطحنة. تتم إزالة الزيت باستخدام المذيبات (البنزين والكيروسين وغيرها) أو عن طريق حرقه بلهب موقد الغاز. اعتمادًا على سمك الأجزاء الملحومة، يتم قطع الحواف أحادية الجانب والثنائية والشكل V وX (عند 90 درجة).

يجب أن يتم القطع عندما يزيد سمك منتج الحديد الزهر عن 20 مم، ولكن في بعض الأحيان يتم إجراء قطع الحواف على الأجزاء التي يزيد سمكها عن 4 مم. ويجب حفر أطراف الشقوق إن وجدت. لتحديد نهايات الشقوق، يتم استخدام الحفر بمحلول ضعيف من حمض الهيدروكلوريك أو حمض النيتريك (2 ÷ 6٪).

في الحالات الأكثر تعقيدًا، عندما تكون المنتجات الحرجة ملحومة وثقيلة وضخمة الحجم، والتي يتم فرض متطلبات القوة عليها، يتم استخدام البراغي أو المسامير، والتي يتم تثبيتها في الحواف المعدة بنمط رقعة الشطرنج. في هذه الحالة، يجب ألا يتجاوز قطر الأزرار (البراغي) 0.4 من سمك الجزء الملحومة. يجب تثبيت المسامير (البراغي) بحيث تبرز فوق سطح الجزء (لا يزيد عن 1.2 Ø من المسمار أو الترباس.) يتم تثبيت المنتجات ليس فقط عند حواف القطع، ولكن أيضًا على كل جانب من جوانب القطع. الجزء (في صف واحد). كما تم تحديد المسافة بين المسامير (البراغي) ويجب ألا تزيد عن 6 × مسامير.

لحام الحديد الزهر باستخدام المسامير الفولاذية
أ— تركيب ترصيع لإعداد الحافة على شكل حرف V
ب- لحام الأزرار

ثم يتم إجراء اللحام بالطريقة الآتية. يتم لحام كل دبوس بقطب فولاذي بقطر 3 مم باستخدام طبقات دائرية. يتم اللحام بتيارات منخفضة وبشكل عشوائي لتجنب ارتفاع درجة الحرارة. ثم يغطى كامل السطح بنفس الطبقات الدائرية بطبقة من المعدن المترسب بسمك لا يتجاوز سمك الحديد الزهر.

نظرًا لأن الحديد الزهر يتمتع بسيولة عالية لإعطاء المعدن الشكل المطلوبفي بعض الحالات، يتم تشكيل موقع اللحام. للقيام بذلك، يستخدمون ألواح الجرافيت المجمعة معًا بمركب قولبة خاص يتكون من رمل الكوارتز مع الزجاج السائل. ويمكن استخدام الحراريات أو غيرها من المواد المماثلة. في الإنتاج، يتم تحديد ذلك في الوثائق التنظيمية. بالنسبة للقولبة، يمكن استخدام مواد القولبة المستخدمة في المسابك.

ملامح اللحام بأقطاب الصلب

تُستخدم أقطاب الفولاذ منخفض الكربون في لحام الحديد الزهر نظرًا لانخفاض تكلفتها وتوافرها. يُسمح لهم بلحام المنتجات ذات الأجزاء غير الحرجة والتي بها عيوب طفيفة. ولكن من أجل الطهي بكفاءة، من الضروري استخدام طبقة الكسوة الأولى في القطع باستخدام أقطاب كهربائية من ماركة TsCh-4.

باستخدام الأقطاب الكهربائية التقليدية ANO-4 وUONII 13/45 وغيرها من العلامات التجارية الأكثر استخدامًا في أقطاب اللحام، يستخدمون أيضًا الأسلاك النحاسية. يتم لفه مباشرة على القطب، ويجب أن تتجاوز كتلته كتلة القطب نفسه بمقدار 4 ÷ 5 مرات، أو يتم استخدامه كقضيب حشو.

تكنولوجيا اللحام بأقطاب الحديد الزهر

يمكنك الآن شراء أقطاب كهربائية خاصة للحديد الزهر التي تنتجها شركات تصنيع مختلفة بحرية. وهي مصنوعة بشكل رئيسي من الحديد والنيكل والنحاس وهي عبارة عن قضبان معدنية مطلية بطبقة رقيقة من الطلاء. كقاعدة عامة، يتم إنتاجها وفقا ل المواصفات الفنيةالصانع.

تكوين الطلاء يشمل مسحوق الحديد. وتشمل هذه الأقطاب الكهربائية لدرجات الحديد الزهر TsCh-4، OZCh-2، OZCh-3، OZCh-4، OZCH-6، OZZHN-1، OZZHN-2، MNCh-2. يتراوح قطر الأقطاب الكهربائية المنتجة بين 2 ÷ 20 ملم، ويبلغ طولها 300 و350 و450 ملم. كل منهم لديهم خاصية مميزة - بمساعدتهم يتم تشكيلها بشكل جيد لحام. تسمح العديد من هذه العلامات التجارية بالمفاصل المتداخلة والمؤخرة والمفاصل الزاوية.

تعتمد كمية تيار اللحام بشكل مباشر على Ø القطب الكهربائي وتقع في حدود 50 ÷ 600 أمبير. تيار اللحاماختر في منطقة 50 ÷ 90 أمبير لكل 1 مم Ø من القطب. يتم اللحام باستخدام حبات صغيرة (لا تزيد عن 50 مم) مع تبريدها لاحقًا إلى درجة حرارة 50 درجة مئوية. أثناء عملية اللحام يجب طرق اللحامات بمطرقة يجب ألا يتجاوز وزنها 1.2 كجم. يجب أن يكون للمطرقة رأس مستدير. ويجب أن نتذكر ما يلي: لا يمكن تزوير الطبقات الأولى والأخيرة في اللحام متعدد الطبقات، لأنه فقد يتسبب ذلك في ظهور الشقوق.

في بعض الأحيان يتم اللحام باستخدام الرقع. لهذا الغرض، يتم استخدام إدراجات مصنوعة من الحديد الزهر أو الفولاذ. تُستخدم هذه الطريقة عادةً لسد الثقوب الموجودة في هيكل الحديد الزهر. يجب أن تكون الأقطاب الكهربائية من فئة OZCH-6.

لحام الحديد الزهر بأقطاب كهربائية غير قابلة للاستهلاك

يمكن لحام منتجات الحديد الزهر بأقطاب كهربائية غير قابلة للاستهلاك (الكربون والجرافيت والتنغستن)، ولكن تأكد من استخدام قضيب الحشو - قضبان أو قضبان مصنوعة من الحديد الزهر تحتوي على معادن مثل النيكل والنحاس والألومنيوم وغيرها.

منطقة التماس أثناء عملية اللحام من تأثيرات مؤذيةالهواء محمي بالتدفق (البوراكس) أو الغاز الخامل (الأرجون). أكثر أنواع اللحام استخدامًا هو اللحام بالتيار المتردد بالأرجون. قطب التنغستنباستخدام قضبان النيكل.

مميزات لحام الحديد الزهر بالأرجون

يتيح لك لحام الحديد الزهر بآلات نصف أوتوماتيكية مع حماية الغاز (الأرجون) الحصول على طبقات جودة عاليةخاصة عندما يتم اللحام باستخدام العاكس. يعد التسخين المحلي للمنتج إلى درجة حرارة لا تقل عن 300 درجة مئوية أمرًا إلزاميًا. تستخدم قضبان النيكل كمواد حشو. في بعض الأحيان يتم استخدام قضبان الألومنيوم والبرونز، ولكن ليس للمنتجات التي ستخضع لاحقا للتدفئة.

يتم إجراء نوع أكثر إنتاجية من لحام الحديد الزهر باستخدام آلات أوتوماتيكية باستخدام أسلاك ذات قلب متدفق تم تطويرها خصيصًا بواسطة متخصصين لمثل هذا اللحام. انهم يحتوون مجمع كاملعناصر تعديل خاصة يتم تقديمها على شكل رباط يعتمد على السيليكون. يتم استخدام كل ماركة للأعمال التالية:

  • PP-ANCH-1 - تخمير العيوب الصغيرة دون التسخين المسبق، في حين لا تخضع الأسطح لاحقًا للمعالجة الميكانيكية؛
  • PP-ANCh-2 - لحام العيوب في المنتجات ذات السماكة الكبيرة مع التسخين المسبق وبدونه؛
  • PP-ANCH-3 - لحام العيوب الأكثر نروىنرمع التسخين ل درجة حرارة عالية(اللحام الساخن)؛
  • PP-ANCH-5 – إصلاح لحام منتجات الحديد الزهر عالية القوة مع التسخين المسبق؛
  • PPSV-7 – لحام عيوب المسبوكات.

لحام الغاز من الحديد الزهر

ينطبق فقط على التنفيذ أعمال الترميم. تستخدم القضبان المصنوعة من النحاس كمعادن حشو. هذا يسمح لك بالحصول على لحام بالكثافة المطلوبة. بالإضافة إلى ذلك، فإن هذا التماس مناسب بشكل جيد للمعالجة الميكانيكية.

معدن الحشو عبارة عن سلك لحام من درجات Sv-08 وSv-08A، وقضبان مصنوعة من الحديد الزهر من الدرجة A. مباشرة قبل اللحام، يتم تسخين الحواف المقطوعة للجزء ثم ملؤها بالتدفق. يعتمد اختيار طرف الشعلة على سمك الأجزاء الملحومة. بسمك يصل إلى 5 مم، من الضروري استخدام طرف رقم 3 أو 4، من 5 إلى 10 مم - رقم 4 أو 5، من 10 إلى 15 مم - رقم 5 أو 6، ومعدن بسمك يتم لحام ما يزيد عن 15 ملم باستخدام الطرف رقم 6 أو 7. ويمكن أن يتراوح استهلاك الأسيتيلين من 50 إلى 75 لترًا في الساعة لكل 1 ملم من سمك الجزء.

أثناء عملية اللحام، يتم تحريك حوض اللحام باستمرار بنهاية القضيب ويتم إضافة التدفق هناك بشكل دوري. يمكن أن يتكون التدفق من البوراكس بنسبة 100% أو أن يكون متعدد المكونات (الصودا، البوتاس، البوراكس، ملحوحمض البوريك بكميات مختلفة). يتم استخدام نفس التدفقات أيضًا عند لحام الحديد الزهر.

يتم اختيار عدد رؤوس الشعلة حسب استهلاك الأسيتيلين لكل 1 ملم من سماكة الجزء الملحوم (50 ÷ 75 لتر/ساعة).

على الرغم من أن الحديد الزهر مادة يصعب لحامها، إلا أنه يتم إصلاحها في كل مكان - في المؤسسات وفي ورش العمل الصغيرة وفي المنازل. الشيء الرئيسي هو معرفة ما يجب طهيه وكيف. من الممكن إصلاح المنتجات التالفة ومنتجات مسبك اللحام وحتى إنشاء الهياكل الملحومة ومنتجات الحديد الزهر في المنزل باستخدام النهج الصحيح لحل المشكلة. وهذا الاختيار الصحيحالمعدات ومواد اللحام وتكنولوجيا اللحام. ثم سيتم ضمان الجودة.

الصعوبات الرئيسية في لحام هذه الفولاذ هي:

- ميزات تصميم المفاصل الملحومة؛

- الحاجة إلى التأكد من أن خصائص الوصلة الملحومة قريبة أو مساوية لخصائص المعدن الأساسي لفترة تشغيل طويلة (10-15 سنة)؛

– تليين في المنطقة المتضررة حراريا.

– ميل معدن اللحام و HAZ للمفصل الملحوم إلى تشكيل CT.

1. تتميز معظم الوصلات الملحومة المصنوعة من الفولاذ المقاوم للحرارة بوجود مركزات الإجهاد، وطبقات متعددة الطبقات، والدعائم المتبقية، والسماكات الكبيرة، وما إلى ذلك. (الشكل 31).

أرز. 31. وصلات ملحومة للأنابيب مع صفائح الأنابيب (أ)،

وصلات الأنابيب (ب) وتوصيل الأنبوب بالجسم (ج)

عند لحام الأنابيب بصفائح الأنابيب والفوهات والأنابيب، يوجد مكثف هيكلي على شكل عدم الاختراق عند جذر اللحام. أثناء اللحام متعدد الطبقات، تحدث زيادة في تشوه البلاستيك، حيث يكون عرض المنطقة أكبر بمقدار 2...3 مرات من HAZ. يقدر متوسط ​​تشوه البلاستيك المتبقي بـ 0.5...1.7%.

تحدد هذه العوامل وغيرها وجود بقايا متبقية في الوصلات الملحومة لهذه الفولاذ. الفولتية اللحاموما إلى ذلك وهلم جرا. يمكن تقليل تأثير هذه العوامل على أداء الوصلة عن طريق الاختيار الدقيق وتطبيق معايير اللحام التكنولوجية (الوضع، والمواد، وترتيب اللحامات، وما إلى ذلك).

2. في ظل ظروف التشغيل طويل الأمد عند T = 450...600 درجة مئوية، من الممكن تطوير عمليات الانتشار بين المعدن الأساسي ومعدن اللحام.

بادئ ذي بدء، ينطبق هذا على الكربون، الذي يتمتع بحركة انتشار عالية. يمكن ملاحظة هجرة الكربون حتى مع وجود اختلافات طفيفة في صناعة السبائك للعناصر المكونة للكربيد. يؤدي تكوين طبقة منزوعة الكربون (الفيريتيك) أثناء التشغيل إلى انخفاض في قوة وليونة الوصلات الملحومة والتدمير المحلي. وفي هذا الصدد، يجب أن توفر مواد اللحام تركيبة كيميائية لمعدن اللحام قريبة من المعدن الأساسي.

في بعض الحالات، إذا كان من الضروري تجنب التسخين والمعالجة الحرارية، يتم استخدام مواد اللحام التي تضمن إنتاج معدن اللحام القائم على النيكل. إن حركة انتشار العناصر في السبائك القائمة على النيكل عند 450...600 درجة مئوية أقل بكثير من الفولاذ البرليتي.

3. يحدث التليين في منطقة HAZ بسبب تأثير الدورة الحرارية للحام أو المعالجة الحرارية وصلة ملحومةإلى المعدن الأساسي المعالج بالحرارة (التطبيع يليه التقسية). في HAZ، حيث يتم تسخين المعدن في نطاق Ac 1 - درجة حرارة تقسية الفولاذ، تظهر مناطق التليين. وفي الوقت نفسه، ستنخفض قوة اتصال العملات المعدنية على المدى الطويل بنسبة 15...20% مقارنة بالمعدن الأساسي. لا تعتمد درجة التليين على ظروف المعالجة الحرارية فحسب، بل تعتمد أيضًا على معلمات عملية اللحام. كلما زادت مدخلات طاقة اللحام، زادت مساحة التليين.

يمكن التخلص من تليين المعدن في المنطقة المتأثرة بالحرارة عن طريق المعالجة الحرارية الحجمية، ولكنها محدودة بالأبعاد الكلية للأفران والصعوبات الأخرى. لتقليل منطقة التليين، يتم إجراء اللحام بخرزات ضيقة دون اهتزازات عرضية في الظروف المثالية.

4. الشقوق الباردة هي كسور هشة للفولاذ البرليتي المقاوم للحرارة والتي تحدث أثناء اللحام (أو بعده).

أسباب ظهورها هي تكوين هياكل شبه مستقرة (تروستيت، مارتنسيت) في مناطق HAZ المسخنة فوق Ac 1، وهشاشة المفاصل الملحومة تحت تأثير الهيدروجين، وعمل عوامل "القوة" و"الحجم".

يتم تحديد تكوين هياكل التصلب في الوصلة الملحومة من خلال نظام صناعة السبائك الفولاذية ومعدل التبريد أثناء اللحام. وبالتالي، فإن فولاذ الكروم والموليبدينوم أقل عرضة للتصلب من فولاذ الكروم والموليبدينوم والفاناديوم.

أصعب شيء هو منع تكوين XT في معدن اللحام والمنطقة المتأثرة بالحرارة. لمنع تكوين XT، يتم إجراء اللحام بالتسخين المسبق والمعالجة الحرارية اللاحقة.

يرتبط عمل عوامل القوة والقياس بتكوين ضغوط اللحام الشدية من النوع الأول وصلابة الهياكل الملحومة وأبعاد المنتجات وسمك الأجزاء الملحومة.

لحام الفولاذ الكربوني لديه عدد من الميزات وبعض الصعوبات، والتي ترجع على وجه التحديد إلى حقيقة أن الكربون هو العنصر الرئيسي في صناعة السبائك فيها.

1 الملامح الرئيسية لحام الفولاذ الكربوني

يشمل الفولاذ الكربوني الفولاذ الذي يحتوي على نسبة كربون تتراوح من 0.1 إلى 2.07٪. سبائك فيها هذا العنصرتحتوي على نسبة 0.6-2.07٪، وتسمى عالية الكربون، 0.25-0.6٪ - متوسطة الكربون، أقل من 0.25٪ - منخفضة الكربون. تختلف تكنولوجيا اللحام لكل مجموعة من هذه المجموعات من سبائك الفولاذ. وفي نفس الوقت هناك توصيات عامة، والتي يجب الالتزام بها عند منتجات اللحام المصنوعة من السبائك التي تحتوي على الكربون كعنصر رئيسي في صناعة السبائك. سنتحدث عنهم.

يتم لحام اللحامات التناكبية، المتصلة بشكل شبه تلقائي باستخدام أسلاك ذات قلب متدفق وفي جو وقائي، يتم لحام الأقطاب الكهربائية المطلية (يدويًا)، وكذلك باستخدام اللحام بالغاز، في معظم الحالات بالوزن. إذا تم استخدام المعدات الأوتوماتيكية، فمن الضروري استخدام الأساليب التي، أولا، تضمن اختراقا كافيا لجذر التماس، وثانيا، القضاء على إمكانية الاحتراق.

ل طرق مختلفةاللحام له معاييره الخاصة التي تصف متطلبات معلمات اللحامات وعملية تحضير حواف الأجزاء التي يتم ربطها. من أجل إصلاح المكونات المضمنة فيها معًا بشكل آمن، يوصى بتجميع الهياكل الملحومة باستخدام مسامير خاصة أو أجهزة تجميع.

عادةً ما يستخدم اللحام في عملية ثاني أكسيد الكربون شبه الأوتوماتيكية أو باستخدام الأقطاب الكهربائية المطلية لسبائك الفولاذ الكربوني. يحدد سمك المعدن طول هذه المسامير، وعادة ما تكون مساحة مقطعها العرضي حوالي 2.5-3 سم (ما يصل إلى ثلث مساحة المقطع العرضي للمنتج الناتج). لحام). يُنصح بتطبيقها على الجانب المقابل لخط التماس الرئيسي أحادي المسار. في الحالات التي نحن نتحدث عنبالنسبة للطبقات متعددة التمريرات، يتم تطبيق المسامير على الجانب الخلفي بالنسبة للطبقة الأولى.

قبل البدء في اللحام، يجب تنظيف المسامير جيدًا وفحصها بصريًا. إذا تم العثور على الشقوق أثناء هذا التفتيش، فيجب إزالتها. نقطة أخرى هي أنه من الضروري تحقيق الذوبان الكامل للمسامير المستخدمة. خلاف ذلك، بسبب زيادة معدل إزالة الحرارة، قد تظهر الشقوق عليها، مما يضعف قابلية اللحام ويجعل عملية اللحام بأكملها ذات نوعية رديئة.

تُظهر سبائك الكربون كفاءة عالية عند تطبيق طبقات متعددة وعند منتجات اللحام على كلا الجانبين. يوصى باللحام متعدد الطبقات للأجزاء ذات السماكة الكبيرة، وكذلك للهياكل التي تعمل في الظروف الحرجة. إذا تم العثور، بعد العملية، على جروح وشقوق ومسام ونقص في الاختراق وعيوب أخرى في اللحامات، فيجب عليك:

  • إزالة المعدن ميكانيكياً في مكان "خطير"؛
  • تنظيف منطقة الخلل.
  • لحام المنطقة النظيفة.

عند استخدام طريقة اللحام بالخبث الكهربائي، يجب أن يتم تركيب المنتجات بفجوة معينة، والتي يجب أن يكون لها تمدد طفيف نحو النهاية. يتم تثبيت الموضع النسبي لعناصر الهيكل المراد لحامها باستخدام الدبابيس (المسافة بينهما من 50 إلى 100 سم). بالإضافة إلى ذلك، أثناء عملية الخبث الكهربائي وأثناء اللحام القوسي الأوتوماتيكي، يتم تثبيت الشرائط على خط التماس (في البداية وفي النهاية)، مما يسهل الإجراء ويوفر المعلمات المحددة للتماس.

2 كيف يتم لحام الفولاذ منخفض الكربون؟

تعتبر قابلية اللحام لمثل هذا الفولاذ بسيطة نسبيًا بين المحترفين إذا تم استخدام أي طرق وأنواع لربط الأجزاء عن طريق الصهر. يتم تعيين تقنية لحام محددة مع الأخذ في الاعتبار حقيقة أنه لا ينبغي أن تكون هناك عيوب كبيرة في الوصلة الملحومة في نهاية الإجراء.

تجدر الإشارة إلى أنه عند لحام السبائك ذات المحتوى المنخفض من الكربون، فإن المعدن الأساسي لديه عدد من الاختلافات عن معدن اللحام:

  • في معدن المركب تزداد نسبة السيليكون والمنجنيز، ولكن الكربون يقل؛
  • هناك تغيير في الخصائص الميكانيكية للمعدن المتأثر بالحرارة (الكهربائية وعادة ما يؤدي إلى تقوية غير ملحوظة للمادة في المنطقة المحمومة)؛
  • هناك احتمال أن يقلل المعدن الموجود بالقرب من اللحام من قوة تأثيره (يلاحظ ذلك عند لحام السبائك غير المتقادمة) ؛
  • أثناء عملية اللحام متعدد الطبقات، يمكن أن يصبح معدن اللحام هشًا بسرعة.

كل هذه الاختلافات ليس لها تأثير كبير على جودة اللحام الناتج عن اللحام بالصهر.

أيضًا، لا تنشأ أي صعوبات عند لحام الفولاذ بالغاز مع كمية صغيرة من الكربون (تصل إلى 0.25٪). علاوة على ذلك، كقاعدة عامة، لا يتم استخدام التدفق في عمليات الغاز. باستخدام الطريقة الصحيحة لمثل هذا اللحام، يتم استهلاك من 120 إلى 150 ديسيمتر مكعب من الأسيتيلين في الساعة لكل ملليمتر من سمك المنتج الملحوم، مع الطريقة اليسرى - من 100 إلى 130. ومن الممكن أيضًا استخدام لهب أكثر قوة (الاستهلاك - ما يصل إلى 200 ديسيمتر مكعب). ولكن بعد ذلك من الضروري أن تأخذ مقطعًا عرضيًا أكبر من سلك الحشو.

كما يتم ملاحظة قابلية اللحام الممتازة للمنتجات المصنوعة من سبائك الفولاذ منخفضة الكربون عند استخدام الأقطاب الكهربائية المطلية. يتم توفير نتائج اللحام المثالية بواسطة قضبان ذات طبقات الروتيل (E46T) والكالسيوم-فلوروإيسروتيل (E42A). تحظى قضبان اللحام المطلية بمسحوق الحديد المضاف بشعبية كبيرة أيضًا بين عمال اللحام المحترفين.

يتم إجراء اللحام الكهربائي الخبثي للمنتجات المصنوعة من الفولاذ منخفض الكربون باستخدام التدفقات AN-22، FC-1، AN-8، FC-7، AN-8M. يتم اختيار السلك مع الأخذ بعين الاعتبار تكوين السبيكة. لذلك، على سبيل المثال، يتم لحام St3 باستخدام الأسلاك Sv-08Gs، وSv-10G2، وSV-08GA، ودرجات الفولاذ المغلي - Sv-08A.

3 دقة لحام الفولاذ متوسط ​​الكربون

قابلية اللحام لهذه السبائك ليست جيدة مثل سبائك الفولاذ منخفضة الكربون، لأنها تحتوي على كميات كبيرة من الكربون. ويلاحظ الصعوبات التالية عند لحام المواد متوسطة الكربون: عدم وجود قوة متساوية من المعدن الأساسي ومعدن اللحام؛ مخاطرة عاليةتشكيل شقوق كبيرة وتصلب الهياكل غير البلاستيكية في المنطقة القريبة من اللحام؛ مقاومة منخفضة لعيوب التبلور.

ومع ذلك، فإن كل هذه المشاكل عند لحام سبائك الكربون المتوسطة ليست صعبة للغاية. يمكنك استخدام قضبان اللحام ذات معدل ترسيب متزايد وسلك تسطيح وأقطاب كهربائية خاصة للفولاذ الكربوني ذي المحتوى المنخفض من الكربون. في هذه الحالة، تتم عملية اللحام بالقوس اليدوي دون صعوبة. يوصى أيضًا بزيادة قابلية لحام الأجزاء عن طريق:

  • تنفيذ عملية لحام منفصلة (عدة حمامات) بقوسين؛
  • التغييرات في هيكل معدن اللحام (استخدام أوضاع قطع الحواف الخاصة التي تضمن أدنى درجة من اختراق المعدن الأساسي)؛
  • التسخين (المصاحب والأولى) لقطع العمل المراد ضمها.

يتم إجراء اللحام بالقوس الكهربائي للهياكل المصنوعة من سبائك الفولاذ متوسطة الكربون في معظم الحالات باستخدام قضبان UONI (13/45 و13/55). لديهم طلاء خاص (فلوريد الكالسيوم)، والذي يضمن زيادة في مقاومة معدن اللحام للشقوق (التبلور) وقوة ممتازة للحام الناتج.

تكنولوجيا لحام القوستوفر المنتجات متوسطة الكربون الميزات التالية:

  • نظرًا لخطر تشكل الشقوق ، يُنصح بلحام الحفر ، وكذلك إجراء حركات طولية للقطب الكهربائي بدلاً من الحركات العرضية ؛
  • يجب تطبيق بكرات ضيقة باستخدام قوس كهربائي قصير؛
  • يوصى بإجراء المعالجة الحرارية للدرزة بعد اللحام (خاصة عندما تكون كذلك). المواصفات الفنيةيجب أن يكون لديك زيادة ليونة).

يتم تنفيذ ربط الغاز للسبائك متوسطة الكربون باستخدام لهب كربنة طفيف أو لهب قياسي. في هذه الحالة، يتم استخدام الطريقة اليسرى فقط، وتتراوح قوة اللهب من 75 إلى 100 ديسيمتر مكعب في الساعة. بعد اللحام، يمكنك إجراء المعالجة الحرارية أو تزوير المعدن. ستعمل هذه العمليات على تحسين خصائص الفولاذ بشكل كبير. إذا تم لحام الأجزاء التي يزيد سمكها عن ثلاثة ملليمترات، فإن تقنية اللحام بالغاز تتطلب تسخينها إلى ما يقرب من 650 درجة (تسخين موضعي) أو ما يصل إلى 350 درجة (تسخين عام).

بشكل منفصل، سنقول أنه من الممكن لحام الهياكل المتوسطة الكربون حتى في درجات حرارة منخفضة (-30 درجة أو أقل). في مثل هذه الحالات، يتم استخدام تقنية لحام خاصة، والتي تتطلب معالجة حرارية إلزامية للمنتجات بعد اللحام والتسخين المستمر للمعدن (أولاً يتم تسخينه إلى درجات الحرارة الموضحة أعلاه، ثم يتم تسخينه طوال العملية بأكملها). إذا تم استيفاء المتطلبات المذكورة، فإن جودة التماس ستكون لا تشوبها شائبة.

4 هل من الممكن لحام السبائك عالية الكربون؟

المحتوى العالي من الكربون في مثل هذا الفولاذ يجعلها غير مناسبة لإنتاج الهياكل الملحومة. ولكن في كثير من الأحيان عند القيام بأنشطة الإصلاح تكون هناك حاجة إلى لحام السبائك عالية الكربون. في هذه الحالات، يتم لحامها باستخدام الطرق المستخدمة للفولاذ ذي المحتوى الكربوني المتوسط. الشرط الوحيد هو عدم إجراء لحام المنتجات عالية الكربون في المسودات وعندما تكون درجة الحرارة المحيطة أقل من خمس درجات مئوية.

يتم لحام الفولاذ الذي يحتوي على نسبة عالية من الكربون (يصل إلى 0.75 بالمائة) باستخدام طريقة الغاز باستخدام لهب مكربن ​​(قليلاً) أو عادي، بسعة لا تزيد عن 90 مترًا مكعبًا من الأسيتيلين في الساعة. في هذه الحالة، يتم تسخين المعدن إلى 300 درجة ( الشرط المطلوبللحصول على اتصال عالي الجودة). يتم إجراء لحام السبائك عالية الكربون باستخدام الطريقة اليسرى. وهذا يجعل من الممكن تقليل الوقت الذي يبقى فيه المعدن في حالة الذوبان والوقت الذي يسخن فيه أكثر من اللازم.

التيتانيوم وسبائكه.يستخدم التيتانيوم وسبائكه حاليًا على نطاق واسع في فروع التكنولوجيا الخاصة. درجة انصهار التيتانيوم هي 1680 درجة مئوية، وكثافته 4.5 جم/سم3. يحتوي التيتانيوم على مرحلة α ذات درجة حرارة منخفضة ومرحلة β ذات درجة حرارة عالية.

يحتوي التيتانيوم على ألفة كيميائية عالية للأكسجين والنيتروجين والهيدروجين: يبدأ تشبعه المكثف بالهيدروجين عند درجة حرارة 250 درجة مئوية، مع الأكسجين عند 400 درجة مئوية ومع النيتروجين عند 600 درجة مئوية. ومع ارتفاع درجة الحرارة، يزداد نشاط التيتانيوم بشكل حاد. معدل تفاعل التيتانيوم مع الأكسجين أعلى بـ 50 مرة من تفاعله مع النيتروجين. يذوب الأكسجين والنيتروجين بسهولة في كل من الطور α و الطور β من التيتانيوم وهما مثبتان قويان للطور α. التيتانيوم هو العنصر الوحيد الذي يمكن أن يحترق في النيتروجين. يعمل الهيدروجين على تثبيت الطور بيتا من التيتانيوم ويشكل محاليل صلبة وهيدريد TiH 2 مع التيتانيوم.

عندما يتم تبريد التيتانيوم إلى ما دون 100-150 درجة مئوية، يترسب الهيدريد (الطور γ)، مما يتسبب في تكوين شقوق باردة أثناء اللحام. أثناء التبريد البطيء، يتم إطلاق الطور γ على شكل صفائح رقيقة، وأثناء التبريد - على شكل جزيئات شديدة التشتت.

يزيد النيتروجين والأكسجين بشكل حاد من قوة التيتانيوم ويقلل من ليونته. يؤثر الهيدروجين الموجود في التيتانيوم بشكل رئيسي على ميله إلى الكسر. واحدة من أهم خصائص التيتانيوم هي مقاومته العالية للتآكل في العديد من البيئات العدوانية. يتمتع التيتانيوم بقوة عالية في درجات الحرارة العادية والمرتفعة.

رئيسي صعوبات في لحام التيتانيومنكون:

نشاطه العالي تجاه الأكسجين والنيتروجين والهيدروجين في الحالتين المنصهرة والصلبة؛

تشكيل مرحلة α هشة عند التبريد؛

ميل كبير لنمو الحبوب في المرحلة بيتا وارتفاع درجة الحرارة.

للحصول على وصلة تيتانيوم ملحومة عالية الجودة، يكون محتوى النيتروجين والأكسجين والهيدروجين والكربون محدودًا؛ ولهذا الغرض، أثناء اللحام، تتم حماية معدن اللحام والمنطقة المتضررة بالحرارة بغازات خاملة. لحماية التماس والمنطقة المتأثرة بالحرارة من الهواء، يتم استخدام الشعلات مع قناع. تتم حماية جذر اللحام عن طريق الضغط بإحكام على حواف الأجزاء الملحومة بدعامة من النحاس أو الفولاذ وتزويد الدعامة المصنوعة من مادة مسامية بغاز خامل.

يمكن التحكم في الخواص الميكانيكية وهيكل معدن اللحام والمنطقة المتأثرة بالحرارة عن طريق اختيار أساليب وتقنيات اللحام الأكثر عقلانية، بالإضافة إلى المعالجة الحرارية اللاحقة. يتم إجراء لحام قوس الأرجون للتيتانيوم في الغازات الخاملة في بيئة الأرجون من الدرجات الأعلى والأولى مع تيار مباشر للقطبية المباشرة. عند لحام الأوعية أو الأنابيب، يتم توفير غاز خامل داخل المنتج. لحام أجزاء التيتانيوم، يتم استخدام غرف محكمة الغلق مملوءة بغاز خامل.

أسئلة الاختبار الذاتي

1. ما هي الطرق التي يمكن بها لحام النحاس؟

2. كيف يؤثر أكسيد وأكسيد النحاس على قابلية اللحام؟

3. ما هي الصعوبات في لحام الألمنيوم والنيكل والتيتانيوم؟

4. ما هي أسباب المسام عند لحام النحاس والألومنيوم والتيتانيوم؟