عمليات اللحام شائعة جدًا ليس فقط في المجالات المهنية في التصنيع والبناء ، ولكن أيضًا في الحياة اليومية. يتم استخدامها للحصول على وصلات دائمة بين الذرات بين الأجزاء الصغيرة والعناصر. هناك أنواع مختلفة من اللحام ، تختلف في الفروق الدقيقة التكنولوجية ، والمواد الاستهلاكية المستخدمة ، وقطع العمل ، وما إلى ذلك.
نظرة عامة على التكنولوجيا
هذه طريقة ربط تستخدم ذوبان ربط (لحام) بخصائص مناسبة لظروف محددة. يخضع كل من عنصر اللحام النشط وقطع الشغل للتسخين المسبق ، بسبب تكوين هيكل من المواد القابلة للطرق للانضمام. يجب أن يتجاوز نظام درجة الحرارة نقطة التسخين القصوى ، متجاوزًا الأجزاء المعدنية التي تنعم وتبدأ في الانتقال إلى الحالة السائلة. السمة المهمة لأي نوع من اللحام هي وقت التعرض الحراري تحت الذوبان. هذا هو الفاصل الزمني من بداية التسخين إلى تصلب اللحام بعد ذلكروابط. في المتوسط ، تستغرق العملية من 5 إلى 7 دقائق ، ولكن قد تكون هناك انحرافات عن هذا النطاق - يعتمد ذلك على خصائص قطعة العمل ومنطقة العقدة المعالجة.
مصابيح اللحام
الأداة الأكثر شيوعًا لحام قطع العمل المختلفة ، والتي تتيح لك الحصول على تسخين عالي الحرارة عن طريق حرق الكحول والكيروسين وأنواع الوقود السائل الأخرى. في عملية التشغيل ، يهرب فتيل الاشتعال من فوهة الجهاز ، والذي يتم توجيهه لاحقًا إلى المنطقة المستهدفة للذوبان. يمكن استخدام هذه الأجهزة ليس فقط لربط الأجزاء ، ولكن أيضًا لتسخين الهياكل والآليات. كما يتم استخدام ماكينات اللحام قبل إزالة الطلاء. متوسط درجة حرارة التسخين لمكواة لحام المصباح هو 1000-1100 درجة مئوية ، لذلك يمكن استخدامها أيضًا في اللحام. تشمل النماذج الأكثر إنتاجية مصابيح البنزين. تصل بسرعة إلى درجة حرارة التشغيل المثلى وتتعامل مع معظم عمليات اللحام القياسية. يوفر تصميم الأجهزة خرطوشة للوقود ، بالإضافة إلى منظم لهب يسمح لك بتغيير قوة التعرض الحراري.
مشاعل لحام
مجموعة واسعة من مكاوي اللحام بالغاز التي يمكن توصيلها بعلبة وقود أو بمصدر وقود مركزي. يتمتع خيار التوريد الأول بميزة الاستقلالية. يمكن استخدام الموقد المزود بعلبة رش ، مثل مصباح البنزين ، بغض النظر عن الاتصالات الخارجية. عند اختيار مثل هذا الجهاز ، ينبغي للمرء أن يأخذ في الاعتبار القوة والعملدرجة الحرارة ، ونوع الغاز المستخدم ، ووقت الجاهزية للاستخدام ، إلخ. على سبيل المثال ، تعمل شعلة اللحام بالغاز القياسية على البروبان - البيوتان وتصل إلى درجة حرارة تسخين تصل إلى 1300 درجة مئوية. يمكن أن تصل فترة التعرض المستمر للحرارة إلى 3 ساعات ، ولكن هذه المرة ستعتمد أيضًا على حجم الخرطوشة المتصلة. تتميز الشعلات أيضًا بنوع نظام الإشعال. يتم تشغيل أبسط الموديلات ميكانيكياً ، وفي الإصدارات الأكثر حداثة ، يتم استخدام الإشعال بيزو.
مكواة لحام كهربائية
أيضًا نوع شائع من معدات اللحام في البيئة المنزلية ، وهو آمن (مقارنة بأجهزة الغاز) وصغير الحجم. لكن يجدر التأكيد على أوجه القصور أيضًا. أولاً ، تعتمد هذه الأجهزة على التيار الكهربائي ، مما يحد من نطاقها. ثانيًا ، معدات اللحام الكهربائية تحافظ على درجة حرارة تسخين منخفضة في حدود 400-450 درجة مئوية. ويرجع ذلك إلى حقيقة أن جزءًا من الطاقة يضيع أثناء عملية تحويل الكهرباء إلى حرارة.
عند اختيار جهاز ، يجب أن تأخذ في الاعتبار الحد الأقصى من الجهد. لذلك ، في ورش العمل والصناعات ، يتم استخدام النماذج القياسية 220 فولت. في الظروف المحلية ، غالبًا ما يتم استخدام الأجهزة التي تعمل من محولات 12 و 24 فولت. تقتصر المهام التي يمكن حلها باستخدام مكاوي اللحام الكهربائية بشكل أساسي على إصلاح المعدات الصغيرة ، واستعادة ملامسات الدوائر الدقيقة ، توصيل الأجزاء البلاستيكية ، إلخ.
محطات لحام
لعمليات اللحام الدفعية أو المباشرةباستخدام معدات متعددة الوظائف. تتميز محطة اللحام بمجموعة واسعة من خيارات الضبط لمعلمات التشغيل ، فضلاً عن درجات حرارة أعلى للتدفئة. يكفي أن نقول أن الأجهزة من هذا النوع تعمل بقوة 750-1000 واط ، متصلة بشبكات بجهد 220 فولت ، وكقاعدة عامة ، هذه معدات لحام احترافية ، ولكن هناك أيضًا نظراء منزليون. على سبيل المثال ، قد تشتمل الأجهزة الخاصة بعمليات المجموعة في المنزل على عدة أطراف قابلة للتبديل بأحجام مختلفة ، وحوامل ، وأجهزة إزالة اللحام ، وقواطع الأسلاك ، وغيرها من الملحقات المساعدة. الآن يجدر التعرف على الأساليب التكنولوجية المختلفة لعمليات اللحام.
أنواع اللحام الرئيسية
هناك تقنيات لأداء العمليات على المفصل والفجوة. لذلك ، إذا كانت الفجوة بين العناصر المتصلة أقل من 0.5 مم ، فسيكون اللحام به فجوة. يعني تجاوز هذا الفاصل الزمني أن الاتصال يتم من طرف إلى طرف. علاوة على ذلك ، يمكن أن يكون للمفاصل تكوينات مختلفة - على سبيل المثال ، على شكل X و V. يتم إجراء لحام الفجوة فقط باستخدام اللحام السائل ، والذي يتم إرساله إلى المنطقة الوسيطة أثناء التشغيل. تتضمن الأنواع القياسية من اللحام التناكبي ملء مساحة خالية باللحام تحت تأثير الجاذبية.
تصنيف اللحام حسب ظروف درجة الحرارة
اليوم ، يتم استخدام لحام ناعم وصلب وعالي درجة الحرارة ، والذي يستخدم بشكل أساسي في التصنيع والبناء. أول تقنيتين متشابهتين من نواح كثيرة - على سبيل المثال ، في كلتا الحالتين ، العملدرجة الحرارة 450 درجة مئوية وأقل. للمقارنة ، يتم إجراء توصيلات درجات الحرارة العالية في وضع لا يقل عن 600 درجة مئوية ، وفي كثير من الأحيان - فوق 900 درجة مئوية
في الوقت نفسه ، يمكن أن توفر المعالجة ذات درجات الحرارة المنخفضة اتصالاً عالي الجودة. سيكون الأكثر فائدة هو استخدام اللحام الصلب ، والذي يتم من خلاله تحقيق قوة عالية وصهر للأجزاء. ستؤدي إضافة النحاس إلى الفجوة أو المفصل أيضًا إلى زيادة ليونة قطعة العمل. إذا كان مطلوبًا الحصول على هيكل مرن ومرن ، فيتم استخدام اللحام الناعم.
تصنيف الجنود
من الممكن بشكل مشروط تقسيم الجنود المعاصرين إلى مجموعتين:
- الذوبان في درجات حرارة منخفضة
- ذوبان في درجات حرارة عالية.
كما لوحظ بالفعل ، يتم إجراء اللحام بدرجة حرارة منخفضة عند 450 درجة مئوية وأقل. يجب أن ينعم اللحام نفسه لهذا النوع من العمليات بالفعل عند 300 درجة مئوية. وتشمل هذه المواد مجموعة واسعة من سبائك القصدير مع إضافة الزنك والرصاص والكادميوم.
يتم استخدام وسائط الذوبان ذات درجة الحرارة العالية للحام عند درجات حرارة حوالي 500 درجة مئوية. وهي تتكون أساسًا من مركبات النحاس ، والتي تشمل أيضًا النيكل والفوسفور والزنك. من المهم ملاحظة أنه ، على سبيل المثال ، لحام القصدير والرصاص والكادميوم ، بالإضافة إلى نقطة انصهار أقل ، سيختلف عن سبائك النحاس في القوة الميكانيكية. يمكن تمثيل نسبة المقاومة للضغط المادي على النحو التالي: 20-100 ميجا باسكال مقابل 100-500 ميجا باسكال.
أنواع التدفقات
عند تعرضها للحرارة على سطح قطعة عمل معدنيةيتكون طلاء أكسيد ، مما يمنع تكوين اتصال عالي الجودة مع اللحام. يتم استخدام أنواع مختلفة من تدفقات اللحام لإزالة مثل هذه العوائق ، وبعضها يزيل أيضًا آثار الصدأ والحجم.
يمكن تصنيف التدفقات فقط من خلال التوافق مع الجنود (الصلبة والناعمة) أو من خلال مقاومة درجات الحرارة. على سبيل المثال ، من أجل اللحام الناعم للمعادن الثقيلة ، يتم استخدام المنتجات المسمى F-SW11 و F-SW32. للتوصيل الصلب للسبائك الثقيلة ، يتم استخدام تدفقات اللحام من النوعين F-SH1 و F-SH4. يوصى بالمعادن الخفيفة مثل الألومنيوم للمعالجة المسبقة بمركبات من المجموعتين F-LH1 و F-LH2.
طريقة اللحام بالحث
تتميز تقنية اللحام هذه بالعديد من المزايا مقارنة بالطريقة الكلاسيكية للانضمام إلى الذوبان الساخن. من بينها ، يمكن تحديد الحد الأدنى من درجة أكسدة قطعة العمل ، والتي تلغي في بعض الحالات الحاجة إلى استخدام التدفقات ، فضلاً عن تأثير التزييف المنخفض. أما بالنسبة للمواد المستهدفة ، فهي تشمل كلا من السبائك اللينة والصلبة ، بالإضافة إلى السيراميك بالبلاستيك. على سبيل المثال ، سيتم تمييز اللحام الأمثل للنحاس في هذه الحالة بـ L-SN (تعديلات SB5 أو AG5). كمصدر للطاقة الحرارية أثناء التعرض للحث ، يمكن أن تعمل كل من أجهزة المصباح المحمولة ووحدات الماكينة ذات الطاقة المناسبة. في الإنتاج ، تُستخدم مجموعات المولدات أيضًا عندما يكون ذلك ضروريًا للحصول على لحام طويل الأجل للعقد ذات المساحة الكبيرة. أيضًا ، يتم تضمين محث متعدد الأماكن في العمل ، والذي يمكنتلقي قطع العمل واحدًا تلو الآخر. تستخدم هذه التقنية على وجه الخصوص في صناعة أدوات القطع اليدوية.
لحام بالموجات فوق الصوتية
طريقة لحام حديثة أخرى عالية التقنية ، نتج تطويرها عن الحاجة إلى القضاء على عدد من أوجه القصور المميزة في طرق التوصيل الكهروكيميائية. الميزة الرئيسية لهذه التقنية هي القدرة على استبدال التدفق التقليدي كوسيلة للقضاء على الأكاسيد. يتم تنفيذ وظيفة التجريد بواسطة طاقة الموجات فوق الصوتية ، والتي تسبب عملية التجويف في اللحام السائل. في نفس الوقت ، يتم الحفاظ على مهام عمل الربط الحراري من الذوبان بشكل كامل.
تتفوق التكنولوجيا أيضًا من حيث سرعة الاتصال. إذا قارنا الإشعاع بالموجات فوق الصوتية مع التأثير الذي يعطيه لحام القصدير والرصاص ، فإن شدة انهيار تجاويف العقدة المعالجة ستكون أعلى عدة مرات. تظهر الملاحظات أن الموجات فوق الصوتية بتردد 22.8 كيلو هرتز توفر سرعة إغلاق لحام تبلغ 0.2 م / ث.
هناك أيضًا مزايا اقتصادية لهذه الطريقة. كما أنها مرتبطة بتغيير في مناهج استخدام التدفقات والجنود. في إنتاج الأجهزة الكهربائية ، عند تجميع المكثفات المتجانسة ومحولات التيار وغيرها من الأجهزة ، يتم استخدام المعدن باستخدام معاجين البلاديوم والفضة والبلاتين على نطاق واسع. تتيح لك عملية اللحام بالموجات فوق الصوتية استبدال المعادن الثمينة بنظائرها الأرخص دون فقدان أداء المنتج المستقبلي.
ميزات لحام اللحام
لحام على هذا النحو له العديد من أوجه التشابه مع تقنيات اللحام التقليدية. يستخدم أيضًا تسخين قطع العمل ومواد الطرف الثالث التي تؤثر على تشكيل التماس. ولكن ، بالمقارنة مع تقنيات اللحام ، لا يوفر اللحام بالنحاس ذوبانًا داخليًا لهيكل قطعة العمل. تظل حواف الأجزاء ، كقاعدة عامة ، صلبة ، على الرغم من تسخينها. ومع ذلك ، فإن الذوبان الكامل لقطعة العمل يعطي اتصالاً أقوى. شيء آخر هو أنه لتحقيق مثل هذه النتيجة ، قد تكون هناك حاجة إلى معدات أكثر قوة. عند استخدام اللحام السائل للنحاس ، يكون اللحام غير الشعري مع ملء كثيف للدرز أمرًا ممكنًا تمامًا. ترتبط طريقة التوصيل هذه جزئيًا باللحام ، لأنها تزيد من التصاق هياكل اثنين أو أكثر من قطع العمل. يوصى باستخدام اللحام غير الشعري بآلات القوس الكهربائي أو شعلة أوكسي أسيتيلين.
الخلاصة
لا يتأثر الحصول على مفصل الجودة أثناء عملية اللحام بالاختيار الصحيح للتكنولوجيا ولحام التمويه والمعدات. غالبًا ما تكون الإجراءات التنظيمية الصغيرة المرتبطة بإعداد المواد والمعالجة اللاحقة ذات أهمية حاسمة. على وجه الخصوص ، يتطلب استخدام اللحام الصلب تنظيفًا متعدد المراحل للسطح المستهدف باستخدام الطحن الكاشطة والهجوم الكيميائي باستخدام رابع كلوريد الكربون. يجب أن يكون الجزء النهائي نظيفًا وسلسًا ومستويًا قدر الإمكان. مباشرة أثناء اللحام ، يوصى أيضًا بإيلاء اهتمام خاص لطريقة تثبيت قطع العمل. مرغوب فيهاربطهم بأداة تثبيت ، لكن بطريقة تحمي الأخيرة من الهجوم الكيميائي والحراري.
لا تنسى السلامة. المواد الاستهلاكية النشطة - التدفق واللحام - تتطلب عناية خاصة. بالنسبة للجزء الأكبر ، هذه عناصر غير آمنة كيميائيًا يمكن أن تطلق مواد سامة تحت التعرض لدرجات حرارة عالية. لذلك ، كحد أدنى ، يجب حماية الجلد والجهاز التنفسي أثناء العمل.
