تسمى العملية التكنولوجية لإنشاء اتصال دائم للمواد المتجانسة بسبب تكوين الروابط الذرية باللحام. في هذه الحالة ، عند نقطة التلامس ، يحدث اندماج كثيف لمادتين في مادة واحدة. على الرغم من حقيقة أن مثل هذا الاتصال قد تم استخدامه لفترة طويلة ، يتم تحسين اللحام المعدني الحديث وأنواع وتقنيات تنفيذه باستمرار ، مما يجعل من الممكن الانضمام إلى العديد من المنتجات مع زيادة الموثوقية والجودة.
ميزات اللحام السطحي
تتم عملية اللحام المعدني بأكملها على مرحلتين. أولاً ، يجب تقريب أسطح المواد من بعضها البعض بمسافة قوى التماسك بين الذرات. في درجة حرارة الغرفة ، لا تتمكن المعادن القياسية من الانضمام حتى عند ضغطها بقوة كبيرة. والسبب في ذلك هو صلابتها الجسدية ، لذا فإن الاتصال عند الاقتراب من هذه المواد يحدث فقط في بعض النقاط ، بغض النظر عن جودة المعالجة السطحية. إنه تلوث السطح الذي يؤثر بشكل كبير على إمكانية التصاق المواد ، لأن الأغشية والأكاسيد وطبقات ذرات الشوائب موجودة دائمًا في الظروف الطبيعية.
لذلك ، إنشاء اتصال بين حواف الأجزاءيمكن تحقيقه إما بسبب التشوهات البلاستيكية التي تحدث نتيجة الضغط المطبق ، أو في حالة ذوبان المادة.
في المرحلة التالية من اللحام المعدني ، يتم نشر الإلكترون بين ذرات الأسطح المتصلة. لذلك ، تختفي الواجهة بين الحواف ويتم الحصول على رابطة ذرية معدنية ، أو روابط أيونية وتساهمية (في حالة أشباه الموصلات أو المواد العازلة).
تصنيف أنواع اللحام
تتطور تقنية اللحام باستمرار وتصبح أكثر تنوعًا. حتى الآن ، يوجد حوالي 20 نوعًا من اللحام المعدني ، والتي تم تصنيفها إلى ثلاث مجموعات:
- يتم إجراء اللحام بالضغط عن طريق تطبيق الطاقة الميكانيكية ، عندما يتم الحصول على الروابط بين البلورات بطريقة التشوه البلاستيكي للمادة. نتيجة لذلك ، يبدأ المعدن في التدفق ، متحركًا على طول خط ربط الأجزاء ، آخذًا معه طبقة من الشوائب الملوثة. تسمى عملية تشوه الأسطح وتوصيلها دون التسخين المسبق باللحام البارد للمعادن. في هذه الحالة ، يتم تكوين روابط بين الذرية ، مما يؤدي إلى الالتحام الضيق للأجزاء.
- يتم إجراء اللحام الانصهار عن طريق توصيل المنتجات دون الضغط. مصادر الحرارة في مثل هذا اللحام المعدني هي لهب الغاز والقوس الكهربائي والطاقة من نوع الشعاع. أثناء اللحام ، تسخن الأسطح وتذوب ، وتشكل روابط بين المعدنين والقطب الكهربي ، وتتحد في تجمع لحام مشترك. بعد تبريد وتصلب التكوين ، يلقي المستمرالتماس
- يتم إجراء اللحام الميكانيكي الحراري للمعدن باستخدام الحرارة والضغط. يتم أولاً تسخين مكان ربط المادة ثم الضغط عليه. يمنحه تسخين الجزء اللدونة اللازمة ، ويجمع العمل الميكانيكي بين أجزاء المنتج في اتصال موحد.
لحام الانصهار
يستخدم هذا النوع من اللحام على نطاق واسع في كل من الظروف الصناعية والحياة اليومية. يشمل الانضمام إلى اندماج المعادن:
- لحام القوس. يتم إنتاجه عن طريق إنشاء قوس كهربائي عالي الحرارة بين المعدن والقطب.
- في الترابط البلازمي ، مصدر الحرارة هو غاز مؤين يمر بسرعة عالية عبر قوس كهربائي.
- يتم لحام الخبث عن طريق تسخين التدفق المنصهر (الخبث) بالتيار الكهربائي.
- يحدث الترابط بالليزر من خلال معالجة السطح المعدني بشعاع الليزر.
- في اللحام بالحزمة الإلكترونية ، يتم تسخين المفصل بواسطة الطاقة الحركية لتحريك الإلكترونات في فراغ تحت تأثير المجال الكهربائي.
- يعتمد اللحام بالغاز للمعادن على تسخين نقطة التوصيل بتيار من النار ، والذي يتكون أثناء احتراق الأكسجين والغاز.
وصلة لحام القوس
يتضمن اللحام القوسي استخدام مصدر حالي بقيمة اسمية كبيرة ، في حين أن الآلة لديها جهد كهربائي صغير. المحول متصل بالمعدن في وقت واحدقطعة الشغل وقطب اللحام.
نتيجة لحام المعدن بالقطب الكهربي ، يتم تكوين قوس كهربائي ، بسبب ذوبان حواف قطع العمل المراد ربطها. في منطقة عمل القوس ، يتم إنشاء درجة حرارة حوالي خمسة آلاف درجة. مثل هذا التسخين يكفي لإذابة أي معدن.
أثناء ذوبان المعدن للأجزاء المراد ربطها والقطب الكهربائي ، يتم تشكيل حوض لحام ، حيث تتم جميع عمليات الالتصاق. يرتفع الخبث إلى سطح التركيبة المنصهرة ويشكل طبقة واقية خاصة. في عملية اللحام بالقوس المعدني ، يتم استخدام نوعين من الأقطاب الكهربائية:
- غير قابل للذوبان ؛
- ذوبان.
عند استخدام قطب كهربائي غير قابل للاستهلاك ، من الضروري إدخال سلك خاص في منطقة القوس الكهربائي. تتشكل الأقطاب الكهربائية المستهلكة بشكل مستقل. يتم إضافة إضافات خاصة إلى تكوين هذه الأقطاب الكهربائية ، والتي لا تسمح للقوس بالخروج وتزيد من ثباته. قد تكون هذه العناصر ذات درجة عالية من التأين (بوتاسيوم ، صوديوم).
طرق اتصال القوس
اللحام بالقوس الكهربائي يتم بثلاث طرق:
- الطريقة اليدوية. في هذه الحالة ، يتم تنفيذ جميع خطوات الانضمام يدويًا باستخدام لحام القوس الكهربائي البسيط.
- الأكثر إنتاجية هو اللحام المعدني شبه التلقائي. بهذه الطريقة ، يتم اللحام يدويًا ، ويتم تغذية سلك الحشو تلقائيًا.
- اللحام الآلي تحت الإشرافعامل التشغيل ، وجميع الأعمال تتم بواسطة آلة اللحام.
تكنولوجيا اللحام بالغاز
يسمح لك هذا النوع من اللحام بتوصيل العديد من الهياكل المعدنية ليس فقط في المؤسسات الصناعية ، ولكن أيضًا في المنزل. تقنية اللحام المعدني ليست معقدة للغاية ، فخليط الغاز أثناء الاحتراق يذوب حواف السطح المملوءة بسلك حشو. عند التبريد ، يتبلور التماس ويخلق اتصالًا قويًا وموثوقًا بالمواد.
لحام الغاز العديد من الجوانب الإيجابية:
- القدرة على توصيل أجزاء مختلفة في وضع عدم الاتصال. علاوة على ذلك ، فإن هذا العمل لا يتطلب مصدرًا قويًا للطاقة.
- معدات اللحام بالغاز البسيطة والموثوقة سهلة النقل.
- القدرة على إجراء عملية لحام قابلة للتعديل ، حيث يسهل تغيير زاوية النار يدويًا وسرعة تسخين السطح.
لكن هناك أيضًا عيوب استخدام مثل هذه المعدات:
- المنطقة الساخنة لها مساحة كبيرة مما يؤثر سلبا على العناصر المجاورة للجزء
- عدم القدرة على أتمتة عملية اللحام.
- ضرورة التقيد الصارم بالإجراءات الأمنية. العمل بخليط غاز لديه درجة عالية من خطر الانفجار.
- يجب ألا يزيد سمك المعدن للاتصال الجيد عن 5 مم.
الخبثاللحام
يعتبر هذا النوع من الاتصال طريقة جديدة في الأساس للحصول على اللحام. سطوح الأجزاء المراد لحامها مغطاة بالخبث الذي يسخن لدرجة حرارة تزيد عن انصهار السلك والمعدن الأساسي.
في المرحلة الأولية ، يشبه اللحام اللحام القوسي المغمور. بعد ذلك ، بعد تكوين حوض اللحام من الخبث السائل ، يتوقف القوس عن الاحتراق. يتم إجراء مزيد من الذوبان لحواف الجزء بسبب الحرارة التي يتم إطلاقها أثناء تدفق التيار. ميزة هذا النوع من اللحام المعدني هي الإنتاجية العالية للعملية وجودة اللحام.
وصلة لحام الضغط
غالبًا ما يتم ربط الأسطح المعدنية عن طريق التشوه الميكانيكي في الإنتاج الصناعي ، حيث تتطلب هذه التقنية معدات باهظة الثمن.
للحام بالضغط تشمل:
- لرسو السفن بالموجات فوق الصوتية للأجزاء المعدنية. بواسطة اهتزازات تردد فوق صوتي.
- اللحام البارد. يتم تنفيذه على أساس الاتصال بين الذرات لجزئين من خلال خلق ضغط كبير.
- طريقة التشكيل. معروف منذ العصور القديمة. يتم تسخين المادة في الفرن ثم يتم لحامها بواسطة طرق ميكانيكية أو يدوية.
- اللحام بضغط الغاز. تشبه إلى حد بعيد طريقة الحدادة ، يتم استخدام معدات الغاز فقط للتدفئة.
- اتصال التوصيل الكهربائي. يعتبر من أشهر الأنواع.مع هذا اللحام ، يتم تسخين المعدن عن طريق تمرير تيار كهربائي خلاله.
- في اللحام بالانتشار ، تكون قوة الضغط على المعدن منخفضة ، لكن يلزم ارتفاع درجة حرارة التسخين للمفصل.
لحام البقعة
الأسطح التي سيتم ربطها في هذا اللحام بين قطبين. تحت تأثير الضغط ، تضغط الأقطاب الكهربائية على الأجزاء ، وبعد ذلك يتم تطبيق الجهد. يتم تسخين موقع اللحام بمرور التيار. يعتمد قطر بقعة اللحام كليًا على حجم وسادة التلامس للإلكترود.
اعتمادًا على كيفية وجود الأقطاب الكهربائية بالنسبة للأجزاء المراد ربطها ، يمكن أن يكون اللحام التلامسي أحادي الجانب أو من جانبين.
هناك العديد من أنواع اللحام بالمقاومة التي تعمل بمبدأ مماثل. وتشمل هذه: اللحام التناكبي ، اللحام بالدرز ، اللحام بالمكثف.
سلامة
يرتبط العمل مع معدات اللحام بالعديد من العوامل التي تشكل خطورة على صحة المشغل. تتطلب درجات الحرارة المرتفعة والبيئات المتفجرة والأبخرة الكيميائية الضارة من الشخص الالتزام الصارم بإجراءات السلامة:
- يجب أن تكون جميع المعدات والأجهزة الكهربائية مؤرضة ومعزولة بشكل صحيح.
- من الضروري العمل في ملابس العمل الجافة والقفازات. لحماية بشرة الوجه والعينين احرصي على استخدام ماسك بزجاج داكن
- يجب أن تكون مجموعة أدوات الإسعافات الأولية وطفاية حريق في مكان عمل عامل اللحام.
- يجب أن تكون الغرفة التي يتم عمل اللحام فيها جيدة التهوية.
- يجب عدم تنفيذ العمل بالقرب من المواد القابلة للاشتعال.
- لا تترك زجاجات الغاز بدون رقابة
هناك عدد كبير من أنواع اللحام المعدني ، والتي يقرر عامل اللحام اختيارها ، بناءً على توفر المعدات والقدرة على تحقيق النتيجة المرجوة من العمل. يجب أن يعرف اللحام الجهاز ومبادئ العمل على أجهزة معينة.
