لحام الفولاذ الكربوني: دليل شامل
كيف يمكن أن يكون لحام الفولاذ الكربوني ممارسة شائعة وتحديًا معقدًا في نفس الوقت؟ يستكشف هذا الدليل عالم لحام الفولاذ الكربوني المعقد، ويغطي أنواع الفولاذ الكربوني وأنواعه...
تخيل اللحام بدون لهب أو شرر أو حتى انصهار المعدن. يوفر اللحام الاحتكاكي ذلك بالضبط، باستخدام الحرارة الناتجة عن الاحتكاك لربط المواد بسلاسة. تُحدث هذه الطريقة، المعروفة بكفاءتها وقوتها، ثورة في الطريقة التي تتبعها الصناعات في ربط المعادن. اكتشف في هذه المقالة كيفية عمل اللحام بالاحتكاك وأنواعه المختلفة والعوامل المؤثرة في نجاحه. استعد لاستكشاف عملية يمكن أن تغير مستقبل التصنيع.
(1) مبدأ اللحام الاحتكاكي
اللحام بالاحتكاك: إنها طريقة لحام بالضغط تستخدم الحرارة الناتجة عن الاحتكاك المتبادل في الحركة النسبية لأسطح التلامس بين أجزاء اللحام لتحقيق اتصال موثوق به للمواد.
تحدث عملية اللحام تحت الضغط، حيث تولد المواد المراد لحامها احتكاكًا بسبب الحركة النسبية، مما يؤدي إلى ارتفاع درجة حرارة الواجهة ودرجات الحرارة القريبة منها والوصول إلى حالة اللدونة الحرارية.
ومع دخول قوة الانزعاج حيز التنفيذ، تتحطم طبقة الأكسيد البينية، وتخضع المادة لتشوه بلاستيكي وتدفق، وتتشكل الوصلة من خلال انتشار عنصر الواجهة وتفاعلات إعادة التبلور المعدنية.
إن عملية اللحام لا تضيف معدن حشو، ولا تتطلب تدفقًا ولا تستخدم غازًا واقيًا. تستغرق عملية اللحام بأكملها بضع ثوانٍ فقط.
ينتج عن الاحتكاك النسبي عالي السرعة تحت الضغط بين أسطح الوصلتين الملتحمتين تأثيرين:
1) إنه يدمر طبقة الأكسيد أو طبقة التلوث الأخرى على سطح الوصلة، مما يكشف المعدن النظيف;
2) يولد حرارة، مما يشكل بسرعة طبقة بلاستيكية حرارية على سطح المفصل. وتحت عزم الاحتكاك والضغط المحوري اللاحق، يتم بثق هذه الأكاسيد المحطمة وجزء من الطبقة البلاستيكية خارج سطح المفصل لتكوين الوميض، ويشكل المعدن المتبقي المشوه بالبلاستيك معدن اللحام. يؤدي الإزعاج النهائي إلى إخضاع معدن اللحام إلى مزيد من التشكيل، مما يشكل معدنًا ذا نوعية جيدة وصلة اللحام.
من عملية اللحام، يمكن ملاحظة أن مفصل اللحام الاحتكاكي يتشكل تحت درجة انصهار المعدن الملحوم، لذا ينتمي اللحام الاحتكاكي إلى طريقة اللحام بالحالة الصلبة.
(2) تصنيف اللحام بالاحتكاك:
يمكن تصنيف اللحام بالاحتكاك إلى ثلاثة أنواع: دوران الشغل، والشغل الثابت، والحركات الأخرى. ويمكن تقسيم هذه الأنواع الثلاثة على النحو التالي:
1. دوران قطعة العمل:
2. قطعة عمل ثابتة:
3. حركات أخرى:
هذا نوع شائع من اللحام بالاحتكاك. أثناء عملية اللحام، يتم تشغيل قطعة العمل باستمرار بواسطة محرك عمود الدوران لتدور بسرعة ثابتة حتى تصل إلى وقت الاحتكاك المحدد أو مقدار تشوه الاحتكاك. ثم تتوقف قطعة العمل عن الدوران على الفور وتبدأ عملية اللحام بالتشكيل.
يتم تثبيت الطرف الدوَّار لقطعة الشُّغْلَة في دولاب الموازنة. في بداية عملية اللحام، يتم تسريع دولاب الموازنة والطرف الدوار لقطعة الشُّغْلَة إلى سرعة معينة، ثم يتم فصل دولاب الموازنة عن المحرك الرئيسي.
وفي الوقت نفسه، يتحرك الطرف المتحرك من الشُّغْلَة إلى الأمام. بعد ملامسة الشُّغْلة، تبدأ في تسخين الاحتكاك. أثناء عملية تسخين اللحام بالاحتكاك، يتم كبح الحذافة بواسطة عزم الاحتكاك، وتنخفض السرعة تدريجيًا. عندما تصل السرعة إلى الصفر، تنتهي عملية اللحام.
يتم تركيب حلقة حلقية ذات سطح مشطوف على السطح الطرفي لأنبوب ذي فتحة مشقوقة. أثناء اللحام بالاحتكاك، يتم تدوير الحلقة ويتم تطبيق قوى احتكاك شعاعي على طرفي الأنبوب. عند الانتهاء من الاحتكاك، يتوقف دوران الحلقة، ويتم تطبيق ضغط الانزعاج.
مبدأ عمل اللحام بالتحريك الاحتكاكي هو كما يلي: يتم تدوير إبرة تقليب ذات شكل معين مصنوعة من مادة صلبة مقاومة لدرجات الحرارة العالية وإدخالها بعمق في حافة مادتين يتم لحامهما.
يقوم رأس التحريك بضبط الدوران، مما يولد كمية كبيرة من حرارة الاحتكاك عند حواف اللحامين، وبالتالي تشكيل منطقة تليين بلاستيكية معدنية بلاستيكية عند الوصلة.
يتم تقليب منطقة التليين البلاستيكية هذه وضغطها تحت تأثير رأس التحريك، وتتدفق للخلف على طول درز اللحام مع دوران رأس التحريك، مما يشكل تدفقًا معدنيًا بلاستيكيًا بلاستيكيًا. في عملية التبريد بعد مغادرة رأس التحريك، يتم ضغطه لتشكيل وصلة لحام في الطور الصلب.
يدور قضيب معدن التسطيح بسرعة عالية ويطبق ضغط احتكاك على المعدن الأصلي. ونظرًا للحجم الكبير للمادة الأصلية، والتوصيل الحراري الجيد، وسرعة التبريد السريع، يتحرك سطح الاحتكاك من السطح البيني بين معدن التسطيح والمادة الأصلية إلى جانب معدن التسطيح.
وفي الوقت نفسه، يتصلب معدن التسطيح وينتقل إلى المعدن الأصلي لتشكيل لحام تسطيح. عندما تدور المادة الأصلية أو تتحرك بالنسبة لقضيب معدن التسطيح، يتشكل لحام التسطيح على المادة الأصلية.
تكون إحدى قطعتي العمل المراد لحامها ثابتة، وتتحرك الأخرى ذهابًا وإيابًا بسرعة معينة، أو تتحرك قطعتا العمل بالنسبة لبعضهما البعض. تحت تأثير الضغط، تولد الواجهة البينية لقطعتي العمل حرارة بسبب الاحتكاك، وبالتالي يتحقق اللحام.
اللحام بالاحتكاك المداري هو طريقة لحام مطورة حديثًا، تُستخدم بشكل أساسي في لحام قطع العمل غير الدائرية المقطع العرضي.
في اللحام بالاحتكاك المداري في خط مستقيم، تتحرك قطعة العمل على طول مسار مستقيم، بسعة وتردد معينين لضمان وصول سرعة الاهتزاز إلى القيمة المطلوبة، مما يجعل سطح اللحام القيام بالاحتكاك الاهتزازي المتكرر النسبي.
في اللحام بالاحتكاك المداري الدائري، تتحرك كل نقطة كتلة من قطعة العمل بنفس نصف القطر والسرعة، وتتحرك على طول المدار الدائري لجعل سطح اللحام يقوم باحتكاك الحركة النسبية. بعد تسخين الوصلة إلى درجة حرارة اللحاميتم إيقاف الحركة الاحتكاكية لقطعة الشُّغْلة، ويتم تنفيذ الإزعاج.
بصفتي مؤسس شركة MachineMFG، فقد كرّستُ أكثر من عقد من حياتي المهنية في مجال تصنيع المعادن. وقد أتاحت لي خبرتي الواسعة أن أصبح خبيرًا في مجالات تصنيع الصفائح المعدنية، والتصنيع الآلي، والهندسة الميكانيكية، وأدوات الماكينات للمعادن. أفكر وأقرأ وأكتب باستمرار في هذه المواضيع، وأسعى باستمرار للبقاء في طليعة مجال عملي. فلتكن معرفتي وخبرتي مصدر قوة لعملك.
AR 
EN 
DE 
ES 
FR 
IT 
JA 
NL 
PT 
PT_BR 
RU 
KO