لحام الحديد الزهر: نصائح وتقنيات للنجاح

لدى العديد من الأفراد أسئلة تتعلق بإمكانية لحام الحديد الزهر. فهم ليسوا متأكدين مما إذا كان يمكن لحام الحديد الزهر بالفعل، وكذلك الطرق التي يمكن استخدامها والاحتياطات التي ينبغي اتخاذها.

قراءة ذات صلة: 7 أنواع من المسبوكات الحديدية يجب أن تعرفها

دعونا نناقش طرق واحتياطات لحام الحديد الزهر وكيفية اختيار قضبان اللحام.

قراءة ذات صلة: كيف تختار قضيب اللحام المناسب؟

ما هو الحديد الزهر؟

يشير الحديد المصبوب إلى العناصر المنتجة عن طريق صب الحديد المنصهر.

على الرغم من أن الحديد الزهر يتميز بقوة وليونة أقل مقارنةً بالفولاذ، إلا أنه يتميز بقدرة ممتازة على الكشط وامتصاص الصدمات وقابلية الصب والقدرة على التشغيل الآلي.

ونظرًا لبساطة معدات التصنيع وانخفاض تكاليف الإنتاج، فإنه كثيرًا ما يُستخدم لإنتاج مكونات الماكينات الكبيرة مثل الصناديق والأغلفة وأجسام الطائرات والقواعد.

يتم تصنيع بعض الأجزاء المهمة ذات التأثير الأدنى، مثل العمود المرفقي لمحركات الديزل الصغيرة، من حديد الدكتايل.

ومع ذلك، فإن رداءة الحديد الزهر قابلية اللحام يقيد استخدامه في الهياكل الملحومة.

في الوقت الحاضر, لحام الحديد الزهر يُستخدم بشكل أساسي للإصلاح والصيانة، مع وجود حالات قليلة جدًا لاستخدامه في صناعة الأجزاء المركبة.

تكون المسبوكات الحديدية عرضة للعيوب مثل الثقوب الهوائية، والثقوب الهوائية، وشوائب الخبث، والشقوق، والحفر بسبب عدة عوامل.

تشمل معدات الإصلاح شائعة الاستخدام آلات اللحام بقوس الأرجون, اللحام بالمقاومة الماكينات، وماكينات اللحام على البارد

بالنسبة لـ عيوب الصب مع انخفاض متطلبات الجودة والمظهر، يمكن استخدام ماكينات اللحام بقوس الأرجون وغيرها من ماكينات اللحام التي تولد حرارة وسرعة عالية للإصلاح.

قراءة ذات صلة: 10 أنواع مختلفة من عملية الصب

هل يمكن لحام المسبوكات الحديدية؟

يمكن لحام الحديد الزهر، ولكن قابليته للحام ضعيفة.

يشير الحديد المصبوب إلى المواد التي يتم صبها باستخدام الحديد المنصهر. ولسوء الحظ، يمكن أن تؤدي عوامل مختلفة إلى حدوث عيوب مثل الثقوب الهوائية، والثقوب الدقيقة، والشوائب الخبثية، والشقوق، والحفر. يمكن أن تؤثر هذه العيوب على جودة المظهر والجودة الداخلية وجودة استخدام الحديد المصبوب.

تشير جودة المظهر إلى العوامل المختلفة التي تؤثر على خشونة السطحوالعيوب السطحية، وانحراف الحجم، وانحراف الشكل، وانحراف وزن المسبوكات.

ويشمل بشكل أساسي الهيكل المعدني للمسبوك، ووجود ثقوب، وشقوق، وشوائب، وشوائب، وانفصال في المسبوك.

تشير جودة الخدمة إلى متانة حديد الزهر في ظل ظروف العمل المختلفة، بما في ذلك مقاومة التآكل، ومقاومة التآكل، ومقاومة البرد والحرارة، والإجهاد، وامتصاص الصدمات، وغيرها من الخصائص، بالإضافة إلى قابلية التشغيل الآلي، وقابلية اللحام، وغيرها من خصائص المعالجة الأخرى.

نظرًا لعوامل مختلفة، قد تحتوي المسبوكات الحديدية على عيوب مثل الثقوب الهوائية، والثقوب الدقيقة، وشوائب الخبث، والشقوق، والحفر.

تشمل معدات الإصلاح شائعة الاستخدام آلات اللحام بقوس الأرجون, اللحام بالمقاومة الماكينات، وماكينات اللحام على البارد

لإصلاح عيوب الصب ذات المظهر المنخفض ومتطلبات الجودة المنخفضة، فإن ماكينات اللحام عالية الحرارة وعالية السرعة مثل اللحام بقوس الأرغون يمكن استخدام الآلات.

إن جودة الحديد الزهر لها تأثير كبير على أداء المنتجات الميكانيكية.

على سبيل المثال، تؤثر مقاومة التآكل وثبات الأبعاد لمسبوكات أدوات الماكينات تأثيرًا مباشرًا على دقة أدوات الماكينات وعمرها الافتراضي للصيانة.

وبالمثل، يؤثر الحجم ودقة المظهر الجانبي وخشونة السطح للدفاعات والأغلفة والتجاويف الداخلية للأجزاء الهيدروليكية في المضخات المختلفة تأثيرًا كبيرًا على كفاءة العمل واستهلاك الطاقة وتطور التجويف في المضخات و الأنظمة الهيدروليكية.

بالإضافة إلى ذلك، فإن قوة ومقاومة الصدمات الحرارية للأجزاء النحاسية المصبوبة، مثل كتل الأسطوانات، ورؤوس الأسطوانات، وبطانات الأسطوانات، وحلقات المكبس، وأنابيب العادم لمحركات الاحتراق الداخلي، لها تأثير مباشر على العمر الافتراضي لتشغيل المحرك.

نوع لحام الحديد الزهر

ينقسم لحام الحديد الزهر الشائع إلى لحام ساخن و اللحام البارد.

تنطوي طريقة اللحام الساخن للحام الحديد الزهر على التسخين المسبق للصب إلى درجة حرارة تتراوح بين 500 و600 درجة مئوية. بالنسبة لهذه الطريقة، عادةً ما يتم استخدام قضيب لحام الحديد الزهر المحفور في الحديد الزهر Z248 أو قضيب لحام الحديد الزهر المحفور في الصلب Z208، مما ينتج عنه لحام مشابه في تركيبته للحديد الزهر وبالتالي متجانس.

ومع ذلك، فإن التسخين المسبق ليس ضروريًا في اللحام البارد للحديد الزهر، ويستخدم قطب النيكل النقي Z308 أو قطب النيكل الحديدي Z408 بشكل عام لهذه الطريقة. ويختلف تركيب اللحام الناتج عن تركيب الحديد الزهر وبالتالي فهو غير متجانس.

أثناء اللحام، من المهم أثناء اللحام، من المهم تلميع سطح اللحام لمنع الشوائب وضمان سطح متماسك بعد اللحام.

كيفية لحام الحديد الزهر؟

لحام المسبوكات الحديدية ممكن، ومع ذلك، فإن قابلية اللحام عادةً ما تكون ضعيفة وتشكل صعوبات.

عادة، لا يُنصح بإصلاح الحديد الزهر من خلال اللحام.

بالنسبة للعيوب الطفيفة في المظهر دون أي متطلبات إجهاد، يمكن تصحيحها باستخدام قضيب اللحام Z308 واللحام بالقوس اليدوي. ومع ذلك، من الضروري استخدام مطرقة للطرق المستمر بعد اللحام لإزالة الإجهاد المتبقي ومنع التشققات.

في حالة وجود عيوب كبيرة، أوكسي أسيتيلين اللحام بالغاز يمكن استخدامها. يجب أن تكون مادة اللحام عبارة عن قضيب من الحديد الزهر من نفس مادة الصب، ويجب استخدام البوراكس كتدفق. التسخين المسبق ضروري قبل اللحام، مع ضبط درجة الحرارة بين 850-900 ℃.

بعد اللحام، تكون المعالجة الحرارية ضرورية، والتي يمكن أن تكون مرهقة للغاية. ومع ذلك، لا يُسمح باللحام الإصلاحي للمكونات الرئيسية المجهدة. إن تقنية اللحام يعتمد الاعتماد على عوامل مختلفة مثل المادة والحجم والسماكة والتعقيد ونوع العيب وحجمه وعملية القطع والمتطلبات الفنية للصب.

قراءة ذات صلة: أساسيات اللحام التي يجب أن تعرفها

من أجل تلبية متطلبات اللحام المختلفة، من المهم التحضير المسبق عن طريق إزالة البقع الزيتية والشوائب الرملية أو الشطف أو التسخين المسبق.

تشمل طرق اللحام المتاحة اللحام بالغاز، واللحام بالنحاس، واللحام بالقوس اليدوي، واللحام اليدوي اللحام بالخرق الكهربائي.

يُصنف اللحام بالغاز، على وجه الخصوص، إلى ثلاثة أنواع: اللحام بالغاز الساخن، وطريقة تسخين منطقة تخفيف الضغط، واللحام بالغاز غير المسخن.

ينقسم اللحام القوسي اليدوي إلى لحام بارد ولحام شبه ساخن ولحام غير ساخن ولحام ساخن.

1. لحام الحديد الزهر الرمادي

حديد زهر رمادي يحتوي على مستويات عالية من الكربون والكبريت والفوسفور والشوائب الأخرى. ويتميز بقوة شد منخفضة وهشاشة وقدرة ضئيلة للغاية على التشوه البلاستيكي، مما يؤدي في النهاية إلى لحام رديء الأداء.

تتمثل المشكلة الرئيسية في لحام الحديد الزهر الرمادي في قابلية تكوين هياكل بيضاء ومتصلبة، إلى جانب التشققات في وصلة ملحومة.

يمكن أن يؤدي لحام الحديد الزهر الرمادي إلى تكوين بنية صب بيضاء في كل من معدن اللحام والمنطقة المتأثرة بالحرارة. تعتمد هذه النتيجة على مواد اللحام المستخدمة أثناء عملية اللحام ومعدل التبريد بعد اللحام.

قراءة ذات صلة: 8 مشاكل في لحام المواد غير المتشابهة

يعد التسخين المسبق والحفاظ على الحرارة والتبريد البطيء تدابير فعالة لتقليل وتجنب البقع البيضاء أثناء اللحام.

بالنسبة للحام المتجانس، يمكن أن يمنع التسخين المسبق بين 400-700 ℃ بشكل عام تكوين بقع بيضاء في اللحام و منطقة الاندماج.

عند استخدام اللحام غير المتجانس، عادةً ما يتم إجراؤه في درجة حرارة الغرفة دون تسخين اللحام مسبقًا، مما يجعل من الصعب تجنب تكوين بقع بيضاء في منطقة الانصهار تمامًا.

ومع ذلك، يمكن تقليل توليد البقع البيضاء باستخدام التسخين المسبق بدرجة حرارة منخفضة والحفاظ على الحرارة بعد اللحام والتبريد البطيء.

2. عملية لحام الحديد الزهر الرمادي

قد يكون لحام الحديد الزهر مهمة صعبة بسبب صلابته. ومع ذلك، يمكن تحقيق النجاح باستخدام طرق ومواد اللحام المناسبة. بالإضافة إلى ذلك، هناك حاجة إلى مجموعة من مقاييس عملية اللحام المناسبة للتعاون مع عملية إصلاح اللحام.

قراءة ذات صلة: كيف تختار مواد لحام الفولاذ المقاوم للصدأ؟

هناك العديد من الطرق الشائعة للحام الحديد الزهر الرمادي، بما في ذلك اللحام بالقوس واللحام بالغاز، بالإضافة إلى اللحام بالنحاس واللحام اليدوي اللحام بالخرق الكهربائي.

اللحام بالقوس الكهربائي هو الطريقة الأكثر استخدامًا، حيث يعتبر اللحام بالقوس الكهربائي مع الأقطاب الكهربائية الأكثر شيوعًا. اللحام المحمي بالغاز، من ناحية أخرى، أقل استخدامًا.

شقوق اللحام في الحديد الزهر بسبب انخفاض قوة المادة وضعف مرونتها، بالإضافة إلى إجهاد اللحام.

ولذلك، فإن منع تشققات اللحام ينطوي في المقام الأول على تقليل إجهاد اللحام أو التخلص منه.

من الناحية العملية، هناك عدة طرق لإصلاح اللحام القوسي، بما في ذلك اللحام البارد واللحام الساخن واللحام شبه الساخن واللحام غير الساخن واللحام غير المسخن. تشمل طرق اللحام بالغاز اللحام الساخن ومنطقة تخفيف الإجهاد الساخنة واللحام غير القابل للتسخين.

باستخدام طرق اللحام هذه بشكل فعال ومعقول، يمكن تحقيق نتائج جيدة.

أسباب الصعوبات المحددة في إصلاح لحام الحديد الزهر والحلول المقابلة لها

من السهل تشكيل بنية بقعة بيضاء، والتي تنتج بشكل أساسي عن معدل التبريد السريع للحام ونقص عناصر الجرافيت.

الحل:

a. لتحقيق أفضل النتائج، يوصى بتعديل التركيب الكيميائي للحام عن طريق زيادة عنصر السواد واختيار قضيب لحام مناسب.

b. من أجل منع التشقق وتحسين ظروف السواد، يُقترح تقليل معدل تبريد اللحام. يمكن تحقيق ذلك عن طريق التسخين المسبق قبل اللحام واستخدام عملية تبريد بطيئة بعد اللحام.

c. اللحام بالنحاس الطريقة المفضلة لإصلاحات اللحام لأنها تمنع الحديد الزهر من الذوبان.

② ملاحظة: يحتوي الحديد الزهر على نسبة عالية من محتوى الكربونمنخفض القوة وضعيف اللدونة وعرضة للانكماش. ونتيجة لذلك، فهي عرضة للتشقق وحتى التقشر تحت ضغط اللحام بعد التبريد.

الحل:

a. اعتماد اللحام الحراري الطريقة;

b. طريقة منطقة تخفيف الإجهاد بالتسخين;

c. طريقة اللحام بالقوس البارد;

d. اللحام المحمي بالغاز (يشيع استخدام أسلاك اللحام المحمية بالغاز (سلك رفيع CO₂ اللحام المحمي);

e. اتخاذ تدابير تكنولوجية خاصة، مثل زراعة الحرير.

③ من السهل أن تتشكل المسام في لحامات الحديد المصبوب، ويرجع ذلك أساسًا إلى معدل التبريد السريع ونطاق الذوبان شبه الصغير. وغالبًا ما يؤدي ذلك إلى عدم كفاية الوقت الكافي لخروج الغاز الموجود في الحوض المنصهر، مما يؤدي إلى تكوين المسام.

الحل:

a. نظف بعناية قبل اللحام;

b. اعتماد طريقة اللحام الحراري;

c. اختر قضيب اللحام بشكل معقول.

④ ينتج سوء تشكيل اللحام بشكل أساسي عن طبقة أكسيد السيليكون التي يصعب صهرها عند لحام الحديد المصبوب، مما يقلل من سيولة المعدن المنصهر ويجعل من الصعب الحصول على لحامات جميلة.

الحل:

a. اختر مواد لحام ذات قابلية جيدة للانصهار مع الحديد الزهر;

b. حدد معلمات لحام معقولة;

c. تحسين مهارات التشغيل تدريجيًا.