أساسيات اللحام للمبتدئين

أساسيات اللحام

تشمل الخواص الميكانيكية للمعادن القوة والليونة والصلابة والمتانة, قوة الإجهادوغيرها.

يمكن قياس الصلابة باستخدام طرق مختلفة، بما في ذلك صلابة برينلوصلابة روكويل، وصلابة فيكرز.

تشير الموصلية الحرارية إلى قدرة المواد المعدنية على توصيل الحرارة.

تشمل الخواص الفيزيائية للمعادن الكثافة، ودرجة الانصهار، والتمدد الحراري، والتوصيل الحراري، والتوصيل الكهربائي، وغيرها.

الفولاذ المقاوم للحرارة هو الفولاذ الذي يحافظ على ثبات حراري وقوة معينة في درجات الحرارة العالية.

الفولاذ المقاوم للصدأ هو نوع الفولاذ مقاوم للتآكل من مواد مثل الهواء والأحماض والقلويات والملح، وذلك بفضل سطحه المقاوم للصدأ والمقاوم للأحماض.

يُشار إلى قدرة المواد المعدنية على توصيل التيار الكهربي بالموصلية الكهربية، وتُقاس بالمقاومة النوعية.

يُشار إلى درجة الحرارة التي يتحول عندها المعدن من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة باسم درجة انصهاره.

تتكون رموز اللحام عادةً من رموز وقادة أساسيين، مع إضافة رموز إضافية مثل الرموز المساعدة والرموز التكميلية ورموز حجم اللحام حسب الحاجة.

يتم تمثيل الرمز لسطح اللحام المتدفق بشرطة (-)، بينما يتم تمثيل الرمز الذي يمثل لوحة دعم في أسفل اللحام بدائرة بداخلها صليب (). يتم تمثيل الرمز الخاص باللحام حول اللحام بدائرة (○).

يمكن تصنيف المعالجة الحرارية إلى التلدينوالتبريد، والتبريد، والتطبيع، والتلطيف بناءً على الطرق المستخدمة في التسخين والتبريد.

التيار المستمر (DC) هو نوع من التيار الكهربي الذي يظل اتجاهه ومقداره ثابتين بمرور الوقت، في حين أن التيار المتردد (AC) متذبذب.

التمزق الصفائحي هو نوع من التشقق المتدرج الذي يتشكل على طول الطبقات المتدحرجة من صفيحة فولاذية في المكونات الملحومة بسبب اللحام.

عندما تكون الظروف الأخرى ثابتة، يزداد الميل لحدوث المسامية مع زيادة سرعة اللحام. وبالمثل، ستؤدي الزيادة في تيار اللحام وجهد القوس الكهربائي إلى زيادة الميل لحدوث المسامية.

اللحام القوسي اليدوي هو طريقة متعددة الاستخدامات يمكن استخدامها في لحام مواد مختلفة مثل الفولاذ الكربوني والفولاذ منخفض السبائك والفولاذ المقاوم للحرارة والفولاذ منخفض الحرارة والفولاذ المقاوم للصدأ.

يمكن إجراء اللحام بالقوس اليدوي في أوضاع مختلفة مثل الوضع الأفقي والرأسي والمائل، مما يجعلها طريقة مستخدمة على نطاق واسع.

بالمقارنة مع اللحام بالغاز واللحام بالقوس المغمور، ينتج عن اللحام بالقوس اليدوي بنية مجهرية أدق، ومناطق أصغر متأثرة بالحرارة، وأداء أفضل للمفصل.

تتأثر جودة المنتج النهائي أثناء اللحام القوسي اليدوي بشكل مباشر بالكفاءة الفنية للحام وخبرته.

عملية اللحام تشير المعلمات إلى الكميات المادية المختلفة المختارة لضمان جودة عملية اللحام.

يعتمد اختيار القطب الكهربائي للحام القوسي اليدوي بشكل أساسي على خصائص المعدن الأساسي ونوع الوصلة وظروف العمل. يتم اختيار درجة قوة القطب الكهربائي للحام الفولاذ الكربوني العام والفولاذ منخفض السبائك بشكل أساسي وفقًا لمبدأ القوة المتساوية.

يجب أخذ العديد من العوامل في الاعتبار عند اختيار تيار اللحام في اللحام القوسي اليدوي، ولكن العوامل الرئيسية تشمل قطر القطب، وموضع اللحام، ومستوى حبة اللحام.

المعادلة التجريبية لحساب تيار اللحام للحام القوسي اليدوي هي I = 10d ^ 2.

تشمل الأشكال الأساسية للأخاديد التي يشيع استخدامها في اللحام القوسي اليدوي الشكل I والشكل V والشكل V والشكل V المزدوج والشكل Y المزدوج والشكل Y المزدوج والأخدود U المزدوج مع حافة جرس.

شقوق اللحام لها خصائص الشق الحاد ونسبة العرض إلى الارتفاع الكبيرة.

الغرض من التسخين المسبق هو إبطاء معدل التبريد وتحسين ظروف الإجهاد.

يتميز الخبث الناتج عن القطب القلوي بقدرات قوية لإزالة الكبريت والفوسفور.

بعد اللحام مباشرة، يجب تعريض اللحام كله أو جزء منه للتدفئة أو العزل. وتسمى عملية التبريد البطيء بالتسخين اللاحق وهي حاسمة في منع التشققات المتأخرة عن طريق تقليل الهيدروجين في وصلة ملحومة.

أثناء اللحام، إذا لم تتسرب الفقاعات الموجودة في حوض المواد المنصهرة أثناء التصلب، يُشار إلى الثقوب الناتجة باسم المسامية.

يُطلق على الخبث المذاب المتبقي في اللحام بعد اللحام اسم تضمين الخبث.

يُشار إلى طبقة الطلاء المطبقة على سطح قلب اللحام باسم الطلاء.

طول قضيب اللحام يعتمد على عوامل مثل قطر قلب اللحام والمادة ونوع الطلاء.

يمكن تقسيم الفولاذ المخصص لقلب اللحام إلى ثلاث فئات: الفولاذ الهيكلي الكربوني، وسبائك الفولاذ الهيكلي والفولاذ المقاوم للصدأ.

يمكن تقسيم قضبان اللحام إلى أنواع مختلفة حسب الغرض منها: أقطاب الصلب الكربوني، أقطاب الصلب منخفض السبائك، أقطاب الصلب المقاوم للصدأ، أقطاب الفولاذ المقاوم للصدأ، أقطاب التسطيح، أقطاب الحديد الزهر، أقطاب النيكل وسبائك النيكل، أقطاب النحاس وسبائك النحاس، أقطاب الألومنيوم وسبائك الألومنيوم، أقطاب الألومنيوم وسبائك الألومنيوم، أقطاب لأغراض خاصة.

قراءة ذات صلة: كيف تختار قضيب اللحام المناسب؟

تُستخدم الوصلة التناكبية بدون أخدود في لحام الألواح الفولاذية الرقيقة، بينما تُستخدم الوصلة التناكبية ذات الأخدود في لحام الألواح الفولاذية الكاملة لحام الاختراق على ألواح فولاذية أكثر سمكًا.

مولد الأسيتيلين هو جهاز يولد الأسيتيلين من خلال تفاعل الجهد والماء.

الغرض من صمام تخفيض الضغط هو خفض الغاز عالي الضغط المخزن في أسطوانة الغاز إلى ضغط عمل مستقر.

يمكن أن ينتج عن نسبة خلط الأكسجين والأسيتيلين، والمعروفة باسم β، لهب متعادل بقيمة β بين 1.1-1.2، أو لهب مؤكسد بقيمة β أكبر من 1.2، أو لهب كربنة بقيمة β أقل من 1.1.

تشمل معلمات عملية اللحام بالغاز قطر سلك اللحام وخصائص اللهب وكفاءة الطاقة وميل فوهة اللحام وسرعة اللحام.

اللحام هو طريقة معالجة تتيح الربط بين قطعتين من المعدن عن طريق التسخين أو الضغط أو كليهما معًا أو بدون استخدام مواد حشو، مما يؤدي إلى ترابط ذري.

هناك 13 رمزًا أساسيًا تمثل شكل المقطع العرضي للحام.

يشار إلى الزاوية بين عمودي سطح اللحام وسطح الأخدود بزاوية سطح الأخدود.

يُشار إلى الوصلة بين سطح اللحام والمعدن الأساسي باسم مقدمة اللحام.

عند لحام المعادن غير الحديدية، والحديد الزهر، والفولاذ المقاوم للصدأ، وغيرها من المواد، فإن الغاز تدفق اللحام مطلوب عادةً.

قراءة ذات صلة: المعادن الحديدية مقابل المعادن غير الحديدية

يتم ضمان سلامة أسطوانة الأسيتيلين من خلال سدادة قابلة للانصهار موجودة على كتف الأسطوانة.

تشتمل طرق إشعال قوس اللحام على طريقة التلامس اللحظي وطريقة ضرب القوس عالي التردد والجهد العالي.

الهيكل القياسي للحام القوسي اليدوي هو القطب الكهربائي الحمضي، بينما تتطلب الهياكل المهمة استخدام قطب كهربائي قلوي.

يمكن تقسيم الأقطاب الكهربائية إلى أقطاب كهربائية حمضية وأقطاب كهربائية قلوية بناءً على خصائص إذابة الخبث في طلاءاتها بعد الذوبان.

يتم ضمان سلامة أسطوانة الأكسجين من خلال قرص أمان معدني في صمام الأسطوانة.

إن قطع المعادن تتضمن العملية ثلاث مراحل: التسخين المسبق، والحرق الحراري، وإزالة الخبث.

في إنتاج المعالجة الحرارية، تشمل طرق التبريد الشائعة التبريد المتساوي الحرارة ونوعين من التبريد المستمر.

يتطلب توليد القوس والحفاظ عليه انبعاث إلكترونات الكاثود والتأين الغازي.

تتمثل المصادر الرئيسية للكبريت في اللحام في المعدن الأساسي أو سلك اللحام أو طلاء التدفق أو التدفق، لذا فإن التحكم في محتوى الكبريت في مواد اللحام الخام أمر بالغ الأهمية في تقليل محتوى الكبريت في اللحام.

في اللحام بالانصهار، يُشار إلى كمية الطاقة المدخلة لكل وحدة طول من اللحام بالطاقة الخطية.

يتضمن التبلور الأولي للتجمع المنصهر عمليتين: التنوي ونمو التنوي.

في CO2 اللحام المحمي بالغاز،يمكن أن تحدث مسامية النيتروجين بسبب عدم كفاية التدريع أو عدم نقاء غاز ثاني أكسيد الكربون.

يشتمل وضع السلك العكسي للحام المحمي بالغاز شبه الأوتوماتيكي CO2 على نوع سلك الدفع، ونوع سحب الأسلاك، ونوع السحب بالدفع والسحب. حاليًا، مسدس اللحام بسلك الدفع هو الأكثر استخدامًا.

يتكون نظام الإمداد بالغاز للحام المحمي بغاز ثاني أكسيد الكربون من أسطوانات غاز، ومجفف، ومسخن مسبق، ومخفض ضغط، ومقياس تدفق، ومكونات أخرى.

تشتمل معدات اللحام المحمي بغاز ثاني أكسيد الكربون على طاقة اللحام المصدر، وشعلة اللحام، ونظام تغذية الأسلاك، ووحدة إمداد الهواء، ونظام التحكم.

يمكن أن تتضمن المعالجة الحرارية لما بعد اللحام المعالجة الحرارية لما بعد اللحام أو التقسية بدرجة حرارة عالية أو التطبيع أو التطبيع مع التقسية.

الشقوق التي تحدث أثناء لحام حديد الزهر الرمادي يمكن أن تكون شقوقًا إجهادية حرارية أو شقوقًا ساخنة، مع كون الشقوق الإجهادية الحرارية هي الأكثر شيوعًا.

بالنسبة للحام الساخن لحام الحديد الزهر العقدي، يجب استخدام قطب كهربائي من الحديد الزهر المصبوب 238.

يُشار إلى إجهاد وتشوه اللحام في الاتجاه العمودي على اللحام بالإجهاد والتشوه المستعرض.

في الهياكل ذات اللحامات غير المتماثلة، يجب لحام الجانب الذي يحتوي على عدد أقل من اللحامات أولاً ثم الجانب الذي يحتوي على عدد أكبر من اللحامات لتقليل التشوه الكلي.

لمواجهة تشوه اللحام، يمكن تشويه اللحام بشكل مصطنع في الاتجاه المعاكس قبل اللحام. تُعرف هذه الطريقة باسم طريقة التشوه العكسي.

طريقة تبديد الحرارة غير مناسبة للمواد ذات الصلابة العالية.

تتضمن طريقة تصحيح اللهب استخدام التشوه البلاستيكي الناتج عن تسخين اللهب الموضعي لضغط المعدن بعد التبريد، من أجل تصحيح التشوه.

إن مفتاح التصحيح الناجح لتسخين اللهب الناجح هو فهم التشوه الناجم عن التسخين الموضعي للهب، وتحديد موضع التسخين الصحيح، والتحكم في درجة الحرارة وعدد مرات تكرار التسخين.

تشمل أوضاع التسخين باللهب التسخين الموضعي والتسخين الخطي والتسخين الثلاثي.

غالبًا ما يستخدم التسخين الثلاثي لتصحيح تشوه الانحناء في المكونات ذات الصلابة السميكة والقوية.

التسخين المسبق قبل اللحام يمكن أن يقلل من الاختلافات في درجات الحرارة ويبطئ التبريد، وبالتالي يقلل من إجهاد اللحام.

يجب استخدام أسطوانة الأسيتيلين بشكل عمودي، وفي حالة وضعها بشكل أفقي، يجب تركها لمدة 20 دقيقة قبل الاستخدام.

يجب ألا يتلوث مخفض الضغط بالشحم أثناء الاستخدام.

قبل استخدام شعلة اللحام، من المهم التحقق من أداء الحقن والامتصاص قبل استخدام شعلة اللحام.

عندما لحام الفولاذ المقاوم للصدأ ألواح الفولاذ المكسوة، يجب استخدام ثلاثة أقطاب داكرون مختلفة لنفس اللحام.

إذا حدث حريق عكسي في شعلة اللحام، أوقف تشغيل الأسيتيلين أولاً، ثم الأكسجين.

وفقًا لأحكام المواصفة القياسية الوطنية GB3323-82 "طريقة تصنيف لحام الصلب التصوير الإشعاعي والعيوب"، ينقسم معيار الجودة للتصوير الإشعاعي للحام الصلب إلى أربعة مستويات، حيث تكون العيوب الأقل في اللحامات من الدرجة الأولى والأكثر في اللحامات من الدرجة الرابعة.

تنص GB3323 على أنه لا يُسمح بحدوث تشققات في لحامات الدرجة الأولى، ويجب ألا يكون هناك نقص في الاندماج أو اختراق غير كامل أو احتواء على خبث شريطي أو تشققات. بالنسبة للحامات من الدرجة الثانية، يجب ألا يكون هناك لحام على الوجهين أو اختراق غير مكتمل في اللحام أحادي الجانب مع لوحة دعم.

عند استخدام قطب كهربائي من الفولاذ الكربوني لتوصيل وصلة من الحديد الزهر والفولاذ منخفض الكربون، يمكن ترسيب طبقة عزل من 4-5 مم على أخدود الحديد الزهر أولاً ثم التجميع اللحام الموضعي يمكن إجراؤها بعد التبريد.