كيف تضمن لحامات قوية ومتينة في كل مرة؟ إن فهم المبادئ والتقنيات الرئيسية في اللحام أمر بالغ الأهمية. يغطي هذا الدليل معرفة اللحام الأساسية، من تقييم قابلية اللحام ومنع العيوب إلى اختيار المواد المناسبة وتقييم طرق الاختبار. سوف تكتسب رؤى حول تحسين عمليات اللحام وضمان السلامة وتحقيق نتائج عالية الجودة. سواء كنت مبتدئًا أو عامل لحام متمرسًا، فإن هذه النظرة العامة الشاملة ستعزز مهاراتك وتحسن نتائج اللحام.
عملية دمج ذرات جسمين لتكوين كل لا يتجزأ عن طريق التسخين أو الضغط، مع أو بدون مواد حشو.
يشير إلى قدرة المواد المتجانسة أو غير المتجانسة على اللحام لتشكيل وصلة كاملة وتلبية متطلبات الخدمة المتوقعة في ظل ظروف عملية التصنيع.
المواد، والتصميم، والعملية، وبيئة الخدمة.
① تقييم ميل وصلة اللحام لإنتاج عيوب العملية، وذلك لتوفير الأساس لصياغة عملية لحام معقولة;
② تقييم ما إذا كانت الوصلة الملحومة يمكن أن تفي بمتطلبات الأداء الإنشائي؛ تصميم اللحام الجديد تفي طريقة الاختبار بالمبادئ التالية: قابلية المقارنة، والملاءمة، وقابلية التكرار، والاقتصاد.
يتم تحويل محتوى عناصر السبائك في الفولاذ وتركيبها وفقًا لمحتويات الكربون المتعددة، والتي تُستخدم كمؤشر معلمة لتقييم ميل الفولاذ للتصدع البارد تقريبًا.
يُستخدم بشكل أساسي لتحديد ميل تكوين التشققات الباردة في الطبقة الأولى من اللحام و HAZ للسبائك المنخفضة فولاذ عالي القوة، ويمكن استخدامها أيضًا لصياغة عملية اللحام.
1) إعداد العينة، سمك صفيحة الصلب المراد لحامها δ= 9-38 مم
يتم تشكيل أخدود الوصلة التناكبية بالطريقة الميكانيكية، ويتم لحام اللحام الملزم في حدود 60 مم عند طرفي لوحة الاختبار، ويتم اعتماد اللحام على الوجهين. يجب الانتباه لمنع التشوه الزاوي والاختراق غير الكامل. تأكد من وجود فجوة 2 مم عند لحام العينة المراد لحامها في المنتصف.
2) ظروف الاختبار
إن قضيب اللحام يجب أن يتطابق اللحام الاختباري المختار مع المعدن الأساسي. يجب أن يكون قضيب اللحام المستخدم مجففاً بدقة.
يجب أن يكون قطر قضيب اللحام 4 مم، ويجب أن يكون تيار اللحام (170 ± 10) أ، و جهد اللحام يجب أن تكون (24 ± 2) فولت، ويجب أن تكون سرعة اللحام (150 ± 10) مم/دقيقة.
يمكن لحام اللحام الاختباري في درجات حرارة مختلفة.
يتم لحام لحام اختبار واحد فقط دون ملء الأخدود.
بعد الوقوف والتبريد الطبيعي لمدة 24 ساعة بعد اللحام، يتم اعتراض العينة و كشف الشقوق يتم تنفيذها.
3) حساب معدل الكشف والتصدع
استخدم العين المجردة أو العدسة المكبرة المحمولة باليد من 5 إلى 10 مرات لاكتشاف ما إذا كانت هناك شقوق على سطح ومقطع اللحام والمنطقة المتأثرة بالحرارة.
من المعتقد عمومًا أنه عندما يكون معدل التشقق السطحي منخفضًا سبائك الصلب في اختبار "طحن الحديد الصغير" أقل من 20%، لا يوجد عمومًا أي تشقق.
الغرض من ذلك هو تقييم ميل التصدع المتأخر المستحث بالهيدروجين في الفولاذ.
باستخدام معدات أخرى، يمكن أيضًا قياس حساسية التشقق الحراري والحساسية الصفائحية.
1) لإعداد العينة، يجب أخذ عينة من قضيب اختبار الدبوس من الفولاذ الملحوم أو الأسطوانة على طول اتجاه الدرفلة، ويجب تحديد موضع الدبوس في اتجاه السماكة.
يوجد شق حلقي أو حلزوني بالقرب من الطرف العلوي لقضيب الاختبار. أدخل قضيب اختبار المسامير في الفتحة المقابلة للوحة القاعدة بحيث يكون الطرف ذو الشق متساوياً مع سطح لوحة القاعدة.
بالنسبة لقضيب اختبار الدبوس ذي الشق الحلقي، يجب أن تكون المسافة بين الشق والوجه الطرفي حبة اللحام مماس الاختراق أو يتقاطع مع مستوى القطع لجذر الشق، ولكن يجب ألا يتجاوز اختراق محيط جذر الشق 20%.
بالنسبة للصلب منخفض السبائك، تكون قيمة a 2 مم عندما تكون حرارة اللحام المدخلات هي e = 15 كيلوجول/سم.
2) أثناء الاختبار، وفقًا لطريقة اللحام المختارة ومعلمات العملية التي يتم التحكم فيها بدقة، طبقة من لحام التسطيح يجب صهر الخرزة على اللوح الأساسي، ويجب أن يمر الخط المركزي لخرزة اللحام عبر مركز العينة.
يجب أن يجعل عمق الاختراق طرف الشق يقع في منطقة الحبيبات الخشنة في المنطقة المتأثرة بالحرارة، ويبلغ طول حبة اللحام L حوالي 100-150 مم.
أثناء اللحام، يجب قياس قيمة T8/5 لوقت التبريد عند 800-500 ℃ أثناء اللحام. عند عدم التسخين المسبق للحام، يجب تحميله عندما يتم تبريده إلى 100-150 ℃ بعد اللحام;
أثناء التسخين المسبق قبل اللحاميجب تحميلها عند درجة حرارة أعلى من درجة حرارة التسخين المسبق بمقدار 50-70 درجة مئوية.
يجب تطبيق الحمل في غضون دقيقة واحدة وقبل التبريد إلى 100 درجة مئوية أو 50-70 درجة مئوية أعلى من درجة حرارة التسخين المسبق.
إذا كان هناك ما بعد التسخين، يجب تحميله قبل التسخين اللاحق. عند تحميل قضيب الاختبار، قد ينكسر الدبوس خلال مدة التحميل. سجل وقت التحميل.
فولاذ مع قوة الخضوع يمكن تسمية σs ≥ 295mpa بالفولاذ عالي القوة.
عندما يكون ωMn≤ 1.7%، يمكن أن يحسن الصلابة ويقلل من درجة حرارة الانتقال الهش، بينما يقلل Si من اللدونة والصلابة.
ني عنصر لا يقوّي المحلول الصلب فحسب، بل يحسّن أيضًا من الصلابة ويقلل بدرجة كبيرة من درجة حرارة الانتقال الهش.
يستخدم عادةً في الفولاذ منخفض الحرارة.
فولاذ منخفض السبائك عالي القوة مع قوة الخضوع من 295-490 ميجا باسكال، والتي يتم توريدها واستخدامها بشكل عام في حالة الدرفلة على الساخن أو في الحالة الطبيعية.
يتم اختيار الفولاذ عالي القوة بناءً على قوته، وبالتالي فإن مبدأ الوصلة الملحومة هو: قوة الوصلة الملحومة مساوية لقوة المعدن الأساسي (مبدأ القوة المتساوية).
التحليل:
① عندما تكون قوة الوصلة الملحومة أكبر من قوة المعدن الأساسي، تقل صلابة اللدائن,
② عندما تكون قوة الوصلة الملحومة مساوية لقوة المعدن الأساسي، يكون عمر الخدمة مكافئًا
③ عندما تكون قوة الوصلة الملحومة أقل من قوة المعدن الأساسي، فإن قوة الوصلة تكون غير كافية.
يحتوي الصلب المدرفل على الساخن على كمية صغيرة من عناصر السبائكوعمومًا لديه ميل قليل إلى التشقق البارد.
نظرًا للكمية الكبيرة من عناصر السبائكيزداد ميل الفولاذ المطبع إلى التصلب.
مع زيادة مكافئ الكربون وسُمك صفيحة الفولاذ المطبع، تزداد الصلابة والميل للتشقق على البارد.
العوامل المؤثرة:
(1) المكافئ الكربوني
(2) ميل التصلب: ميل التصلب في الساخن الصلب المدرفل والصلب المطبع
(3) أعلى صلابة المنطقة المتأثرة بالحرارة هي طريقة بسيطة لتقييم ميل الصلب إلى التصلب وقابلية التشقق على البارد.
قد يظهر شكل آخر من أشكال التشقق في عملية المعالجة الحرارية لتخفيف الإجهاد بعد اللحام أو التسخين بدرجة حرارة عالية بعد اللحام للهياكل الملحومة مثل أوعية الضغط ذات الجدران السميكة المصنوعة من الصلب المطبع من مو.
الصلابة هي خاصية تميز صعوبة المعادن في توليد وانتشار الشقوق الهشة.
① لا يجوز أن يكون هناك عيوب اللحام مثل الشقوق، و
② يمكنها تلبية متطلبات أداء الخدمة.
مواد اللحام بالحرارة الصلب المدرفل والفولاذ المطبع يتم اختيارها بشكل عام وفقًا لمستوى قوتها، والنقاط الرئيسية هي كما يلي:
① حدد مواد اللحام ذات المستوى المطابق المطابق للمستوى المطابق الخواص الميكانيكية للمعدن الأساسي;
② النظر في تأثير نسبة الاندماج ومعدل التبريد في نفس الوقت;
③ النظر في تأثير المعالجة الحرارية بعد اللحام على الخواص الميكانيكية للحام.
① لا تتجاوز درجة حرارة التقسية الأصلية للمعدن الأساسي لتجنب التأثير على أداء المعدن الأساسي نفسه;
② بالنسبة للمواد المقساة، تجنب نطاق درجات الحرارة التي تحدث فيها هشاشة التقسية.
التسقية + التبريد + التقسية (درجة حرارة عالية).
قوة عالية لحام الصلب تعتمد "مطابقة القوة المنخفضة"، والتي يمكنها تحسين مقاومة التشقق في منطقة اللحام.
① من الضروري ألا يكون معدل التبريد أثناء تحول المارتينسيت سريعًا جدًا، بحيث يمكن أن يكون للمارتينسيت تأثير التقسية الذاتية لمنع توليد تشققات باردة;
② من المطلوب أن يكون معدل التبريد بين 800 ℃ - 500 ℃ أكبر من المعدل الحرج لتوليد بنية مختلطة هشة.
المشاكل التي يجب حلها في لحام الكربون المنخفض مروي ومخفف الفولاذ:
① منع التشققات;
② تحسين صلابة معدن اللحام والمنطقة المتأثرة بالحرارة مع ضمان تلبية متطلبات القوة العالية.
بالنسبة للصلب منخفض السبائك مع محتوى الكربون، فإن زيادة معدل التبريد لتكوين مارتينسيت منخفض الكربون مفيد لضمان الصلابة.
إضافة عناصر السبائك في الكربون المتوسط الفولاذ المروي والمخفف يلعب دورًا أساسيًا في ضمان الصلابة وتحسين مقاومة التقسية، بينما يعتمد أداء القوة الحقيقية بشكل أساسي على محتوى الكربون.
الميزات الرئيسية: قوة نوعية عالية وصلابة عالية.
① تقوية المحلول الصلب للمصفوفة، وإضافة عناصر السبائك لتقوية مصفوفة الفريت، ويمكن لعناصر Cr وMo وW وNb الشائعة الاستخدام أن تحسن بشكل كبير من القوة الحرارية;
② تقوية الترسيب في المرحلة الثانية: في الفولاذ المقاوم للحرارة مع الفريت كمصفوفة، تكون مرحلة التقوية عبارة عن كربيد السبائك بشكل أساسي;
③ تقوية حدود الحبيبات: يمكن امتصاص العناصر النزرة المضافة على حدود الحبيبات وتأخير انتشار عناصر السبائك على طول حدود الحبيبات لتقوية حدود الحبيبات.
تتمثل المشاكل الرئيسية في لحام الفولاذ المقاوم للحرارة من البيرلايت في التصدع البارد، وتصلب وتليين المنطقة المتأثرة بالحرارة، وتصدع تخفيف الإجهاد في المعالجة الحرارية بعد اللحام أو الاستخدام طويل الأمد في درجة حرارة عالية.
يُطلق على نطاق درجة الحرارة من - 10 ℃ إلى - 196 ℃ "درجة حرارة منخفضة"، وعندما تكون أقل من - 196 ℃، يُطلق عليها "درجة حرارة منخفضة للغاية".
يشير الفولاذ المقاوم للصدأ إلى الاسم العام لسبائك الفولاذ ذات الثبات الكيميائي العالي التي يمكنها مقاومة تآكل الهواء والماء والأحماض والقلويات والملح ومحلولها وغيرها من الوسائط المسببة للتآكل.
تشمل أشكال التآكل الرئيسية للفولاذ المقاوم للصدأ التآكل المنتظم، والتآكل النقر، والتآكل الشقوقي، والتآكل الإجهادي.
التآكل المنتظم يشير إلى تآكل جميع الأسطح المعدنية الملامسة للوسائط المسببة للتآكل;
تآكل التنقر يشير إلى التآكل الموضعي الذي يحدث بشكل منتشر على سطح المواد المعدنية دون تآكل أو تآكل طفيف;
تآكل الشقوق:: في المنحل بالكهرباء، كما هو الحال في بيئة أيون الأكسجين، عندما تكون هناك فجوة بين الفولاذ المقاوم للصدأ أو بين الأسطح الملامسة للمواد الغريبة، سيتأخر تدفق المحلول في الشق، بحيث يتدفق المحلول محليًا Cl - ويشكل خلية تركيز، مما يؤدي إلى تدمير موضعي تخميل الفولاذ المقاوم للصدأ عن طريق امتصاص Cl - في الشق;
التآكل بين الخلايا الحبيبيةظاهرة التآكل الانتقائي بالقرب من حدود الحبيبات;
التآكل الناتج عن الإجهاد يشير إلى التشقق الهش للفولاذ المقاوم للصدأ تحت تأثير وسط تآكل محدد وإجهاد الشد.
1) تقليل محتوى أيون الكلوريد وأيون الأكسجين;
2) إضافة عناصر السبائك مثل الكروم والنيكل والموليبدينوم والسيليكون والنحاس إلى الفولاذ المقاوم للصدأ;
3) حاول عدم إجراء المعالجة الباردة لتقليل احتمالية التآكل الناجم عن التنقر عند النتوءات؛ 4) تقليل محتوى الكربون في الفولاذ.
الهشاشة عند درجة حرارة 475 ℃، خاصةً في الفريت مع Cr > 13%، والتسخين طويل الأجل والتبريد البطيء عند درجة حرارة 430-480 ℃، مما يؤدي إلى زيادة القوة وانخفاض الصلابة في درجة حرارة الغرفة أو درجة الحرارة السالبة;
σ التقصف المرحلي نموذجي لكتلة 45% من مركب بيني معدني من الكروم والحديد والكروم غير المغناطيسي والصلب والهش.
1) التآكل بين الخلايا الحبيبية,
2) التآكل بين الخلايا الحبيبية في المنطقة المتأثرة بالحرارة والمنطقة الحساسة، و
3) تآكل السكين.
1) جعل معدن اللحام يصبح منخفض الكربون للغاية أو يحتوي على عنصر استقرار كافٍ NB من خلال مواد اللحام.
2) ضبط تركيبة اللحام للحصول على مرحلة δ معينة. نظرية التآكل بين الخلايا الحبيبية هي في الأساس نظرية نقص الكروم.
يشير إلى التآكل بين الخلايا الحبيبية في حرارة اللحام المنطقة المتأثرة حيث تكون درجة حرارة ذروة التسخين في نطاق التسخين الحساس.
يشبه التآكل بين الخلايا الحبيبية في منطقة الانصهار التآكل بين الخلايا الحبيبية في منطقة الانصهار مثل القطع بالسكين، لذلك يُطلق عليه "التآكل بالسكين".
① اختيار معدن أساسي منخفض الكربون و مواد اللحام;
② اعتماد الفولاذ المقاوم للصدأ المهيكل الطوري;
③ اعتماد اللحام بالتيار المنخفض لتقليل درجة السخونة الزائدة وعرض منطقة اللحام ذات الحبيبات الخشنة;
④ أخيرًا لحام اللحام الملامس للوسط المسبب للتآكل
⑤ اللحام المتقاطع
⑥ زيادة محتوى Ti و TB في الفولاذ لجعل حدود الحبيبات في منطقة اللحام ذات الحبيبات الخشنة تحتوي على ما يكفي من Ti و TB والكربنة.
من أجل تقليل درجة حرارة اللحام المنطقة المتأثرة بالحرارة، ومنع توليد التآكل بين الخلايا الحبيبية للحام، ومنع ارتفاع درجة حرارة قضيب اللحام وسلك اللحام، وتشوه اللحام وإجهاد اللحام، وتقليل مدخلات الحرارة.
البيئة ووسط التآكل الانتقائي وإجهاد الشد.
1) ضبط التركيب الكيميائي، الكربون المنخفض للغاية يساعد على تحسين قدرة مقاومة التآكل الإجهادي، والمطابقة بين التركيب والوسط,
2) إزالة اللحام الإجهاد المتبقي
3) التآكل الكهروكيميائي والفحص المنتظم والإصلاح في الوقت المناسب، إلخ.
1) من ناحية، يجب تقليل الفصل بين الكروم والمونيوم
2) من ناحية، يتم استخدام ما يسمى بمواد اللحام "فائقة السبائك" التي تحتوي على نسبة أعلى من CR وM من المعدن الأساسي.
سينتج الفولاذ الأوستنيتي المقاوم للصدأ تشققات حرارية، وتشققات إجهادية، وتشوه اللحام والتآكل بين الخلايا الحبيبية أثناء اللحام.
1) يتميز الفولاذ الأوستنيتي بموصلية حرارية صغيرة ومعامل تمدد خطي كبير وإجهاد شد كبير,
2) من السهل تشكيل الفولاذ الأوستنيتي من السهل تشكيل هيكل لحام بلوري عمودي مع اتجاهية قوية، مما يؤدي إلى فصل الشوائب الضارة.
3) تركيبة سبيكة الفولاذ الأوستنيتي معقدة وسهلة الذوبان سهلة الانصهار.
① الحد بشكل صارم من محتوى P وS في المعدن الأساسي ومواد اللحام
② محاولة تشكيل هيكل من مرحلتين في اللحام
③ التحكم في التركيب الكيميائي للحام
④ اللحام بالتيار المنخفض.
الجزء 18-8 القسم 18-8 لحام الصلب التكوين A+ منظمة A+ δ، δ يمكن للمرحلة أن تذيب كمية كبيرة من P، S، δ المرحلة عمومًا 3% - 7%، ويتكون هيكل كربيد A + كربيد أولي في لحام فولاذ المقطع 25-20.
① الالتزام ب "مبدأ قابلية التطبيق"
② تحديد ما إذا كانت قابلة للتطبيق وفقًا للتركيب المحدد لكل مادة لحام مختارة
③ النظر في نسبة الانصهار المحتملة الناجمة عن طريقة اللحام ومعلمات العملية للتطبيق المحدد
④ يجب تحديد درجة الإشابة وفقًا لـ قابلية اللحام المتطلبات المحددة في الشروط الفنية
⑤ الانتباه إلى نظام سبيكة معدن اللحام، ودور تركيبة السبيكة المحددة في نظام السبيكة، والنظر في متطلبات أداء الخدمة ومتطلبات قابلية اللحام في العملية.
1) التآكل بين الخلايا الحبيبية ل الوصلات الملحومة
2) تقصف الوصلات الملحومة، التقصف عند درجة حرارة عالية، التقصف الطوري σ، التقصف عند 475 ℃.
تخميد الاهتزاز، وامتصاص الزيت، ومقاومة التآكل.
تعتمد خواص الحديد الزهر بشكل أساسي على شكل الجرافيت وحجمه وكميته وتوزيعه، كما أن بنية المصفوفة لها تأثير معين.
مصفوفة F + جرافيت كروي;
حديد زهر رمادي: مصفوفة F + قشور الجرافيت;
حديد الزهر الجرافيت الجرافيت الفيرمي: مصفوفة + جرافيت فيرميكولار جرافيت;
حديد زهر طيّع: مصفوفة F + جرافيت متدفق + جرافيت متدفق.
لا، أثناء اللحام، حتى لو كان التيار صغيرًا، تكون نسبة المعدن الأساسي في اللحام الأول 25% - 30%.
إذا تم حسابه وفقًا لـ C = 3% في الحديد الزهر، فإن محتوى الكربون في اللحام الأول هو 0.75% - 0.9%، والذي ينتمي إلى فولاذ عالي الكربون.
الكربون العالي مارتينسايت يظهر مباشرةً بعد تبريد اللحام، وستظهر منطقة اللحام HAZ بنية بيضاء، والتي يصعب تصنيعها آليًا.
يتم تسخين الصب المنصهر مسبقًا إلى 600-700 ℃، ثم يتم لحامه في حالة البلاستيك. لا تقل درجة حرارة اللحام عن 400 ℃.
من أجل منع التشقق أثناء اللحام، يتم إجراء معالجة تخفيف الإجهاد والتبريد البطيء بعد اللحام مباشرةً.
تسمى عملية إصلاح لحام الحديد الزهر هذه عملية إصلاح الحديد الزهر القوسي اللحام الحراري.
يُطلق عليه اللحام شبه الساخن عندما تكون درجة حرارة التسخين المسبق 300-400 ℃.
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 
ID 
IT 
JA 
NL 
PT 
PT_BR 
RU 
KO 
TR