مقارنة عمليات اللحام الشائعة

5. طرق اللحام الأخرى

تنتمي طرق اللحام هذه إلى درجات مختلفة من طرق اللحام المتخصصة ، ونطاق تطبيقها ضيق نسبيًا. وهي تشمل بشكل أساسي لحام الخبث الكهربائي واللحام عالي التردد مع حرارة المقاومة كطاقة ؛ اللحام بالغاز واللحام بضغط الغاز واللحام المتفجر بالطاقة الكيميائية كطاقة لحام ؛ اللحام بالاحتكاك ، اللحام بالضغط البارد ، اللحام بالموجات فوق الصوتية ولحام الانتشار باستخدام الطاقة الميكانيكية كطاقة لحام.

(1) اللحام بالكهرباء

كما ذكرنا سابقًا ، فإن اللحام بالكهرباء هو طريقة لحام تستخدم حرارة مقاومة الخبث المصهور كمصدر للطاقة. يتم إجراء عملية اللحام في وضع اللحام العمودي في فجوة التجميع التي تكونت من الوجوه النهائية لقطعتي العمل والمنزلقات النحاسية المبردة بالماء على كلا الجانبين. أثناء اللحام ، يتم صهر نهاية قطعة العمل بواسطة حرارة المقاومة الكهربائية الناتجة عن الخبث. وفقًا لشكل القطب المستخدم في اللحام ، يتم تقسيم اللحام بالكهرباء الخبث إلى لحام كهربائي بقطب كهربائي ولحام بخرف كهربائي للوحة ولحام بفوهة الصهر الكهربائي. مزايا اللحام بالكهرباء الخبثية هي: سمك قطعة العمل القابلة للحام كبير (من 30 مم إلى أكثر من 1000 مم) ، والإنتاجية عالية. تستخدم بشكل رئيسي في وصلات اللحام والوصلات على السطح المكسور. يمكن استخدام اللحام بالكهرباء الخبثية في لحام الهياكل الفولاذية المختلفة ، وكذلك للحام الجماعي للمسبوكات. تتميز الوصلات الملحومة بالكهرباء بالتسخين والتبريد البطيئين ، ومنطقة واسعة متأثرة بالحرارة ، وبنية مجهرية خشنة ، وصلابة ، لذا فإن المعالجة الطبيعية مطلوبة بشكل عام بعد اللحام.

(2) لحام عالي التردد

يستخدم اللحام بالتردد نفسه حرارة مقاومة صلبة كمصدر للطاقة. أثناء اللحام ، يتم استخدام حرارة المقاومة المتولدة في قطعة العمل بواسطة تيار عالي التردد لتسخين سطح منطقة اللحام بقطعة العمل إلى حالة بلاستيكية منصهرة أو مغلقة ، ومن ثم يتم تطبيق القوة المزعجة (أو لا يتم تطبيقها) لتحقيق الترابط المعدني. لذلك فهي طريقة لحام بمقاومة المرحلة الصلبة. يمكن تقسيم اللحام عالي التردد إلى لحام عالي التردد ولحام عالي التردد وفقًا للطريقة التي يولد بها التيار عالي التردد الحرارة في قطعة العمل. عند الاتصال باللحام عالي التردد ، يتدفق التيار عالي التردد إلى قطعة العمل من خلال التلامس الميكانيكي مع قطعة العمل. في اللحام بالحث عالي التردد ، يولد التيار عالي التردد تيارًا مستحثًا في قطعة العمل من خلال اقتران ملف الحث الخارجي لقطعة الشغل. اللحام عالي التردد هو طريقة لحام عالية التخصص ، ويجب تجهيز معدات خاصة وفقًا للمنتج. إنتاجية عالية ، سرعة لحام تصل إلى 30 م / دقيقة. وهي تستخدم بشكل أساسي في لحام اللحامات الطولية أو اللحامات الحلزونية عند تصنيع الأنابيب.

(3) اللحام بالغاز

اللحام بالغاز هو طريقة لحام تستخدم لهب الغاز كمصدر للحرارة. الأكثر استخدامًا هو لهب الأكسجين والأسيتيلين مع غاز الأسيتيلين كوقود. نظرًا لأن الجهاز بسيط وسهل التشغيل ، ولكن سرعة إنتاج اللحام بالغاز وإنتاجيته منخفضة ، فإن المنطقة المتأثرة بالحرارة كبيرة ، ومن السهل إحداث تشوه كبير. يمكن استخدام اللحام بالغاز في لحام العديد من المعادن الحديدية والمعادن غير الحديدية والسبائك. مناسب بشكل عام للصيانة واللحام للصفائح الرقيقة أحادية القطعة

(4) اللحام بضغط الهواء

مثل اللحام بالغاز ، يستخدم اللحام بضغط الغاز أيضًا لهب الغاز كمصدر للحرارة. أثناء اللحام ، يتم تسخين طرفي قطعتي عمل التزاوج إلى درجة حرارة معينة ، ثم يتم تطبيق ضغط كافٍ للحصول على وصلة ثابتة. إنه لحام طور صلب. لا يتم إضافة أي معدن حشو أثناء اللحام بضغط الغاز ، وغالبًا ما يستخدم في لحام القضبان ولحام قضبان الصلب.

(5) لحام متفجر

اللحام المتفجر هو طريقة لحام أخرى في الطور الصلب تستخدم حرارة التفاعل الكيميائي كمصدر للطاقة. لكنها تستخدم الطاقة الناتجة عن الانفجار المتفجر لتحقيق الارتباط المعدني. تحت تأثير موجة الانفجار ، يمكن تسريع قطعتين من المعدن والتأثير عليهما لتشكيل رابطة معدنية في أقل من ثانية واحدة. من بين طرق اللحام المختلفة ، فإن مجموعة تركيبات المعادن غير المتشابهة التي يمكن لحامها باللحام المتفجر هي الأوسع. يمكن استخدام اللحام المتفجر في لحام معدنين غير متوافقين من الناحية المعدنية في وصلات انتقالية مختلفة. يستخدم اللحام المتفجر في الغالب لتكسية الألواح المسطحة ذات مساحة السطح الكبيرة نسبيًا وهي طريقة فعالة لتصنيع الألواح المركبة.

(6) لحام الاحتكاك

اللحام بالاحتكاك هو لحام طور صلب بالطاقة الميكانيكية كمصدر للطاقة. يستخدم الحرارة الناتجة عن الاحتكاك الميكانيكي بين السطحين لتحقيق الاتصال المعدني. تتركز حرارة اللحام بالاحتكاك على سطح المفصل ، وبالتالي فإن المنطقة المتأثرة بالحرارة ضيقة. يجب تطبيق الضغط بين السطحين. في معظم الحالات ، يزداد الضغط في نهاية التسخين ، بحيث يتم ربط المعدن الساخن بالإزعاج. بشكل عام ، سطح الترابط لا يذوب. لحام الاحتكاك لديه إنتاجية عالية. من حيث المبدأ ، يمكن لحام جميع المعادن التي يمكن تشكيلها على الساخن تقريبًا بالاحتكاك. يمكن أيضًا استخدام اللحام الاحتكاك في لحام المعادن غير المتشابهة. إنها مناسبة لقطع العمل ذات المقطع العرضي الدائري وأقصى قطر يبلغ 100 مم.

(7) اللحام بالموجات فوق الصوتية

اللحام بالموجات فوق الصوتية هو أيضًا طريقة لحام في الطور الصلب تستخدم الطاقة الميكانيكية كمصدر للطاقة. عندما يتم إجراء اللحام بالموجات فوق الصوتية ، فإن قطعة عمل اللحام تكون تحت ضغط ثابت منخفض ، ويمكن أن يتسبب الاهتزاز عالي التردد المنبعث من سونوترود في أن ينتج سطح المفصل احتكاكًا قويًا للتصدع ويتم تسخينه إلى درجة حرارة اللحام لتشكيل رابطة. يمكن استخدام اللحام بالموجات فوق الصوتية للحام بين معظم المواد المعدنية ، ويمكن أن يحقق اللحام بين المعادن والمعادن غير المتشابهة وبين المعادن وغير المعدنية. يمكن تطبيقه على الإنتاج المتكرر للأسلاك المعدنية أو وصلات الرقائق المعدنية أو الصفائح المعدنية من 2 إلى 3 مم أو أقل. (8) اللحام بالانتشار اللحام بالانتشار هو طريقة لحام بالطور الصلب مع طاقة حرارية غير مباشرة كمصدر للطاقة. يتم إجراؤه عادة في ظل فراغ أو جو وقائي. أثناء اللحام ، يتم تلامس أسطح قطعتي العمل المراد لحامهما مع بعضهما البعض تحت درجة حرارة عالية وضغط عالٍ ويتم الاحتفاظ بها لفترة زمنية معينة للوصول إلى المسافة بين الذرات ، ويتم دمجهما من خلال انتشار بسيط للذرات. قبل اللحام ، ليس من الضروري فقط تنظيف الأكاسيد والشوائب الأخرى على سطح قطعة العمل ، ولكن أيضًا يجب أن تكون خشونة السطح أقل من قيمة معينة لضمان جودة اللحام. اللحام بالانتشار ليس له أي تأثير ضار تقريبًا على خصائص المواد الملحومة. يمكنها لحام العديد من المعادن المتشابهة وغير المتشابهة وبعض المواد غير المعدنية ، مثل السيراميك. يمكن لحام الانتشار أن يلحم الهياكل المعقدة وقطع العمل بسماكات مختلفة جدًا.

معلمات عملية اللحام بالليزر.

1. كثافة الطاقة. تعد كثافة الطاقة أحد أهم المعلمات في المعالجة بالليزر. مع كثافة طاقة أعلى ، يمكن تسخين الطبقة السطحية إلى نقطة الغليان خلال النطاق الزمني للميكروثانية لإنتاج كمية كبيرة من التبخر. لذلك ، فإن كثافة الطاقة العالية مفيدة لمعالجة إزالة المواد ، مثل التثقيب والقطع والنقش. بالنسبة لكثافة الطاقة المنخفضة ، تستغرق درجة حرارة السطح عدة مللي ثانية للوصول إلى نقطة الغليان. قبل أن تتبخر الطبقة السطحية ، تصل الطبقة السفلية إلى نقطة الانصهار ، وهو ما يسهل تشكيل لحام انصهار جيد. لذلك ، في اللحام بالليزر الموصل ، تكون كثافة الطاقة في حدود 104 ~ 106W / CM2.

2. شكل موجة نبض الليزر. يعد شكل موجة نبضة الليزر مشكلة مهمة في اللحام بالليزر ، خاصة لحام الصفائح. عندما يضرب شعاع ليزر عالي الكثافة سطح المادة ، فإن 60 ~ 98٪ من طاقة الليزر سوف تنعكس وتفقد على سطح المعدن ، وتتغير الانعكاسية مع درجة حرارة السطح. أثناء نبضة الليزر ، يتغير انعكاس المعدن بشكل كبير.

3. عرض نبض الليزر. عرض النبضة هو أحد المعلمات المهمة للحام بالليزر النبضي. إنها ليست فقط معلمة مهمة تختلف عن إزالة المواد وذوبان المواد ، ولكنها أيضًا معلمة رئيسية تحدد تكلفة وحجم معدات المعالجة.

4. تأثير كمية إزالة التركيز على جودة اللحام. عادةً ما يتطلب اللحام بالليزر درجة معينة من الانفصال ، لأن كثافة الطاقة في مركز البقعة عند نقطة بؤرة الليزر عالية جدًا ومن السهل التبخر في حفرة. في كل مستوى بعيدًا عن تركيز الليزر ، يكون توزيع كثافة الطاقة منتظمًا نسبيًا.

هناك طريقتان لإلغاء الضبط البؤري: إلغاء الضبط البؤري الإيجابي وإلغاء الضبط البؤري السلبي. إذا كان المستوى البؤري أعلى من قطعة العمل ، فهذا يمثل إلغاء ضبط بؤري إيجابي ، وإلا فهو إلغاء ضبط بؤري سلبي. وفقًا لنظرية البصريات الهندسية ، عندما تكون المسافة بين مستويات إلغاء التركيز الموجبة والسالبة ومستوى اللحام متساوية ، تكون كثافة الطاقة على المستويات المقابلة متماثلة تقريبًا ، لكن الشكل الفعلي للمجمع المنصهر الذي تم الحصول عليه مختلف. عندما يكون إلغاء الضبط البؤري سالبًا ، يمكن الحصول على عمق اختراق أكبر ، والذي يرتبط بعملية تكوين البركة المنصهرة. أظهرت التجارب أن مادة تسخين الليزر 50 ~ 200us تبدأ في الذوبان ، وتشكيل معدن سائل وتبخر ، وتشكيل بخار ضغط المدينة ، والرش بسرعة عالية جدًا ، مما يؤدي إلى إصدار ضوء أبيض مبهر. في الوقت نفسه ، يجعل التركيز العالي للبخار المعدن السائل يتحرك إلى حافة البركة المنصهرة ، مما يشكل انخفاضًا في مركز البركة المنصهرة. عندما يكون إلغاء الضبط البؤري سالبًا ، تكون كثافة الطاقة الداخلية للمادة أعلى من كثافة السطح ، ومن السهل تكوين ذوبان وتبخر أقوى ، بحيث يمكن نقل الطاقة الضوئية إلى الجزء الأعمق من المادة. لذلك ، في التطبيقات العملية ، عندما يكون عمق الاختراق مطلوبًا ليكون كبيرًا ، يتم استخدام إزالة التركيز السلبي ؛ عند لحام المواد الرقيقة ، يكون إلغاء الضبط البؤري الإيجابي مناسبًا.