التي مجموعة قابلية اللحام تنتمي إلى 15xsnd الصلب. فولاذ إنشائي متوسط ​​وعالي الكربون. فولاذ مقاوم للحرارة وعالي القوة

تصنيف الفولاذ. مبادئ التصنيف.

    عن طريق التعيين: الهيكلية ، الربيع ، الأداة ، المرجل ، السفينة ، إلخ.

    حسب الخصائص: مقاومة للأحماض ، مقاومة للحرارة ، مقاومة للحرارة ، قطع عالي السرعة ، إلخ ،

المواد ثنائية المعدن وطرق إنتاجها

    حسب التركيب الكيميائي: عن طريق محتوى الكربون (حتى 0.25 ؛ 0.25 ... 0.45 ؛ أكثر من 0.45 ... أو أكثر من 0.5٪ C ؛ عن طريق إزالة الأكسدة (c ، ps ، s ، الجدول 1) ؛ بواسطة طرق التحكم (فقط x / s ؛ x / s والخصائص ؛ حجم التحكم في الخصائص) ؛ من خلال محتوى عناصر صناعة السبائك (n / l Σ≤5٪ و 2٪ من كل منها ؛ s / l 5 ... 10٪ و w / l> 10٪) ؛ السبائك

    لحام الفولاذ الخفيف

    فولاذ يحتوي على نسبة عالية من الكروم والنيكل. يغطي هذا الفولاذ عالي السبائك مجموعة واسعة من التركيبات. تختلف خصائصها المقاومة للصدأ والتآكل والحرارة باختلاف محتوى السبيكة وترجع إلى تكوين طبقة أكسيد رفيعة جدًا تتشكل على سطح المعدن. شرارات من القش مطلية حولها عجلة جلخوالأبيض - أقرب إلى نهاية الشريط. هناك حجم متوسط ​​من النطاقات التي تحتوي على كمية معتدلة من الرشقات المتشعبة.

    يستخدم المنغنيز في الفولاذ لمزيد من المتانة ومقاومة التآكل وسهولة الدرفلة على الساخن والتزوير. تؤدي زيادة محتوى المنغنيز إلى تقليل قابلية اللحام للفولاذ. ينتج الفولاذ الذي يحتوي على المنغنيز شرارة مشابهة لشرارة الكربون. تؤدي الزيادة المعتدلة في المنجنيز إلى زيادة حجم تدفق الشرر وشدة الانفجارات. فالفولاذ الذي يحتوي على أكثر من الكمية العادية من المنجنيز سينتج شرارة مماثلة للصلب عالي الكربون مع محتوى أقل من المنجنيز.

    حسب طريقة الصهر: كهربائي (قوس ، بلازما ، خبث) ، في أفران الحث (WCH ، فراغ) ، محول ، بيسمير ، موقد مفتوح

    وفقًا لطريقة المعالجة: المدرفلة على البارد أو الساخن ، المصبوب ، المزورة

    عن طريق اللحام

يجب أن يتوافق التركيب الكيميائي للصلب GOST 380 وفقًا لتحليل ذوبان عينة المغرفة مع المعايير الواردة في الجدول 1.

يعزز الموليبدينوم الصلابة ، وهو عمق التصلب الممكن مع المعالجة الحرارية. تم تحسين قوة إجهاد الصدمات إلى 60٪ من الموليبدينوم. أعلى من 60٪ من الموليبدينوم ، تضعف مقاومة تأثير التعب. تتحسن مقاومة التآكل عندما يزيد محتوى الموليبدينوم عن 75 بالمائة. يتم أحيانًا دمج الموليبدينوم مع الكروم أو التنجستن أو الفاناديوم للحصول على الخصائص المرغوبة. يخلق الفولاذ الذي يحتوي على هذا العنصر شرارة مميزة مع سهم منفصل ، على غرار الحديد المطاوع ، والذي يمكن رؤيته حتى مع طفرات الكربون القوية إلى حد ما.

الجدول 1

درجة الصلب

كتلة العناصر ،٪

كربون

المنغنيز

لا يزيد عن 0.23

لا يزيد عن 0.05

كيف تؤثر شوائب السبائك على قابلية اللحام؟

الفولاذ المصنوع من التيتانيوم وسبائك الكولومبية. تُستخدم هذه العناصر كعوامل تصنيع سبائك إضافية للفولاذ منخفض الكربون والمقاوم للتآكل. تحافظ على مقاومة التآكل بين الخلايا الحبيبية بعد تعرض المعدن لدرجات حرارة عالية لفترة طويلة من الزمن.

يميل التنجستن ، كعنصر صناعة السبائك في أدوات الصلب ، إلى إنتاج حبيبات دقيقة وكثيفة عند استخدامه بكميات صغيرة نسبيًا. عند استخدامه بكميات كبيرة ، من 17 إلى 20 في المائة ، بالإضافة إلى سبائك أخرى ، ينتج التنغستن صلبًا يحتفظ بصلابته عند درجات حرارة عالية. عادة ما يستخدم هذا العنصر مع الكروم أو عوامل صناعة السبائك الأخرى. في اختبار الشرارة ، سيظهر التنجستن لونًا أحمر باهتًا في تيار الشرارة بجوار العجلة.

لا يزيد عن 0.05

لا يزيد عن 0.05

لا يزيد عن 0.15

كما أنه يقلل من تدفق الشرر ويقلل أو يلغي انبعاثات الكربون تمامًا. يتسبب فولاذ التنجستن ، الذي يحتوي على حوالي 10 بالمائة من التنجستن ، في ظهور نقاط رمح برتقالية منحنية قصيرة في نهاية خطوط المحمل. يمكن أن تكون خطوط الناقل حمراء باهتة إلى برتقالية ، اعتمادًا على العناصر الأخرى الموجودة ، بشرط ألا يكون محتوى التنجستن مرتفعًا جدًا. يستخدم الفاناديوم للتحكم في حجم الحبوب. يميل إلى زيادة الصلابة ويسبب صلابة ثانوية ملحوظة ، لكنه لا يتحمل التبريد.

لا يزيد عن 0.05

لا يزيد عن 0.15

يضاف إلى الفولاذ أثناء الإنتاج لإزالة الأكسجين. تنتج سبائك الصلب التي تحتوي على الفاناديوم شرارات برؤوس سهام منفصلة في نهاية خط الناقل ، على غرار تلك التي ينتجها فولاذ الموليبدينوم. يضاف السيليكون إلى الفولاذ للحصول على قدر أكبر من الصلابة ومقاومة التآكل. غالبًا ما يستخدم مع المنجنيز لصنع فولاذ قوي وصلب.

عادة ما يكون هذا الفولاذ عبارة عن سبائك خاصة مصممة لأدوات القطع. يتراوح محتوى الكربون من 70 إلى 80 في المائة. يصعب لحامها إلا بطريقة الفرن الحثي. سيُظهر اختبار الشرارة عدة ريش طويلة متشعبة باللون الأحمر بالقرب من العجلة ، وقش ملون في نهاية تيار الشرارة.

لا يزيد عن 0.15

شيء عن المعادن.

وسم الصلب:

على سبيل المثال: St 3psV3 ، Steel 20 ،

ستيل 15 H1M1FA

الألومنيوم

يمكن لحام العديد من هذه الفولاذ باستخدام قطب كهربائي مغطى بطبقة مقوسة من النوع المقوس مع تركيبة مماثلة لتكوين المعدن الأساسي. أقطاب منخفضة الكربونيمكن استخدامها أيضًا مع بعض أنواع الفولاذ. أقطاب من من الفولاذ المقاوم للصدأفعال عندما يكون التسخين المسبق غير ممكن أو مرغوب فيه. يجب تسخين الفولاذ المعالج حرارياً ، إن أمكن ، لتقليل تكوين المناطق أو الطبقات الصلبة في المعدن الأساسي المجاور للحام.

المنغنيز

التنغستن

الموليبدينوم

* - فقط في الفولاذ عالي السبائك ، وليس في النهاية.

عنصر السبائك الرئيسي هو الكربون

توزيع الفولاذ حسب مجموعات اللحام

يجب عدم ارتفاع درجة حرارة المعدن المنصهر ، ويجب التحكم في حرارة اللحام عن طريق ترسيب المعدن في حبيبات ضيقة. في كثير من الحالات ، تكون إجراءات اللحام متوسطة الفولاذ الكربونيويمكن استخدام الفولاذ عالي الكربون عند لحام سبائك الفولاذ.

قوة عالية ، سبيكة منخفضة الفولاذ الإنشائيعبارة عن فولاذ خاص يتم تقويته للحصول على قوة ومتانة عالية. تتطلب السبائك الخاصة والتكوين العام لهذا الفولاذ معالجة خاصة للحصول على لحامات مرضية. هذا الفولاذ عبارة عن فولاذ خاص منخفض الكربون يحتوي على كميات صغيرة محددة من عناصر صناعة السبائك. العناصر الهيكلية، المصنوعة من الفولاذ عالي القوة ، يمكن أن تحتوي على مناطق أصغر المقطع العرضيمن الفولاذ الإنشائي التقليدي ولا يزال يتمتع بنفس القوة.

البرونز ، على سبيل المثال ، Br.AZhMts10-3-1.5 (الألومنيوم والحديد والمنغنيز) ؛ Br.KMts3-1 ؛ MNZhKT5-1-0.2-0.2 (النحاس والنيكل والحديد والسيليكون والتيتانيوم)

مفهوم قابلية اللحام.

تُفهم قابلية اللحام الفيزيائية على أنها مجموع خصائص المعادن والسبائك مثل قدرتها على الذوبان المتبادل والانتشار في الحالات الصلبة والسائلة ، وتبلور مشترك للمعادن المنصهرة والقاعدة.

كما أن هذا الفولاذ أكثر مقاومة للتآكل والتآكل من أنواع الفولاذ الأخرى. في اختبار الشرارة ، تُنتج هذه السبائك شرارة مشابهة جدًا للفولاذ منخفض الكربون. يمكن تحقيق لحام موثوق به ذو قوة عالية ، فولاذ هيكلي منخفض السبائك باستخدام الإرشادات التالية.

لمنع التشقق تحت الحوض ، يجب استخدام أقطاب هيدروجين منخفضة فقط عند لحام الفولاذ الهيكلي ذو القوة العالية والسبائك المنخفضة. الهيدروجين هو العدو الأول للصوت اللحاماتفي سبائك الفولاذ لذلك ، استخدم فقط أقطاب هيدروجين منخفضة لمنع التشقق تحت الحوض. يحدث تكسير البنكرياس بسبب تجمع الهيدروجين في طلاء القطب الكهربائي ، ثم إطلاقه في القوس ، وامتصاصه بواسطة المعدن المنصهر.

قابلية اللحام التكنولوجية هي خاصية معقدة للمعدن تعكس استجابته لعملية اللحام وتحدد مدى ملاءمته الفنية النسبية لعمل وصلات ملحومة محددة تلبي شروط تشغيلها اللاحق. كلما زاد عدد طرق اللحام المطبقة على معدن معين وكلما اتسع نطاق كل طريقة لحام ، كانت حدود الأوضاع المثلى التي تضمن إمكانية الحصول على وصلات ملحومة بالجودة المطلوبة ، كانت قابلية اللحام التكنولوجي أفضل. يرد تعريف مفهوم اللحام في GOST 29273-92.

التحكم في رطوبة القطب. يجب وضع الأقطاب الكهربائية المخبوزة ، على الرغم من أنها لا تزال دافئة ، في فرن احتجاز قبل استخدامها. يجب أن تكون الأقطاب الكهربائية جافة للتخلص من امتصاص الهيدروجين. اختيار القطب منخفض الوزن الجزيئي. يتم تحديد الأقطاب الكهربائية بأرقام التصنيف ، والتي يتم تمييزها دائمًا على حاويات الأقطاب الكهربائية. يسرد الجدول 7-14 الأقطاب الكهربائية المستخدمة في لحام الفولاذ الإنشائي عالي القوة ومنخفض السبائك. الجدول 7-15 عبارة عن قائمة بالأقطاب الكهربائية المثبتة حاليًا في نظام إمداد الجيش.

"تعتبر المادة المعدنية قابلة للحام بدرجة محددة في عمليات معينة ولغرض معين عندما يحقق اللحام سلامة معدنية في عملية مناسبة ، بحيث تلبي الأجزاء المراد لحامها المواصفات ، سواء فيما يتعلق بصفاتها الخاصة أو فيما يتعلق بها التأثير على الهيكل الذي يشكلونه.

اختيار تركيبات الأسلاك والأسلاك. أقطاب الأسلاك ل لحام القوسلا يتم تصنيف القوس المغمور والغاز المحمي حسب القوة. مجموعات سلك لحاميجب ألا تحتوي الخيوط السلكية ، المستخدمة في الفولاذ الخاضع للتخفيف من الإجهاد ، على أكثر من 05 الفاناديوم الأخير. معدن ملحوممع أكثر من 05٪ فاناديوم قد يكون هشًا إذا تم تخفيف التوتر. عند استخدام اللحام بالقوس المغمور أو اللحام باللهب عالي التدفق ، يجب أن يكون الفولاذ الإنشائي منخفض السبائك ذو القوة الفولاذية المنخفضة هو نفسه بالنسبة للفولاذ العالي القوة.

تستخدم التقييمات النوعية لقابلية اللحام للفولاذ على نطاق واسع في الممارسة الصناعية كتقييم لدرجة قابلية اللحام:

I - قابلية اللحام الجيدة - عندما يتم استيفاء خصائص الأداء المطلوبة للوصلات الملحومة في ظروف (أوضاع) وتصميم (طريقة) معينة (واسعة إلى حد ما) ؛

يسرد الجدول 7-16 درجات الحرارة الموصى بها للتسخين المسبق. من المهم تجنب التركيز المفرط للحرارة حتى تبرد منطقة اللحام بسرعة. يمكن استخدام إما الرسم البياني لمدخلات الحرارة أو آلة حاسبة لإخراج الحرارة لتحديد مدخلات الحرارة للحام.

لاستخدام الرسم البياني للإدخال الحراري ، ابحث عن قيمة الجهد في العمود 1 وارسم خطًا لقيمة الأمبير في العمود. اقرأ الوحدات الحرارية عند النقطة التي يتقاطع فيها السطر الثاني مع العمود. الوحدات الحرارية هي آلاف الجول في البوصة. على سبيل المثال ، عند 20 فولت و 300 أمبير ، يتقاطع الخط مع العمود 2 بقيمة.

II - قابلية اللحام المرضية - عندما يتم ضمانها من خلال اختيار وضع اللحام المنطقي ومراعاته في عملية تصنيع المنتج ؛

III - قابلية اللحام المحدودة - عندما يكون من الضروري تطبيق تدابير تكنولوجية خاصة أو تغيير طريقة اللحام ؛

رابعًا - قابلية اللحام الضعيفة - حتى مع جميع التدابير التكنولوجية الخاصة المتخذة ، لا تتحقق خصائص الأداء المطلوبة للوصلات الملحومة.

يمكن عمل آلة حاسبة لإدخال الحرارة عن طريق نسخ النموذج المطبوع على الغلاف الخلفي من هذا الدليل على بلاستيك أو كرتون فاتح اللون أو مادة أخرى مناسبة وتقطيع القطع. في حالة عدم توفر مادة مناسبة ، يمكن تجميع الآلة الحاسبة عن طريق قص تصميم من ظهر العلبة. بعد قطع قطعتين ، يتم عمل ثقب في وسط كل ثقب. يتم تجميعها بعد ذلك باستخدام مثبتات الورق أو بعض الأجهزة المماثلة التي تسمح للقطع بالدوران.

لحام الفولاذ منخفض السبائك

لتحديد مدخلات حرارة اللحام باستخدام الآلة الحاسبة ، قم بتدويرها حتى تتم محاذاة قيمة مقياس الفولت مباشرة مقابل قيمة مقياس السرعة. ثم سيتم محاذاة القيمة على مقياس مكبرات الصوت مباشرة مقابل القيمة المحسوبة للوحدات الحرارية. كما هو الحال مع الرسم البياني ، فإن الوحدات الحرارية بآلاف الجول في البوصة.

عند تقييم قابلية اللحام ، بشكل أساسي بمساعدة العينات ، حدد ثلاثة الخصائص: - مقاومة شقوق التبلور. - عدم وجود تشققات في منطقة اللحام القريبة ؛ - لا انتقال لمعدن هاز إلى حالة هشة. للارتفاع ارقد الفولاذ وفقدان مقاومة التآكل.

وبالتالي ، عند تقييم قابلية اللحام ، يجب مراعاة ما يلي في العلاقة: - خصائص المواد. - النوع والأبعاد والغرض من التصميم ؛ - تقنية اللحام.

تحقق من قيمة الحرارة المدخلة التي تم الحصول عليها من الرسم البياني أو الآلة الحاسبة مع الحدود القصوى المقترحة في الجدولين 7-17 و 7. يمكن عمل لحام موثوق به بقوة إنتاجية عالية ، فولاذ إنشائي منخفض السبائك بشكل رسمي عن طريق اختيار قطب هيدروجين منخفض أو اختيار مزيج مناسب من تدفق الأسلاك أو الغاز السلكي عند استخدام القوس أو المعدن القوسي عمليات القوس. استخدم سترينجر مستقيم كلما أمكن ذلك. تجنب استخدام نمط نسج ؛ ومع ذلك ، إذا لزم الأمر ، يجب أن يقتصر على نسج جزئي.

اختبارات قابلية اللحام.

    طرق الاختبار لمقاومة التشققات الساخنة (عينات الصلابة المتغيرة)

    طرق اختبار مقاومة اللحام والمنطقة المتأثرة بالحرارة لظهور الشقوق الباردة (عينات من زيادة الصلابة).

    طرق اختبار جميع المناطق للانتقال إلى حالة الهشاشة (الاختبارات الميكانيكية ، التحليل الإنشائي).

    اختبارات مقاومة فقدان الخصائص التكنولوجية (التآكل ، الميكانيكية ، مقاومة التآكل ، إلخ).

    فولاذ مقاوم للحرارة وعالي القوة

    يتم الحصول على أفضل النتائج بحركة دائرية صغيرة للقطب مع مساحة نسج لا تتجاوز قطرين بمحرك. لا تستخدم أبدًا نمط نسج كامل. يجب ألا يتجاوز نمط النسج الجزئي ضعف قطر القطب. يوصى أحيانًا بحاشية التماس لتقليل الإجهاد أثناء التبريد. أجزاء كبيرة. يجب أن تكون اللحامات الملحومة سلسة ومحددة بشكل صحيح. تجنب تشققات الساق وتقليمها. يجب أن تكون الأقطاب الكهربائية المستخدمة في اللحامات أقل قوة من تلك المستخدمة في اللحام التناكبي.

العوامل المؤثرة في انتقال المعدن إلى حالة هشّة:

داخلي:

- مركبات الفوسفور

- تضخم الحبوب

- نيتريد (نيتروجين)

- الهيدريدات وفلوكينز (الهيدروجين)

- ترسيب الأطوار المتشققة (المركبات بين الفلزات)

- مكثفات الإجهاد

- تحميل ديناميكي

- درجات الحرارة المنخفضة.

الخصائص الرئيسية للمواد (المعادن) التي تؤثر على قابليتها للحام.

بدني:

    هيكل واحد أو مرحلتين أو متعدد المراحل (مثل Tiα أو α + β ، فولاذ A أو A + F)

    وجود انتقالات المرحلة في الحالة الصلبة (تعدد الأشكال)

    درجات حرارة انتقال المرحلة (بما في ذلك نقاط الانصهار)

    نقاط انصهار المركبات الكيميائية المعدنية المحتملة (الأكثر شيوعًا)

    ذوبان الغازات في المراحل الصلبة والسائلة

    معامل التمدد الخطي (18-8)

    اللدونة في نطاقات درجات الحرارة المختلفة

    لزوجة المعدن السائل واعتمادها على درجة الحرارة (الحديد الزهر والتيتانيوم)

    توصيل حراري

    كثافة

    القدرة على امتصاص أو عكس الفوتونات (في اللحام بالليزر)

    الخصائص المغناطيسية (على سبيل المثال ، في الفولاذ مع EBW أو النفخ المغناطيسي مع RDS ، permalloy)

المواد الكيميائية:

    النشاط الكيميائي في درجات حرارة مختلفة

    تفاعلات Exo أو ماصة للحرارة

    تأثير أفلام التخميل

    الميل لتشكيل الكربيدات ، البوريدات ، إلخ.

    السمية (الزنك والرصاص والبريليوم)

التكنولوجية:

    عرضة للتشقق الساخن

    احتمال تكوين هياكل هشة (بما في ذلك الصلابة)

    الميل إلى نمو الحبوب

    حالة التسليم (التاريخ): الصب ، تصلب العمل ، المعالجة الحرارية ، التشكيل على الساخن ، إلخ.

    تلوث النجاسة

    العيوب (المسام ، الجروح ، الشوائب) α

    حالة السطح

    السماكة والأشكال الهندسية

    الامتثال للرسم

(كل هذه العوامل لكل مادة يجب أن يعرفها ويأخذها مهندس اللحام بعين الاعتبار)

العوامل الرئيسية التي تحدد قابلية اللحام للمواد الإنشائية.

قابلية لحام الفولاذ: يتحدد بمحتوى الكربون والسبائك الأخرى والسماكة.

منخفض الكربونالفولاذ (الشكل 14) المحتوي على الكربون بنسبة 0.20٪ C ملحوم بدون قيود ، C = 0.21 ... 0.25٪ و S 100 مم - تسخين 100 ... 150 درجة مئوية مطلوب.

لماذا هناك حاجة للتدفئة؟ لتقليل الضغوط ، من الضروري تقليل المدخلات الحرارية ، ولكن في نفس الوقت ، يزيد معدل التبريد واحتمال حدوث تشققات.

هيكلية منخفضة من السبائكالفولاذ: 15GS ، 16GN ، 09G2S ، إلخ. عند S 30 مم ملحومة بنفس طريقة اللحام منخفض الكربون. عند S> 30 مم تسخين 100 ... 150 درجة مئوية.

منخفضة سبيكة مقاومة للحرارةالصلب (الكروم الموليبدينوم) انظر الجدول (الشكل 14) ، تتطلب التسخين المسبق والمعالجة الحرارية اللاحقة.

وسط مخلوطيتم تخمير الفولاذ عالي القوة فقط بالتسخين والمعالجة الحرارية اللاحقة. تستخدم المعادلات التجريبية لتأثير عناصر صناعة السبائك على الميل إلى الكسر الهش لتقدير درجة حرارة التسخين المسبق. قد يختلف المؤلفون المختلفون في مجموعة العناصر ومعاملاتها ، ولكن يتم الحفاظ على مبدأ البناء. على وجه الخصوص ، وفقًا لـ D. Seferian ، مع مراعاة سمك الفولاذ:

أولي تي التسخين = 350 ،

C e \ u003d C٪ + 1/9 (Mn٪ + Cr٪) + 1 / 18Ni٪ + 1 / 13Mo٪.

سمك الجدار S ، مم

في حالة استحالة تسخين وصيانة الهيكل بأكمله ، يتم استخدام الأسطح الأولية على الحواف المراد لحامها باستخدام مواد اللحام غير المعرضة للتشقق.

سبائك للغايةيمكن للفولاذ ، حسب الفئة ، إدراك دورة اللحام بشكل مختلف.

يمكن أن يؤدي عدد كبير من عناصر صناعة السبائك إلى عدم التجانس الكيميائي ، ونتيجة لذلك ، عدم التجانس الهيكلي.

فولاذ الطبقات المارتينسيتية والحديدية المارتينزية معرضة للتصلب وتتطلب تدفئة.

يمكن أن يشكل الفولاذ الممزوج بالنيتروجين شقوقًا هشة في منطقة HAZ.

الفولاذ الأوستنيتي عرضة للتشقق الساخن. يمكن تجنبها بإضافة 5 ... 10٪ من طور الفريت إلى معدن اللحام. يمكن حساب التركيب الكيميائي المطلوب لمعدن اللحام باستخدام مخطط شيفلر (الشكل 15).

من المهم بالنسبة للفولاذ عالي السبائك أن يمنع فقدان الخصائص التشغيلية (القوة ، مقاومة الحرارة ، مقاومة التآكل ، إلخ) أثناء عملية اللحام.

ميزات فولاذ الكروم والنيكل عالي السبائك هي:

- الموصلية الحرارية المنخفضة

- معامل التمدد الخطي العالي (≈1.5 مرة أكثر من الفولاذ الكربوني)

- لزوجة عالية للمعدن السائل.

فولاذ متباين

ترتبط قابلية اللحام للمفاصل من الفولاذ الذي ينتمي إلى فئات هيكلية مختلفة بشكل أساسي بثلاثة عوامل:

- فرق معنوي في معاملات التمدد الخطي

- تشكل هياكل هشة في المفصل أثناء الخلط

- تطوير عدم التجانس الهيكلي (كقاعدة عامة ، في منطقة الاندماج) بسبب ، من بين أمور أخرى ، انتشار الكربون في جانب المعدن مع قابلية ذوبان أعلى.

(تبدأ عملية انتشار الكربون في الفولاذ (أثناء اللحام والمعالجة الحرارية والتشغيل) عند 350 درجة مئوية وتستمر بشكل مكثف في حدود 550 ... 800 درجة مئوية)

- لا يمكن إزالة (أو تقليل) الضغوط الناتجة في الوصلات الملحومة من الفولاذ المختلف عن طريق المعالجة الحرارية.

الألمنيوم وسبائكه.

نادرًا ما يتم لحام الألمنيوم النقي ، خاصة في الصناعة الكهربائية حيث يتم استخدام اللحام بالضغط البارد.

تنقسم سبائك الألمنيوم إلى مجموعتين كبيرتين: معززة بالحرارة وقابلة للتشوه ، أي تصلب (تصلب ، تشوه). مشاكل قابلية اللحام الشائعة لجميع السبائك هي كما يلي:

    يوجد دائمًا فيلم Al 2 O 3 حراري كثيف على السطح المعدني ، مع نقطة انصهار تبلغ 2050 درجة مئوية ، عند T melt Al = 660 درجة مئوية. يمنع الفيلم المعدن السائل من الانتشار والترطيب ويشكل شوائب أكسيد متقشرة حادة .

    سيولة عالية وحادة انخفاض قوة الصلبةيؤدي المعدن عند درجات الحرارة المرتفعة (بالقرب من T pl) إلى احتمال انسكاب حوض اللحام.

    تتطلب الموصلية الحرارية العالية استخدام مصادر طاقة عالية أو تركيز طاقة عالي.

    قيمة كبيرة للمعامل. يحدد التمدد الخطي ومعامل المرونة المنخفض المخاطر العالية لتشوه الهيكل.

    تؤدي القابلية العالية للذوبان في الغازات (بشكل أساسي الهيدروجين) في المعدن السائل وقابلية الذوبان المنخفضة جدًا في المعدن الصلب إلى إطلاق 90 ... 95 ٪ من الغاز في وقت التبلور ، مما يؤدي إلى مسامية شديدة.

    يساهم الهيكل البلوري العمودي الخشن للحام في تطوير عدم التجانس الهيكلي وظهور الشقوق الساخنة ، إلى جانب P2 ، خاصة في السبائك من النوع AMg و AMts. (Al-Mg؛ Al-Mn)

    عند لحام السبائك المشغولة ، هناك خسارة كبيرة في القوة في منطقة إعادة التبلور (AMg و AMts).

    السبائك المقاومة للحرارة لنظام Al-Zn-Mg أو Al-Cu-Mg (durals) ، أو السبائك التي تحتوي على نسبة عالية من Si≥5٪ (silumins) عرضة للتقصف وظهور تشققات باردة بعض الوقت بعد اللحام .

الأساليب التكنولوجيةالمستخدمة في اللحام: تنظيف عالي الجودة لموقع اللحام (الحفر والتنظيف الميكانيكي) ؛ صب بعقب التيار المتناوبأو عكس القطبية ؛ الاختيار الصحيح لمواد الحشو.

التيتانيوم وسبائكه.

مادة هيكلية نشطة كيميائياً - تحترق في النيتروجين النقي.

تي رر 1665С. في درجة الحرارة العادية ، يتم تغطيتها بطبقة كثيفة من أكسيد النيتريد. قادرة على إذابة الهيدروجين بكميات كبيرة. أقصى قابلية للذوبان للهيدروجين تكون عند درجة حرارة تصل إلى 1200 درجة مئوية. في هذه المرحلة من منطقة هاز ، من المرجح أن يكون التقصف. تشكل الغازات مركبات كيميائية مع المعدن (TiO2 ، TiN ، Ti 3 N ، TiH 2) ، والتي تذوب في المعدن مع زيادة درجة الحرارة ، مما يؤدي إلى انخفاض في الليونة. يجب أن يكون محتوى الغازات في المعدن محدودًا: أكسجين يصل إلى 0.15٪ ، نيتروجين حتى 0.05٪ ، هيدروجين يصل إلى 0.01٪.

التيتانيوم له تحول متعدد الأشكال ↔ عند درجة حرارة 882 درجة مئوية ، لذلك ، أثناء التبريد ، يتم سحق الهيكل البلوري الأساسي ، مما يساهم في قابلية اللحام الجيدة للسبائك أحادية الطور. تتميز السبائك ذات الطورين  + بزيادة القوة والصلابة ، ولكنها عرضة لتشكيل الهياكل الهشة والشقوق أثناء اللحام.

خصائص فيزيائية:

معامل التمدد الحراري هو 1.5 مرة أقل من الفولاذ الكربوني و 3 مرات أقل من الفولاذ الأوستنيتي عالي السبائك. الموصلية الحرارية منخفضة ، حوالي 2.5 مرة أقل من الفولاذ ، ولكن في نطاق درجة حرارة 1500 ↔T يزيد بنحو 5 مرات. تكون لزوجة المعدن السائل عند متوسط ​​درجة حرارة حوض اللحام أعلى بخمس مرات من لزوجة المعدن السائل ، مما يؤدي إلى تكوين تجاويف غازية وفتحات أثناء اللحام الأوتوماتيكي.

وبالتالي ، فإن الخصائص الفيزيائية والتكنولوجية لمعظم سبائك التيتانيوم إيجابية ، وتخضع لحماية جيدة.

النحاس وسبائكه.

تتمثل إحدى المشكلات المميزة في لحام النحاس في الموصلية الحرارية العالية (9 مرات أكبر من الفولاذ ، و 14 مرة أكبر من الفولاذ المقاوم للصدأ) ونقطة انصهار منخفضة تبلغ 1083 درجة مئوية ، لذلك عادةً ما يتم لحام النحاس عند درجة حرارة عالية. سرعة منخفضة مع مدخلات حرارة كبيرة ويتم تسخين الهيكل بأكمله.

النحاس هو سلبي جدا. قابلية ذوبان الهيدروجين منخفضة للغاية ، والنيتروجين بالنسبة إلى النحاس هو غاز خامل بشكل عام. تحتوي الأكاسيد على Tm أعلى من Tm (Cu) وتطفو على سطح حوض اللحام. (CuO– 1336، Cu 2 O– 1235С) ، مع زيادة محتوى الأكسجين ، يتم تشكيل Cu-Cu 2 O سهل الانصهار بنقطة انصهار تبلغ 1064 درجة مئوية ، مما يقلل من ليونة المعدن.

نحاس (نحاس + زنك) ، زنك - 10… 40٪. يتأكسد الزنك بسهولة. أكسيد الزنك مركب سام متطاير. نتيجة لتبخر الزنك (نقطة الغليان 907 درجة مئوية) ، تتشكل المسامية.

تسمى سبائك النحاس مع معادن أخرى (باستثناء الزنك) بالبرونز. يتم استخدام العناصر التالية كمكونات هيكلية:

- قصدير

- الومنيوم

- الكروم

- البريليوم ، إلخ.

لكل منها مشاكله الخاصة: - يلحم القصدير جيدًا ، ولكنه عرضة للمسامية بسبب غليان القصدير ؛ - عند لحام البرونز الألومنيوم (1.5 ... 8٪ Al) ، من الضروري إزالة طبقة الأكسيد من السطح ، كما هو الحال عند لحام Al ؛ - برونز الكروم (BrX1 ، BrX07) من النحاس النقي تقريبًا ؛ - يعتبر البريليوم أكثر سمية من الزنك ، لذلك لا يتم لحام برونز البريليوم عادة.

الزركونيوم.

من حيث قابلية اللحام والخصائص الفيزيائية والكيميائية ، فهو قريب جدًا من التيتانيوم ، ولكنه أكثر نشاطًا فيما يتعلق بالغازات. يتم اللحام بشكل رئيسي في الغرف مع Ar. بالنسبة للهياكل الملحومة ، لا يتم استخدام Zr النقي عادةً ، ولكن السبائك التي تحتوي على كمية صغيرة من الفاناديوم أو النيوبيوم لزيادة الليونة.

المغنيسيوم.

مشاكل اللحام هي نفسها مشاكل Al ، ومع ذلك ، فإن طبقة أكسيد MgO أكثر مقاومة للحرارة (2500 درجة مئوية) ، ولكنها أكثر مرونة ولا تلتصق بشدة بالسطح. بالإضافة إلى ذلك ، المغنيسيوم قابل للاشتعال في الهواء. السبائك مع Al (MA-1 ، MA-3) تستخدم للهياكل.

معادن حرارية.

التنغستن والموليبدينوم والتنتالوم والنيوبيوم.

وهي نشطة للغاية في درجات حرارة عالية وتميل إلى تشكيل لحامات هشة ، خاصة Mo و W. عادة ما يتم لحام المعادن المقاومة للصهر في فراغ باستخدام حزمة إلكترونية.

البريليوم.

معدن نشط وسام ، مع كونه خفيفًا جدًا ومتينًا. يتم اللحام فقط عن طريق اللحام بالانتشار في الفراغ.

البولي إيثيلين وأنواع البلاستيك الأخرى

مادة غير موصلة للكهرباء وسيئة التوصيل للحرارة ، مما يؤدي إلى تسخين غير متساوٍ عبر سمك الجدار (الأنبوب). تطبيق التسخين بمساعدة عناصر التسخين (الإشعاع) ، ومحثات HF ، وتدفق الهواء الساخن ، متبوعًا بالضغط أو المسافة البادئة للمادة المضافة.

قابلية اللحام تشير إلى قدرة الفولاذ المعطى التركيب الكيميائيليعطيها عند اللحام بطريقة أو بأخرى بجودة عالية وصلة ملحومةبدون شقوق و مسام و عيوب اخرى. يحدد التركيب الكيميائي للصلب هيكله و الخصائص الفيزيائية، والتي يمكن أن تتغير تحت تأثير تسخين وتبريد المعدن أثناء اللحام. تتأثر قابلية لحام الفولاذ بمحتوى الكربون وعناصر السبائك فيه. للحصول على حكم أولي حول قابلية لحام الفولاذ بالتركيب الكيميائي المعروف ، يمكن حساب محتوى الكربون المكافئ باستخدام الصيغة

على أساس قابلية اللحام ، يمكن تقسيم جميع أنواع الفولاذ إلى أربع مجموعات:

1. ملحومة بشكل جيد ، حيث لا يزيد المعادلة عن 0.25. لا يتصدع هذا الفولاذ عند اللحام. بالطريقة المعتادة، أي بدون تدفئة أولية وما يصاحبها ومعالجة حرارية لاحقة.

2. قابل للحام بشكل مرض ، حيث يكون C مكافئ في حدود 0.25-0.35 ؛ إنها تسمح باللحام دون تكسير ، فقط في ظل ظروف الإنتاج العادية ، أي عند درجة حرارة محيطة أعلى من 0 درجة مئوية ، بدون رياح ، إلخ.

تشمل هذه المجموعة أيضًا الفولاذ الذي يتطلب التسخين المسبق أو المعالجة الحرارية الأولية واللاحقة لمنع تكون التشققات أثناء اللحام في ظل ظروف تختلف عن المعتاد (عند درجات حرارة أقل من 0 درجة مئوية ، والرياح ، وما إلى ذلك).

3. اللحام المحدود ، حيث يكون C eq في حدود 0.35-0.45 ؛ هم عرضة للتشقق عند اللحام في ظل الظروف العادية. عند لحام هذا الفولاذ ، فإن المعالجة الحرارية الأولية والتدفئة ضرورية. يتعرض معظم الفولاذ في هذه المجموعة للمعالجة الحرارية بعد اللحام.

4. ضعيفة ملحومة ، حيث C مكافئ أعلى من 0.45 ؛ هذا الفولاذ عرضة للتشقق أثناء اللحام.

يمكن دمجها فقط مع المعالجة الحرارية المسبقة والتسخين المسبق أثناء اللحام والمعالجة الحرارية اللاحقة. بالنسبة للمعادن ذات السماكة الصغيرة ، يمكن زيادة القيمة المحددة لـ C eq إلى 0.55. سخن درجة الحرارة لـ سبائك الصلب منخفضةاعتمادًا على قيمة C equiv تؤخذ على النحو التالي:

يبطئ التسخين المسبق التبريد ويمنع التشقق البارد أثناء اللحام.

يتم تحديد قابلية اللحام للفولاذ أيضًا من خلال اختبارات مختلفة. بمساعدة العينات ، تم إثبات ما إذا كانت الهياكل الهشة تظهر أثناء لحام هذا الفولاذ في معدن اللحام ومنطقة اللحام القريبة ، مما يساهم في تكوين الشقوق.


أبسط اختبار تقني ، حيث يتم لحام نقطة الإنطلاق من جانب واحد بصفائح من الفولاذ قيد الاختبار. لحام شرائحلوحة مستطيلة (الشكل 127 ، أ). بعد التبريد في الهواء الهادئ ، يتم إسقاط الصفيحة بمطرقة ، مما يؤدي إلى تدمير التماس من جانب الجزء العلوي. إذا تم العثور على آثار للشقوق أو الكسور التي تم تشكيلها مسبقًا في شكل تمزق المعدن الأساسي بالقرب من خط اللحام ، فإن الفولاذ ذو قابلية محدودة للحام ويتطلب التسخين المسبق والمعالجة الحرارية اللاحقة.

يمكن التحقق من الميل لتشكيل شقوق باردة في الفولاذ السميك عن طريق الانهيار وفقًا لطريقة مصنع كيروف (الشكل 127 ، ب ، vig). في منتصف عينة مربعة (130 × 130 مم) ، يتم عمل أخدود بقطر 80 مم. سمك الجزء المتبقي من العينة هو 2 ، 4 ، 6 مم. يتم لحام بكرة أو اثنتين في الأخدود (انظر الشكل 127 ، شعر مستعار) ، لتبريد الجزء السفلي من الخارج بالهواء أو الماء. إذا لم تتصدع العينة أثناء تسطيح الخرزة وتبريدها بالماء ، فيُعتبر الفولاذ ملحومًا جيدًا. إذا ظهرت تشققات في التبريد بالماء ، ولكن لم تحدث عند التبريد في الهواء ، فإن الفولاذ يعتبر قابلاً للحام بشكل مرض. يعتبر الفولاذ قابلاً للحام محدودًا إذا

تتشقق العينة أيضًا عند تبريدها في الهواء. يجب أن يكون هذا الفولاذ ملحومًا بالتسخين المسبق حتى 100-150 درجة مئوية.

يعتبر الفولاذ قابلاً للحام بشكل ضعيف إذا كانت عيّنته تتصدع حتى عند التسخين المسبق إلى 100-150 درجة مئوية.يتطلب هذا الفولاذ تسخينًا مسبقًا إلى 300 درجة مئوية وما فوق عند اللحام.

إدارة التصنيف العام للمقال: نشرت: 2011.06.01