ما هو تدفق اللحام؟

ملخص

تدفق اللحامهو أحد أهم مكونات اللحام التي لا يمكن الاستغناء عنها.

يركز العديد من الأشخاص فقط على آلات اللحام وأسلاك اللحام، لكنهم يتجاهلون الدور الحاسم للتدفق في تثبيت عملية اللحام وتحسين جودة طبقات اللحام. بعبارات بسيطة، التدفق عبارة عن مادة مساعدة معدنية كيميائية مصممة خصيصًا لعمليات اللحام. وهو يتكون من خليط معقد من المعادن غير العضوية، والمضافات الكيميائية، والمساعدات الوظيفية، ويستخدم على نطاق واسع في اللحام القوسي المغمور، والنحاس، واللحام، واللحام بالقوس السلكي ذو القلب الصهور-. لفهم تكنولوجيا اللحام بشكل شامل وإتقان إنتاج اللحام عالي الجودة-من الضروري أن نفهم بوضوح تعريف التدفق وتصنيفه ومبدأ العمل والوظائف الأساسية والأنواع ومجالات تطبيق التدفق.

تعريف

تدفق اللحام

ما هو تدفق اللحام؟تدفق اللحام عبارة عن مادة حبيبية أو مسحوقة أو معجونة-مثل المواد المساعدة للحام. يتم تطبيقه على القوس والمسبح المنصهر أو على اتصال به أثناء عملية اللحام. على عكس أسلاك اللحام والأقطاب الكهربائية التي توفر معادن الحشو، فإن الوظيفة الرئيسية للتدفق ليست العمل كمعدن حشو. وبدلا من ذلك، فإنه يلعب دورا وقائيا وتنقييا وتعديليا من خلال التغطية الفيزيائية والتفاعلات المعدنية الكيميائية. من وجهة نظر مهنية، فإن تدفق اللحام هو نوع مركب من عوامل التدفق. يمكنه عزل الهواء، وإزالة الشوائب الضارة في معدن اللحام، وتنظيم التركيب الكيميائي للمسبح المنصهر، وتحسين البنية المجهرية والخصائص الميكانيكية للحام. يمكن اعتباره "عامل التنقية" و"الطبقة الواقية" في نظام تعدين اللحام.

مبادئ العمل

1. العزل المادي والعزل الحراري

وتتمثل المهمة الأساسية للتدفق في توفير العزلة الجسدية. أثناء عملية اللحام، يكون القوس الكهربائي ذو درجة الحرارة المرتفعة-وحوض الفولاذ المنصهر نشطين للغاية ويكونان عرضة للتفاعل مع الأكسجين والنيتروجين وبخار الماء في الهواء. تنتج هذه التفاعلات أكاسيد ونيتريدات هشة، مما يقلل من صلابة خط اللحام ويؤدي إلى العديد من عيوب المسامية. عندما يذوب التدفق عند درجات حرارة عالية، فإنه يشكل طبقة خبث سائلة كثيفة تغطي سطح البركة المنصهرة بالكامل. تعمل طبقة الخبث هذه على عزل المعدن المنصهر ذو درجة الحرارة العالية-بشكل فعال عن الهواء الخارجي، مما يؤدي إلى قطع قنوات تفاعلات الأكسدة والنيترة. علاوة على ذلك، فإن طبقة الخبث لديها خصائص عزل حراري جيدة، والتي يمكن أن تبطئ معدل التبريد لمعدن اللحام. معدل التبريد المناسب يمكن أن يتجنب عيوب التصلب السريع، ويقلل من إجهاد اللحام المتبقي، ويمنع الشقوق الباردة الناتجة عن الاختلافات المفرطة في درجات الحرارة.

2. التنقية الكيميائية وإزالة الشوائب

يحتوي تدفق اللحام على مكونات كيميائية نشطة مختلفة. عند درجات الحرارة المرتفعة، يمكن أن يخضع لعملية الأكسدة-والحد من الكبريت وإزالة الكبريت وإزالة السيليكون وغيرها من التفاعلات المعدنية مع الشوائب الضارة في المجمع المنصهر. يعد الكبريت والفوسفور من أكثر عناصر الشوائب ضررًا في المعادن الملحومة. يمكن أن يتسبب المحتوى الزائد من الكبريت في حدوث تشققات ساخنة في وصلة اللحام، بينما سيؤدي محتوى الفوسفور الزائد إلى تقليل -صلابة درجة الحرارة المنخفضة لدرزة اللحام بشكل كبير. يمكن للمكونات القلوية في تدفق اللحام أن تتفاعل بشكل كامل مع مركبات الكبريت والفوسفور، مما يولد طبقة خبث مستقرة وغير قابلة للذوبان تطفو على سطح البركة المنصهرة. بعد التبريد، يمكن إزالة طبقة الخبث هذه. في الوقت نفسه، يمكن لتدفق اللحام أيضًا أن يحلل بخار الماء المتبقي في منطقة اللحام ويزيل عنصر الهيدروجين الذي يسبب الشقوق الناجمة عن الهيدروجين، وبالتالي تحسين نقاء معدن اللحام بشكل ملحوظ.

التصنيفات الرئيسية لتدفق اللحام

بناءً على الأشكال والتركيبات وطرق تطبيق اللحام المختلفة، يمكن تصنيف تدفق اللحام إلى عدة فئات. كل فئة لها نطاق التطبيق الخاص بها وخصائص المعالجة. تعتمد طريقة التصنيف الأكثر استخدامًا في الصناعة على الشكل المادي والقلوية الكيميائية.

1. مصنفة حسب الشكل المادي

أولاً، التدفق الصلب الحبيبي هو النوع الأكثر استخدامًا ويتم تطبيقه بشكل أساسي في اللحام القوسي المغمور. حجم جسيماته موحد، وخصائصه الكيميائية مستقرة، وله خصائص ترطيب جيدة. أثناء عملية اللحام، يمكن أن تشكل طبقة خبث مستمرة ومستقرة، وهي مناسبة للحام الصفائح السميكة، ولحام طبقات اللحام الطويلة، وخطوط الإنتاج الآلية. ثانيا، يتم استخدام تدفق العجينة بشكل رئيسي في اللحام بالنحاس واللحام الدقيق الخاص. إنه يتمتع بقدرة التصاق قوية ويمكن تطبيقه بدقة على موقع اللحام، مما يجعله مناسبًا للحام الأجزاء الصغيرة والمكونات الدقيقة. ثالثًا، يتم استخدام تدفق المسحوق عادةً مع سلك اللحام وله سرعة تفاعل سريعة وتأثير تنقية جيد. إنها مناسبة لسيناريوهات بناء اللحام المتنقلة والمعقدة.

2. التصنيف حسب القلوية الكيميائية

وفقًا لمعامل القلوية، يمكن تقسيم تدفق اللحام إلى تدفق حمضي، وتدفق محايد، وتدفق قلوي. يتميز التدفق الحمضي بعملية لحام مستقرة، وتشكيل لحام جميل، وترشيش منخفض، وقابلية تشغيل جيدة، وهو مناسب للحام الفولاذ الكربوني العادي وإنتاج الأجزاء الهيكلية العامة. يتمتع التدفق القلوي بقدرة قوية على إزالة الشوائب، ومقاومة ممتازة للتشققات وتأثير تحسين المتانة، ويستخدم في الغالب للفولاذ عالي القوة-، وفولاذ الأوعية ذات الضغط المنخفض-، واللحام الهيكلي المهم مع متطلبات السلامة العالية. يتميز التدفق المحايد بأداء متوازن، مع الأخذ في الاعتبار استقرار العملية والأداء الميكانيكي، ويستخدم على نطاق واسع في إنتاج اللحام الصناعي التقليدي.

وظائف تدفق اللحام

1. تثبيت قوس اللحام وتحسين عملية اللحام

تتمتع مكونات تدفق اللحام بأداء ممتاز في تثبيت القوس. أثناء عملية اللحام، يتحلل التدفق ويتأين بشكل مستمر، مما يحافظ على استقرار قوس اللحام، ويتجنب كسر القوس، وتجول القوس وغيرها من الظواهر غير المستقرة. يضمن الاحتراق القوسي المستقر إدخال حرارة اللحام الموحد، وعرض اللحام المتسق وعمق الاختراق، مما يقلل بشكل فعال من تقلبات عملية اللحام الناتجة عن التشغيل اليدوي أو تغيرات معلمات المعدات، وتحسين معدل نجاح منتجات اللحام.

2. القضاء على عيوب اللحام الشائعة
 

باعتباره مادة تنقية أساسية، يمكن للتدفق أن يمنع بشكل أساسي العديد من عيوب اللحام الشائعة. وظيفة عزل الغاز يمكن أن تتجنب عيوب المسامية الناتجة عن تسرب الغاز. يمكن لتفاعلات إزالة الكبريت وإزالة الفسفور القضاء على مخاطر الشقوق الساخنة والكسور الهشة؛ يمكن أن يؤدي تأثير التبريد البطيء إلى تقليل الضغط المتبقي والشقوق الباردة. في الوقت نفسه، يمكن للانصهار الموحد لخبث التدفق وظاهرة الخبث العائم أن يتجنب بشكل فعال عيوب تضمين الخبث، مما يجعل سطح اللحام سلسًا والهيكل الداخلي كثيفًا.

3. تحسين الخواص الميكانيكية للحام وعمر الخدمة

غالبًا ما تكون الوصلات الملحومة هي أضعف جزء من المعدات الميكانيكية. يمكن أن يؤدي تأثير صقل السبائك والحبوب لتدفق اللحام إلى تحسين الخواص الميكانيكية الشاملة لعمليات اللحام بشكل كبير. يتمتع معدن اللحام المُحسّن بقوة أعلى، وصلابة أفضل، ومقاومة للتعب، ويمكنه مقاومة الاهتزاز الميكانيكي طويل المدى-، وحمل الصدمات، والتآكل البيئي في العمليات الصناعية. إنه يطيل عمر خدمة الأجزاء الهيكلية الملحومة بشكل كبير ويقلل من تكاليف صيانة المعدات واستبدالها.

مجالات التطبيق الصناعي

1. لحام الآلات الثقيلة والهياكل الفولاذية
 

في قطاعات الصناعات الثقيلة مثل بناء الهياكل الفولاذية، وآلات الموانئ، ومعدات التعدين وآلات البناء، تكون هناك حاجة إلى ألواح سميكة ولحام بأحمال عالية-. في مثل هذه الحالات، يتم استخدام تدفق اللحام الكهربائي على نطاق واسع. يمكنه تلبية متطلبات التيار العالي والاختراق العميق واللحام المستمر على المدى الطويل-، مما يضمن الاستقرار الهيكلي وقدرة التحمل- للمكونات الفولاذية الكبيرة.

2. لحام أوعية الضغط وخطوط الأنابيب

تتمتع أوعية الضغط وخطوط أنابيب نقل النفط والغاز بمتطلبات أمان عالية للغاية فيما يتعلق بوصلات اللحام، وتحتاج إلى مقاومة ممتازة للتشققات، و-صلابة في درجات الحرارة المنخفضة وإحكام إغلاق الهواء. في هذا المجال، يتم استخدام تدفق اللحام القلوي عالي الجودة- بشكل رئيسي، والذي يمكنه إزالة الشوائب الضارة بشكل فعال وتقليل هشاشة اللحام، مما يضمن قدرة وصلة اللحام على تحمل الضغط العالي والتغيرات البيئية المعقدة أثناء التشغيل على المدى الطويل-.

3. لحام السيارات والتصنيع الدقيق

في تصنيع هياكل السيارات، ومعالجة الأجزاء الدقيقة، وإنتاج المعدات الصناعية الخفيفة، يتم استخدام التدفقات المحايدة والتدفقات الحمضية بشكل أساسي. إنها تتميز بخصائص تشكيل اللحام الجميل، وتشوه اللحام الصغير، والأداء المستقر، والتي يمكن أن تلبي متطلبات التصنيع الذكي الحديث وخطوط إنتاج اللحام الآلي من حيث الدقة والمظهر.

التدفق هو مادة مساعدة وظيفية لا غنى عنها في تكنولوجيا اللحام الحديثة. إنها ليست ملحقًا تافهًا ولكنها مادة أساسية تحدد جودة اللحام واستقرار العملية وعمر المعدات. من خلال حماية العزل الفيزيائي، وإزالة الشوائب الكيميائية، وتحسين الخواص المعدنية، يعمل التدفق بشكل فعال على حل المشكلات الفنية المختلفة في اللحام ذي درجة الحرارة العالية-، ويتجنب بشكل كبير عيوب اللحام، ويحسن الخواص الميكانيكية لدرزة اللحام. مع استمرار التصنيع الصناعي في التطور نحو دقة أعلى وقوة أعلى وأمان أعلى، فإن متطلبات أداء التدفق تتزايد باستمرار أيضًا. في الإنتاج الصناعي المستقبلي، ستصبح التدفقات الخاصة الفعالة والمنخفضة-الهيدروجين والصديقة للبيئة والذكية هي الاتجاه الرئيسي للتنمية. إن الفهم الشامل لتعريف التدفق ومبادئه وتطبيقاته هو الشرط الأساسي لإتقان عمليات اللحام القياسية وإنتاج منتجات ملحومة-عالية الجودة، وهو أيضًا المعرفة المهنية الأساسية لمهندسي اللحام الحديثين وموظفي التصنيع.