لحام القوس - stadopedia

اللحام بالقوس الكهربائي هو أكثر طرق اللحام الانصهار شيوعا ، حيث يتم التسخين عن طريق حرق القوس الكهربائي بين القطب وقطعة العمل. القوس هو تصريف قوي للكهرباء في جو مؤين ، يرافقه إطلاق كمية كبيرة من الحرارة والضوء.

اعتمادا على نوع القطب ، فضلا عن نوع القوس ، يتم تمييز الأنواع التالية من لحام القوس:

1) اللحام مع القطب غير القابل للاستهلاك (الجرافيت أو التنغستن) عن طريق قوس من العمل المباشر ، والذي يتم فيه الاتصال إما عن طريق ذوبان المادة الأساسية فقط ، أو بإضافة مادة مضافة (الشكل 5.5 أ) ؛ اقترح هذا الشكل الواسع من اللحام لأول مرة في عام 1882 من قبل العالم الروسي NN Benardos.

2) اللحام مع القطب (المعدن) المستهلك عن طريق قوس من العمل المباشر ، والذي يتم الحصول على اتصال عن طريق ذوبان المادة الأساسية والقطب في وقت واحد ، مما يعيد ملء بركة اللحام بالمعدن السائل (الشكل 5.5 ب) ؛ هذا النوع الأكثر شيوعا من اللحام كان أول من اقترح في عام 1888 من قبل العالم الروسي NG Slavyanov.

3) لحام مع قوس. حرق بين اثنين ، كقاعدة عامة ، أقطاب كهربائية غير قابلة للاستهلاك وعدم وجود اتصال كهربائي لشغل العمل الملحومة ، ونتيجة لذلك يتم تسخين المادة الأساسية وتذوبها بالحرارة الصادرة من قوس قريب من مكانه (الشكل 5.5-ج) ؛ يستخدم هذا النوع من أجل لحام المواد غير الموصلة ، على سبيل المثال ، الزجاج ، وأيضا ، إذا لزم الأمر ، يقلل من ذوبان المادة الأساسية ، على سبيل المثال ، أثناء اللحام ، أو التسطيح ، المعدنة أو الرش.

4) لحام مع قوس ثلاث مراحل. حرق بين قطبين ، وكذلك بين كل واحد منهم والمعدن الأساسي (الشكل 5.5-د) ؛ يستخدم هذا النوع لزيادة طاقة اللحام وزيادة الإنتاجية ، على سبيل المثال ، عند تطفو على السطح.

يتم تشغيل القوس بواسطة تيار ثابت ومتناوب. عند استخدام التيار المباشر ، يتميز اللحام بالقطبية المستقيمة والعكسية. عندما لحام مع قطبية مباشرة ، يتم توصيل القطب إلى القطب السالب (الكاثود ، Fig.5.5 - أ ، ب) ، وعند اللحام على قطبية عكسية - إلى الإيجابية (الأنود ، الشكل 5.5 ب. على اليمين). يسمح هذا الأخير باللحام بمواد ذات طلاءات حرارية وتدفقات ، لأن إطلاق الحرارة في منطقة القطب الموجب أكبر بكثير من منطقة الكاثود. بالإضافة إلى ذلك ، يتم استخدام اللحام على القطبية العكسية للحصول على مركبات عالية الجودة من الألمنيوم وسبائكها ، على السطح الذي يتكون منه طبقة قوية وحرة من أكسيد Al2 O3. يذوب عند درجة حرارة 2050 درجة مئوية ومنع الاتصال. يتم تدمير هذا الفيلم إذا لم يتم قصفه بالإلكترونات الخفيفة التي تطير من الكاثود ، ولكن بواسطة الأيونات الثقيلة ذات الطاقة العالية التي تطير من الأنود.

مصادر التيار المباشر هي مقومات اللحام والمولدات. مصادر طاقة التيار المتردد هي محولات اللحام ، وهي أكثر شيوعًا لأنها أسهل في التشغيل ، وأكثر متانة وكفاءة أعلى من المعدلات ومولدات التيار المستمر. ومع ذلك ، فإن التيار المباشر أكثر تفضيلاً من حيث التكنولوجيا ، لأنه يزيد من استقرار حرق القوس ، ويحسن ظروف اللحام في المواقع المكانية المختلفة ، يصبح من الممكن لحام ليس فقط على الخط المستقيم ، ولكن أيضا على القطبية العكسية.

التين. 5.5. الأنواع الرئيسية من لحام القوس:

أ - قطب غير قابل للاستهلاك ؛ ب - قطب كهربائي قابل للاستهلاك ؛ in - قوس غير مباشر ؛ ز - قوس ثلاث مراحل: 1 - قطب غير قابل للاستهلاك. 2 - قوس العمل المباشر ؛ 3 - المادة الرئيسية ؛ 4 - مواد مالئة ؛ 5 - قطب ذوبان ؛ 6 - قوس غير مباشر ؛ 7 - قوس ثلاثي الأطوار

تتضمن عملية اشتعال القوس في معظم الحالات ثلاث خطوات: 1) دائرة قصيرة من القطب على قطعة العمل ؛ 2) اضغط على القطب لمسافة 3 ... 6 ملم. 3) حدوث تصريف قوس مستقر. أثناء الإشعال بالقوس ، تكون الفجوة القوسية متأينة ، والتي يتم الحفاظ عليها باستمرار أثناء حرقها الإضافي.

يتم تنفيذ دارة قصيرة (الشكل 5.6 أ) لتسخين مواجهة نهاية القطب 1 (الكاثود) والشغل 2 (الأنود) في منطقة اتصاله مع القطب. بعد الانسحاب من القطب (الشكل 5.6 ب)، مع نهاية ساخنة من قبل تيار كهربائي يبدأ انبعاث الإلكترون حراري 3. التصادم تتحرك بسرعة من القطب السالب إلى القطب الموجب الإلكترونات مع جزيئات الغاز والأبخرة المعدنية يؤدي إلى تأين والأيونات مظهرهم 4. والتدفئة عمود من قوس وزيادة الطاقة الحركية من الذرات والجزيئات بسبب تصادمها ، يحدث التأين إضافية. ونتيجة لذلك ، تصبح الفجوة القوسية موصلة للكهرباء. عملية إشعال القوس ينتهي مع ظهور تصريف قوس مستقر (الشكل 5.6-ج). درجة حرارة العمود قوس 5 تعتمد على المواد الكهربائي وتركيب الغاز في القوس والقطب في لحام الصلب يساوي تقريبا 6000 درجة مئوية، ودرجة حرارة الكاثود والأنود في أقصى مناطق التدفئة 6 و 7 على التوالي، 2700 درجة مئوية و 2900 درجة مئوية. في منطقة القطب الموجب عادة ما يتم تخصيص أكثر بكثير الطاقة الحرارية مما كانت عليه في منطقة القطب السالب (ولكن AC لحام القوس الأنود الحالية ودرجة حرارة القطب السالب التعادل بسبب التغيير الدوري للقطبية).

من الممكن إشعال القوس دون تقصير وإزالة القطب. لهذا الغرض ، يتم توصيل مذبذب لدائرة اللحام لفترة قصيرة. مصدر التيار العالي المتناوب الجهد الحالي ، مما يؤدي إلى تصريف كهربائي عالي التردد من خلال الفجوة القوسية ، وضمان التأين الأولي. تستخدم هذه الطريقة لإشعال القوس عند اللحام بقطب كهربائي غير قابل للاستهلاك.

التين. 5.6. تسلسل عملية اشتعال القوس:

أ - دائرة كهربائية قصيرة ب - اضغط على القطب. ج - حدوث تصريف قوس مستقر: 1 - قطب كهربائي ؛ 2 - فارغ 3 - الالكترونات. 4 - أيونات. 5 - القوس ؛ 6 - منطقة أعظم تسخين كاثود. 7 - منطقة من أعظم حرق الأنود

وتتميز أنواع قوس اللحام أيضا درجة ميكنة العملية وسيلة لحماية القوس والمواد المنصهرة.

يتم إجراء اللحام القوسي اليدوي عن طريق ذوبان أقطاب اللحام ، والتي يتم تغذيتها يدوياً في القوس ويتم تحريكها في اتجاه اللحام الناتج. الأقطاب الكهربائية هي قضبان سلكية بطبقات يتم تطبيقها على أسطحها الجانبية المصممة لتوفير حرق قوس ثابت ، وحماية المعدن المنصهر من تأثيرات الهواء والحصول على خط التماس من تكوين معين وخصائص. تشمل تركيبة غلاف الإلكترود مكونات الاستقرار ، وتشكيل الخبث ، وخلط المعادن ، وإزالة الأكسدة ، وتشكيل السبائك.

خلال لحام، والمعدنية المغلفة بالمطاط القطب (الشكل 5.7) قوس يحترق بين القطب ذاب 1 و 2 و 3. المعادن الأساسية القطب وقطرات المعدن المنصهر تسقط في تجمع لحام 4. جنبا إلى جنب مع القطب يذوب وتشكيل طبقة واقية 5. جو الغاز حوالي 6 القوس والحمأة الخبث السائل 7 على سطح المعدن المنصهر. كما حركة يتصلب تجمع قوس اللحام، وتشكيل لحام على سطح 8 التي تشكل شركة عزز الخبث الخبث قشرة 9.

مع سمك فولاذي يصل إلى 6 مم ، يمكن لحام الفجوة دون قطع حواف قطع العمل. بالنسبة للسمك الأكبر ، يتم إجراء قطع واحد أو جانبين من الحواف لضمان الاختراق الكامل عن طريق قطعها بزاوية. يتم سد الوصلات التي يزيد سمكها عن 10 مم بواسطة طبقات متعددة الطبقات ، يبلغ سمك كل طبقة فيها 6 مم.

التين. 5.7 اللحام مع القطب المعدني المطلي: 1 - قوس. 2 - قطب كهربائي 3 - معادن عادية 4 - حمام اللحام. 5 - طلاء القطب. 6 - الغلاف الجوي للغاز الواقي. 7 - حمام الخبث السائل 8 - التماس الملحومة. 9 - قشرة الخبث. vsv - سرعة اللحام vp - معدل توريد معدن اللحام

التين. 5.8. ممكن مكاني

موقف من اللحام:

أ - الدنيا ؛ ب - السقف ج - أفقي على سطح رأسي ؛ د - عمودي على سطح عمودي

يوفر اللحام اليدوي اللحامات ذات الجودة الجيدة. إنه عالمي ومريح لصنع طبقات منحنية قصيرة في أي موضع مكاني (الشكل 5.8) ، عند تطبيق طبقات في الأماكن التي يصعب الوصول إليها ، وكذلك أثناء أعمال التجميع وتجميع هياكل الشكل المعقد. ولكن ينبغي أن يوضع في الاعتبار أن لحام اللحامات الأفقية والعمودية على سطح رأسي (الشكل 5.8-ج) د) أكثر صعوبة من اللحام في الموضع السفلي (الشكل 5.8-أ). يميل معدن اللحام المنصهر إلى التدفق تحت تأثير الجاذبية. لذلك ، يفضل لحام اللحامات العمودية من الأسفل إلى الأعلى ، بحيث يشكل المعدن المشكل دعماً للمعدن الأعلى المصهور.

عندما تكون طبقات اللحام في وضع السقف (الشكل 5.8-ب) ، تزداد إمكانية تقلص المعدن المنصهر. يتم الاحتفاظ بعلبة المعدن بسبب ضغط القوس والتوتر السطحي. لا يمكن نقل قطيرات معدنية من القطب إلى المعدن الأساسي إلا إذا كان هناك قوس قصير ، والذي يتطلب مهارات جيدة من اللحام. لمنع سقوط قطرات منصهرة على اليد ، من الضروري تحريك القطب باتجاهك ، كما هو موضح في الشكل. 5.8 ب.

تتمثل عيوب اللحام اليدوي بالمقارنة مع اللحام الأوتوماتيكي الموضح أدناه في الإنتاجية المنخفضة ، عدم تجانس جودة اللحام على طول الطول والحاجة إلى تأهيل عالي للحام.

التين. 5.9. لحام القوس المغمور الأوتوماتيكي:

1 - القوس ؛ 2 - سلك كهربائي 3 - معادن عادية 4 - حمام اللحام. 5 - طبقة تدفق؛ 6 - حمام الخبث السائل. 7 - التماس الملحومة ؛ 8 - قشرة الخبث. 9 - آلية التغذية. 10 - الرصاص الحالي vsv - سرعة اللحام v - اللحام سرعة تغذية المعادن

لحام القوس التلقائي ، يتم استخدام سلك القطب غير مغطى وتدفق لحماية تجمع القوس واللحام من الهواء. إن تغذية وتحريك سلك الإلكترود في اتجاه اللحام المشكل ، وكذلك عمليات اشتعال القوس وفوهة اللحام في نهاية خط التماس تكون مؤتمتة بالكامل.

في عملية القوس المغمور التلقائي اللحام (الشكل 5.9) 1 قوس حروق بين الأسلاك (2) ومعادن عادية 3. حيث قوس وبركة اللحام من المعدن المنصهر 4 من كل الجهات مغلقة بإحكام طبقة تدفق 5 سمك 30 ... 50 مم. جزء من تدفق يذوب ، مما أدى إلى تجويف الغاز حول القوس ، وحمام الخبث السائل 6 على سطح المعدن المصهور.

لحام القوس المغمور ، تغلغل عميق للمعدن الأساسي مميز. ويرجع ذلك إلى حركة سريعة جدا من القطب على طول الشغل والتنافر في وقت واحد قوي المعدن المنصهر قوس هو تحول الى الوراء، أي في الاتجاه المعاكس لحركة القوس. كما الحمام القطب المعدنية والخبث يصلب لتشكيل حركة متعدية لحام 7. المغلفة الصلبة الخبث القشرة 8. السلك انتقلت تلقائيا على طول خط التماس عن طريق آلية الحركة ويتغذى على السرعة الصحيحة على شكل قوس من خلال توفير آلية 9. الحالية زودت بها من خلال موصل 10.

تتكون أهم مزايا التلقائي لحام القوس المغمور بالمقارنة مع عملية يدوية في زيادة أداء 5-20 مرات، وتحسين الجودة، وزيادة الاستقرار في لحام وتقلل من تكلفة 1 م لحام. يسمح اللحام الأوتوماتيكي باللحام في ممر واحد دون قطع حواف سمك المعدن حوالي 20 مم ، مما يوفر وفورات كبيرة في اللحام المعدني مقارنة باللحام في القطع. تدفق يحمي موثوق تجمع لحام، فإنه يوفر إزالة الأكسدة مكثفة وصناعة السبائك ويرجع ذلك إلى زيادة حجم الخبث السائل، والتبريد ببطء نسبيا لحام تحت طبقة سميكة من تدفق والقشرة الخبث الصلبة التي تسبب الحصول على الخواص الميكانيكية أعلى من معدن اللحام.

يستخدم لحام القوس المغمور الأوتوماتيكي في الإنتاج المتسلسل والكتلة لأداء طبقات طويلة ومستقيمة حلقية على المعدن حتى سماكة 100 مم. يتم إستخدامه في إنتاج الأنابيب الملحومة و المستقيمة اللولبية ، الغلايات ، الخزانات ، أجسام السفن ، الحزم الجسرية وغيرها من المنتجات.

لكن اللحام القوسي المغمور التلقائي غير مربح اقتصاديًا لاستخدامه للحصول على طبقات قصيرة من مسار معقد. كما أنه لا ينطبق على اللحامات العمودية بسبب تدفق المعدن المنصهر والخبث. يتم تعويض عدم التساوي في الحواف الملحومة وتغيير الفجوة أثناء اللحام اليدوي من قبل اللحام عن طريق تسريع أو إبطاء عملية اللحام. في اللحام التلقائي ، هذا لا يمكن القيام به ، يتم الحصول على خط التماس مع تدفقات أو تعزيز المفرط وغيرها من العيوب. لذلك ، يتطلب اللحام الأوتوماتيكي تحضير أكثر دقة للحواف الملحومة والتجمع من اللحام اليدوي.

نوع من اللحام شبه الأوتوماتيكي تحت التمويه هو نوع من اللحام شبه الأوتوماتيكي ، والذي يكون فيه إمداد القطب بالسرعة vp (الشكل 5.9) أوتوماتيكيًا ، وحركته في اتجاه اللحام - يدويًا. يتم استخدام هذه الطريقة لإنتاج طبقات قصيرة ومنحنى. أداء اللحام شبه الأوتوماتيكي هو أعلى بـ 4 مرات من اللحام اليدوي.

التين. 5.10 اللحام في غازات التدريع

نوع آخر من اللحام القوسي هو اللحام في الغازات الواقية ، والتي عادة ما تستخدم كأرغون أو ثاني أكسيد الكربون الرخيص. يتم إجراء هذا اللحام بواسطة قطب كهربائي غير قابل للاستهلاك ومستهلك ، سواء يدوياً أو تلقائياً أو شبه تلقائي. إذا كنت لا تستخدم حماية التدفق أو الخبث ، فإن المعدن المنصهر لحوض اللحام يتفاعل مع الأكسجين والنيتروجين في الهواء ، بينما يفقد الخصائص الميكانيكية لجميع معايير القوة والليونة. لذلك ، تستخدم هذه الطريقة الحماية عن طريق إنشاء غلاف خاص بالغاز حول القوس ومنطقة اللحام. لهذا الغرض ، يتم وضع القطب في فوهة تضغط الغاز الوقائي إلى منطقة القوس تحت الضغط (الشكل 5.10). يتم إجراء اللحام بالقوس في غازات التدريع في أي موضع مكاني (على سبيل المثال ، عمودي أو سقف ، لا يسمح باستخدام التدفّق) ويستخدم كلاهما من أجل الانضمام إلى معدن سميك بدرجة كافية وللمعدن الصفيحي مع سمك 0.2 مم. يستخدم هذا النوع من اللحام لربط المفاصل غير القابلة للتفاوض لأنابيب الغاز وأنابيب النفط وعناصر المنشآت النووية ووحدات الطائرات والأسنان والدلاء من الحفارات. يستخدم لحام القوس في غازات التدريع حتى تحت الماء. بالمقارنة مع اللحام القوسي اليدوي ، فإن اللحام في الغازات الواقية له درجة أعلى من حماية المعدن المنصهر من التعرض للهواء وزيادة الإنتاجية.

مقالات ذات صلة


المادة التالية

سابق

القادم