مهارات لحام الفولاذ والألمنيوم وسبائكهما

(1) قابلية لحام الفولاذ والألومنيوم وسبائكه

يمكن أن يختلط الحديد والمنغنيز والكروم والنيكل وعناصر أخرى في الفولاذ مع الألومنيوم في الحالة السائلة لتكوين محلول صلب محدود، وكذلك تكوين مركبات بين الفلزات. يمكن أيضًا للكربون الموجود في الفولاذ أن يشكل مركبات مع الألومنيوم، لكنها تكاد تكون غير متوافقة مع بعضها البعض في الحالة الصلبة. حل. بين محتويات مختلفة من الألومنيوم والحديد، يمكن تشكيل مجموعة متنوعة من المركبات المعدنية الهشة، من بينها FeAls هو الأكثر هشاشة.

وله تأثير كبير على الخواص الميكانيكية للوصلات الملحومة من الفولاذ والألومنيوم، بما في ذلك الصلابة الدقيقة. بالإضافة إلى ذلك، نظرًا لأن الخواص الفيزيائية الحرارية للصلب والألمنيوم وسبائكهما مختلفة جدًا أيضًا، فإن قابلية لحام الفولاذ والألومنيوم تتدهور.

(2) عملية لحام الفولاذ والألمنيوم وسبائكهما

من التحليل المذكور أعلاه لقابلية لحام الفولاذ والألومنيوم، يكاد يكون من المستحيل تقليل اختزال الفولاذ والألومنيوم وسبائكه عن طريق اللحام بالانصهار المباشر.

يكاد يكون من المستحيل استخدام معدن أو سبيكة تكون خواصها الفيزيائية الحرارية بين الفولاذ والألومنيوم والتي يمكن أن تكون متوافقة ميتالورجيًا مع الاثنين كمعدن حشو للحام المباشر.

في ممارسة الإنتاج، هناك طريقتان: لحام طبقة الطلاء غير المباشر واللحام الانصهار غير المباشر للقطعة الانتقالية المتوسطة.

1) طريقة اللحام غير المباشر لطبقة الطلاء قبل لحام الفولاذ والألومنيوم، يتم طلاء طبقة أو عدة طبقات من المعدن التي يمكن دمجها ميتالورجيًا مع معدن حشو مناسب مسبقًا على سطح الفولاذ لتشكيل طبقة طلاء مسبق، وبعد ذلك تستخدم طريقة اللحام بقوس التنغستن الغازي وهي طريقة لحام الفولاذ المطلي بالألمنيوم.

ثبت بالممارسة والاختبار:

يمكن لطبقة طلاء واحدة فقط أن تمنع أكسدة المعدن الأساسي، ولكنها لا تستطيع منع توليد المركبات بين المعادن، ولا تزال قوة وصلاتها منخفضة جدًا. لذلك، يجب إجراء لحام قوس الأرجون للفولاذ والألومنيوم بطبقة مركبة.

هناك العديد من المواد المعدنية للطلاء، مثل Ni، Cu، Ag، Sn، Zn وما إلى ذلك. تختلف مادة الطلاء المعدنية، والنتيجة بعد اللحام مختلفة أيضًا. من السهل أن تتشكل الشقوق على الطلاء المركب Ni، Cu، Ag؛ الطلاء المركب Ni، Cu، Sn أفضل؛ الطلاء المركب Ni، Zn له أفضل تأثير.

لحام قوس الأرجون من الفولاذ الكربوني المطلي المركب والألومنيوم وسبائكه، يتم أولاً طلاء طبقة من المعدن مثل النحاس أو الفضة على الجانب الفولاذي، ثم طلاء طبقة من الزنك. عند اللحام، يذوب الزنك أولاً (لأن نقطة انصهار سلك اللحام أعلى من نقطة انصهار الزنك)، ويطفو على سطح السائل.

يتفاعل الألومنيوم مع طلاء النحاس أو الفضة تحت طبقة الزنك، وفي نفس الوقت يذوب النحاس و/أو الفضة في الألومنيوم، مما يمكن أن يشكل وصلة ملحومة أفضل. يمكنها زيادة قوة الوصلات الملحومة المصنوعة من الفولاذ والألمنيوم إلى 197~213MPa.

بعد طلاء الأجزاء الفولاذية، يمكن معالجة سطح الفولاذ والألومنيوم. يتم تآكل المعالجة السطحية لأجزاء الألومنيوم بمحلول NaOH أو KOH بنسبة 15% إلى 20% لإزالة طبقة الأكسيد، وشطفها بالماء النظيف، ثم تخميلها في 20% HNO3، وشطفها، وجاهزة للتجفيف، وإجراء اللحام بقوس الأرجون.

مواد اللحام – اختر سلك لحام من الألومنيوم النقي مع محتوى أقل من السيليكون، بحيث يمكن الحصول على وصلات عالية الجودة. ليس من المناسب استخدام سلك اللحام المحتوي على المغنيسيوم (LFS)، لأنه سيعزز بقوة نمو المركبات بين المعادن ولا يمكن أن يضمن قوة وصلة اللحام.

طريقة اللحام – الموضع النسبي لقطعة العمل وسلك اللحام وقطب التنغستن أثناء اللحام.

من أجل منع الاحتراق المبكر لطلاء السطح الفولاذي، عند لحام اللحام الأول، يجب دائمًا الاحتفاظ بقوس اللحام على معدن الحشو؛ بالنسبة إلى اللحامات اللاحقة، يجب الاحتفاظ بالقوس على سلك الحشو واللحام المشكل، بحيث يمكن تجنب تأثير القوس مباشرة على الطلاء.

بالإضافة إلى ذلك، يتحرك القوس على طول سطح جانب الألومنيوم ويتحرك سلك لحام الألومنيوم على طول الجانب الفولاذي، بحيث يتدفق الألومنيوم السائل إلى سطح الأخدود للفولاذ المطلي المركب، ولا يمكن حرق الطلاء قبل الأوان وفقدانه تأثيره.

مواصفات اللحام - يستخدم لحام قوس الأرجون للفولاذ والألومنيوم طاقة التيار المتردد، أحدهما هو ضرب طبقة الأكسيد وكسرها، ويمكنه أيضًا إزالة طبقة الأكسيد على سطح حوض السباحة المنصهر، بحيث يمكن لحام معدن اللحام المنصهر تنصهر بشكل جيد.

يتم اختيار تيار اللحام حسب سمك اللحام. بشكل عام، عندما يكون سمك اللوحة 3 مم، يكون تيار اللحام 110-130 أمبير؛ عندما يكون سمك اللوحة 6-8 مم، يكون تيار اللحام 130-160A؛

2) طريقة اللحام بالصهر غير المباشر للقطع الانتقالية المتوسطة. تتمثل طريقة اللحام هذه في وضع لوحة مركبة من الفولاذ والألمنيوم مسبقة الصنع في منتصف وصلة الفولاذ والألمنيوم لتشكيل وصلاتها الخاصة، أي وصلات الفولاذ والفولاذ والألومنيوم والألومنيوم. ثم استخدم طريقة اللحام بالصهر التقليدية لحام نفس المعدن عند كلا الطرفين على التوالي.

عند اللحام، انتبه أولاً إلى لحام وصلات الألمنيوم ذات الانكماش الكبير والتكسير الحراري السهل، ومن ثم لحام وصلات الفولاذ.