العملية التكنولوجية للحام الغاز للفولاذ متوسط ​​الكربون. لحام الفولاذ الكربوني. لحام الفولاذ الكربوني المتوسط

لتحسين خصائص وخصائص الفولاذ، يتم إدخال إضافات مختلفة في تكوينها. من خلال تغيير الشبكة البلورية للمادة، لا تؤثر المواد المضافة على قوة المادة أو مقاومتها للتآكل فحسب، بل تؤثر أيضًا على القدرة على اللحام. بالنسبة لبعض السبائك، يكون اللحام سهلا للغاية، ولكن هناك مواد تتطلب نهجا خاصا.

أحد أكثر الإضافات شيوعًا في إنتاج الصلب هو بالطبع الكربون. وفقًا لـ GOST 380-2005، اعتمادًا على كميته في تركيبة الفولاذ، يمكن أن يكون الأخير:

• منخفض الكربون، مع محتوى الكربون لا يزيد عن 0.25٪ من حيث الحجم؛
• كربون متوسط، يحتوي على الكربون بنسبة 0.25% -0.6%؛
• عالية الكربون، والتي تحتوي على 0.6٪ إلى 2.07٪ كربون من حيث حجم المادة.

يتميز لحام الفولاذ الكربوني بعدد من الميزات التي تجعل من الممكن الحصول على لحام موحد وعالي الجودة.

عند توصيل الأجزاء المصنوعة من الفولاذ الكربوني، يتم وضعها بحيث يكون التماس "في الوزن". للقيام بذلك، يتم تثبيت الأجزاء بشكل آمن على طاولة اللحام باستخدام أجهزة التجميع - المشابك، والأقواس، والرذائل.

في بداية ونهاية التماس يتم تثبيت شرائح خاصة من نفس مادة الأجزاء الملحومة. تتم بداية ونهاية عملية اللحام على هذه الشرائط. وبالتالي، فإن التماس على طوله بالكامل يكون موحدًا وله خصائص مستقرة وله خصائص محددة بدقة.

بعد تثبيت الأجزاء وقضبان التمدد في الموضع المطلوب، قم بربط المعدن بطول خط التماس. من الأفضل أن يتم لصقها على الجانب الخلفي من خط التماس.

إذا كان سمك الأجزاء الملحومة كبيرًا وكان من المخطط إجراء لحام متعدد الطبقات في عدة ممرات، فيمكن إجراء اللحام من الجانب الأمامي لخط التماس.

عند اللحام متعدد الطبقات، يتم فحص كل طبقة سابقة بحثًا عن الشقوق وعدم الاختراق. إذا تم اكتشافها، يتم قطع معدن اللحام، وقطع الحواف، وتكرر العملية.

الشرط الرئيسي عند اللحام هو أن قوة معدن اللحام والمنطقة المتأثرة بالحرارة لا ينبغي أن تكون أقل شأنا من قوة معدن الأجزاء.

منخفض الكربون

يتم لحام الفولاذ منخفض الكربون، الذي يحتوي، بالإضافة إلى الكربون، على إضافات السبائك، كقاعدة عامة، باستخدام أي من تقنيات اللحام.

العمل لا يتطلب لحام مؤهل تأهيلا عاليا. وتعتبر هذه المواد من بين أنواع الفولاذ القابلة للحام بسهولة. لذلك، يمكن استخدام اللحام بالقوس التقليدي بنجاح هنا.

تتمثل ميزات لحام الفولاذ منخفض الكربون في انخفاض محتوى الكربون في معدن اللحام وزيادة كمية إضافات صناعة السبائك، لذلك من الممكن تعزيز معدن اللحام فيما يتعلق بمعدن الأجزاء.

هناك مشكلة أخرى يجب أخذها بعين الاعتبار وهي زيادة هشاشة التماس عند إجراء اللحام متعدد الطبقات.

لإجراء اتصالات على الفولاذ منخفض الكربون، يتم استخدام أقطاب كهربائية مع طلاءات الروتيل والكالسيوم-فلوروإيزروتيل. يستخدم اللحامون المحترفون أقطابًا كهربائية مطلية بقليل من مسحوق الحديد. من بين الأقطاب الكهربائية التي تنتجها الصناعة، العلامات التجارية التالية مناسبة للحام: UONI-13/85، TsL-14، TsL-18-63.

من السهل لحام الفولاذ منخفض الكربون. في هذه الحالة، يمكنك الاستغناء عن استخدام التدفق، ويتم استهلاك الغاز بكميات صغيرة.

للحصول على وصلة ذات جودة عالية وقوة لا تقل عن قوة المعدن الأساسي، يتم استخدام سلك لحام منجنيز السيليكون. عند الانتهاء من العمل مع التماس، لا يتم إطفاء اللهب أو إزالته من مفصل الأجزاء، ولكنه ينحرف بسلاسة، مما يسمح بالتبريد للتماس.

إذا قمت بإزالة اللهب على الفور، فمن دون تدفق، سوف تتأكسد مادة اللحام، التي يتم تسخينها. لإعطاء خصائص قوة أفضل للدرز، عادة ما يتم تشكيل معدن اللحام ومعالجته بالحرارة.

الكربون المتوسط

نظرًا للكمية الكبيرة من الكربون، فإن ربط هذه الأجزاء أمر معقد. يتم التعبير عن ذلك في نتائج العمل في حقيقة أن معدن الجزء والمفاصل الملحومة يمكن أن يكون لهما نقاط قوة مختلفة. بالإضافة إلى ذلك، قد تتشكل الشقوق والجيوب بالقرب من حواف التماس مع هشاشة واضحة للمادة.

ولتجنب هذه العيوب، يتم استخدام أقطاب كهربائية تحتوي مادتها على كمية منخفضة من الكربون.

مع زيادة التيار المطلوب لتسخين الأجزاء المتصلة، يصبح من الممكن اختراق المعدن الأساسي. للقضاء على مثل هذه الحالات، يتم قطع حواف الأجزاء المراد ربطها.

إجراء آخر لتحسين جودة الاتصال هو التسخين المسبق والتسخين المستمر للأجزاء أثناء العملية. عند لحام الفولاذ بآلة نصف أوتوماتيكية، لتحسين جودة التماس، من الأفضل تحريك القطب ليس عبر، ولكن على طول مفصل الأجزاء واستخدام قوس قصير. يتم استخدام أقطاب كهربائية من العلامات التجارية UONI-13/55، UONI-13/65، OZS-2، K-5a للعمل.

عند استخدام الأسيتيلين في لحام الفولاذ متوسط ​​الكربون، يتم تحقيق لهب الموقد بحيث يكون معدل تدفق الغاز 75-100 dm³/h. بالنسبة للمنتجات التي يبلغ سمكها 3 ملم أو أكثر، يتم استخدام التسخين العام حتى 250-300 درجة مئوية أو التسخين المحلي حتى 600-650 درجة مئوية.

بعد اللحام، يتم تشكيل التماس وإخضاعه للمعالجة الحرارية. لحام المنتجات المعدنية التي تحتوي على كمية من الكربون قريبة من محتوى الفولاذ عالي الكربون، يتم استخدام تدفق خاص.

نسبة عالية من الكربون

من الصعب جدًا لحام الفولاذ الذي يحتوي على نسبة عالية من الكربون. يتم استخدام طرق بديلة أخرى لربط الأجزاء المصنوعة من هذه المواد.

يتم لحام الفولاذ عالي الكربون المقاوم للتآكل فقط أثناء أعمال الإصلاح.

في هذه الحالة، يتم استخدام التسخين الأولي لمنطقة التماس إلى 250-300 درجة مئوية والمعالجة الحرارية اللاحقة للتماس. لا يجوز على الإطلاق إجراء أعمال اللحام بالفولاذ عالي الكربون عند درجات حرارة الهواء أقل من 5 درجات مئوية أو عندما يكون هناك أعمال اللحامالمسودات

إذا تم استيفاء جميع الشروط، يتم لحام الفولاذ عالي الكربون باستخدام نفس تقنيات الفولاذ متوسط ​​الكربون.

يُسمح باللحام بالغاز والأسيتيلين. يجب أن تضمن قوة لهب الموقد استهلاك الغاز في نطاق 75-90 ديسيمتر مكعب / ساعة لكل 1 ملم من سمك التماس.

لمنع الأكسدة، يتم استخدام التدفقات التي تشبه تركيباتها تلك المستخدمة في لحام الفولاذ متوسط ​​الكربون. بعد اللحام بالغازيتم تشكيل التماس ثم تلطيفه.

الأوستنيتي

الفولاذ الأوستنيتي عبارة عن مواد تحتوي على مرحلة عالية الحرارة من الحديد - الأوستينيت. وهي مدرجة، على سبيل المثال، في مجموعة فولاذ الكروم والنيكل، والتي يمكن أن تعمل في مجالات مختلفة البيئات العدوانيةاه وفي درجات حرارة عالية جدا.

السمة الرئيسية عند لحام الفولاذ المقاوم للتآكل هي الحاجة إلى ضمان مقاومة التآكل بين البلورات في المنطقة المتأثرة بالحرارة.

المشكلة هي أنه حتى مع التسخين المسبق للفولاذ، فإن كربيدات الكروم تتساقط من الشبكة البلورية على طول حدود التسخين. ونتيجة لانخفاض كمية هذا العنصر في المادة، عند إعادة التسخين، يظهر تشقق التآكل عند الحدود.

من الناحية العملية، قد يكون من الضروري إنشاء هياكل باستخدام الفولاذ الأوستنيتي مع إضافات سبائك الكروم والنيكل التي ستعمل في درجات حرارة عالية. ولحام مثل هذه الهياكل، من الضروري اختيار المواد التي يكون فيها محتوى الكربون منخفضًا قدر الإمكان.

إذا كان من الضروري أن تكون نسبة الكربون أعلى، وفي الوقت نفسه، تفي الهياكل الفولاذية بغرضها في ظروف البيئات العدوانية ودرجات الحرارة المرتفعة، فأنت بحاجة إلى اختيار مادة مضافة لصناعة السبائك تشبه خصائص الكربون.

يمكن استخدام التيتانيوم والزركونيوم والتنتالوم والفاناديوم والتنغستن كمواد مضافة. تعمل هذه العناصر على ربط الكربون المنطلق من الفولاذ أثناء التسخين اللاحق، وتمنع استنزاف المناطق المتضررة بالحرارة أثناء عملية اللحام.

الفولاذ المقاوم للصدأ

في أغلب الأحيان، يحصل الفولاذ المقاوم للصدأ المستخدم في الصناعة على خصائصه المضادة للتآكل من خلال إدخال إضافات صناعة السبائك - الكروم والنيكل.

عند لحام الأجزاء المطلية بالكروم، يجب أن يؤخذ في الاعتبار أنه في درجات الحرارة المرتفعة (أكثر من 500 درجة مئوية)، من الممكن أكسدة وصلة الأجزاء.

لتجنب ذلك، استخدم أو لحام TIG (TIG). تتضمن هذه التقنية تنفيذ عمليات اللحام دون وصول الهواء مباشرة إلى منطقة اللحام. وبناء على ذلك، فإن غياب الأكسجين، الذي يعد وجوده إلزاميا في الهواء، يلغي المتطلبات الأساسية لأكسدة المادة.

يتم الحد من وصول الهواء عن طريق إدخال الأرجون، وهو غاز خامل في منطقة اللحام، والذي يؤدي إلى إزاحته لكونه أثقل من الهواء. في بعض الأحيان تسمى هذه الطريقة لحام الفولاذ بالأرجون. في الواقع، يتم لحام الفولاذ ببساطة مع القوس، أو باستخدام مادة الحشو.

يتطلب لحام Tig معدات خاصة. يتم تنفيذ العمل باستخدام أقطاب التنغستن غير القابلة للاستهلاك، والتي يتم تحديد متطلباتها بواسطة GOST 10052-75.

المشكلة الثانية هي هذه. يتمتع الفولاذ المقاوم للصدأ بمعامل تمدد حراري عالي، وعند لحام صفائح الفولاذ، عندما تكون الوصلة طويلة مقارنة بالأبعاد الخطية للجزء، قد ينحني اللحام أثناء عملية التبريد.

يتم حل المشكلة عن طريق تحديد الفجوات بين الأوراق واستخدام المسامير لتثبيت الأجزاء في الموضع المطلوب.

مفيدة

يعد فولاذ الأدوات أحد المواد الصلبة المقاومة ميكانيكيًا. يتم استخدامه لصنع أدوات تشغيل المعادن والنجارة وأجزاء من المعدات لمختلف الصناعات.

من الواضح أن أجزاء العمل من الأدوات - المثاقب والقواطع، التي تهدف إلى التأثير على المواد بغرض معالجتها، يجب أن تكون أقوى وأكثر صلابة من المواد التي تتم معالجتها. يتم تحقيق هذه الخصائص من خلال تضمين كمية كبيرة من الكربون ومضافات السبائك - النيكل والكروم والموليبدينوم.

يستخدم لحام الفولاذ في إصلاح المعدات والأدوات. في هذه الحالة، هناك متطلبات عالية على طبقات اللحام: يجب أن تكون الوصلات متجانسة مع بقية المادة، ويجب ألا تختلف قوتها لتجنب تركيزات الإجهاد أثناء التشغيل.

لضمان الامتثال لهذه المتطلبات، من الضروري استخدام أقطاب كهربائية خاصة. في معظم الحالات، قد يكون هذا هو UONI-13/NZH/20ZH13.

عند لحام الفولاذ الكربوني الخاص، والذي يتم التركيز على استخدامه بشكل ضيق، يتم استخدام الأقطاب الكهربائية المصممة لدرجات معينة.

مع التحديد الصحيح لخصائص المادة ونوع اللحام وأنماطه، عند استخدام أقطاب كهربائية من العلامات التجارية المناسبة، ستكون اللحامات ذات قوة عالية ومقاومة للتآكل.

اعتمادًا على التركيب الكيميائي، يمكن أن يكون الفولاذ من الكربون أو السبائك. ينقسم الفولاذ الكربوني إلى منخفض الكربون (محتوى الكربون يصل إلى 0.25٪)، ومتوسط ​​الكربون (محتوى الكربون من 0.25 إلى 0.6٪) وعالي الكربون (محتوى الكربون من 0.6 إلى 2.07 درجة). يُطلق على الفولاذ، الذي يحتوي بالإضافة إلى الكربون على مكونات صناعة السبائك (الكروم والنيكل والتنغستن والفاناديوم وما إلى ذلك)، اسم سبائك. سبائك الفولاذ هي: سبائك منخفضة (المحتوى الإجمالي لمكونات صناعة السبائك، باستثناء الكربون، أقل من 2.5٪)؛ سبائك متوسطة (المحتوى الإجمالي لمكونات صناعة السبائك، باستثناء الكربون، من 2.5 إلى 10%)، سبائك عالية (المحتوى الإجمالي لمكونات صناعة السبائك، باستثناء الكربون، أكثر من 10%).

بناءً على بنيتها المجهرية، يتم تصنيف الفولاذ إلى فئات بيرليتي، مارتنسيتي، أوستنيتي، حديدي وكربيد.

وفقا لطريقة الإنتاج، يمكن أن يكون الفولاذ:

أ) الجودة العادية (محتوى الكربون يصل إلى 0.6٪) والغليان وشبه الهادئ والهادئ. يتم إنتاج الفولاذ المغلي عن طريق إزالة الأكسدة غير الكاملة للمعدن مع السيليكون، ويحتوي على ما يصل إلى 0.05٪ من السيليكون. يمتلك الفولاذ الهادئ بنية موحدة وكثيفة ويحتوي على ما لا يقل عن 0.12٪ من السيليكون. يحتل الفولاذ شبه الهادئ موقعاً متوسطاً بين الفولاذ المغلي والفولاذ الهادئ ويحتوي على 0.05-0.12% من السيليكون؛

ب) الجودة العالية - الكربون أو السبائك، حيث يجب ألا يتجاوز محتوى الكبريت والفوسفور 0.04٪ من كل عنصر؛

ج) جودة عالية - الكربون أو السبائك، حيث يجب ألا يتجاوز محتوى الكبريت والفوسفور 0.030 و 0.035٪ على التوالي. وقد زاد هذا الفولاذ أيضًا من نقاء الشوائب غير المعدنية ويتم تحديده بالحرف A، الموضوع بعد تسمية العلامة التجارية.

وفقًا للغرض المقصود منه، يمكن استخدام الفولاذ في البناء والهندسة (الهيكلية) وفولاذ الأدوات والفولاذ ذي الخصائص الفيزيائية الخاصة.

يمكن لحام الهياكل المصنوعة من الفولاذ الكربوني المتوسط ​​بشكل جيد وفقًا للقواعد المنصوص عليها في الفصل. 13، بالإضافة إلى التعليمات الإضافية التالية. في المفاصل والزاوية والمفاصل على شكل حرف T، عند تجميع العناصر المتصلة، يجب الحفاظ على الفجوات التي توفرها GOST بين الحواف بحيث يحدث الانكماش العرضي للحام بحرية أكبر ولا يسبب تشققات تبلورية. بالإضافة إلى ذلك، بدءًا من سمك الفولاذ الذي يبلغ 5 مم أو أكثر، يتم قطع الحواف في وصلات بعقب، ويتم اللحام في عدة طبقات. يتم تقليل تيار اللحام. يتم اللحام بأقطاب كهربائية لا يزيد قطرها عن 4-5 مم باستخدام تيار مباشر ذو قطبية عكسية، مما يضمن ذوبانًا أقل لحواف المعدن الأساسي وبالتالي نسبة أصغر منه ومحتوى أقل من C في معدن اللحام. يتم استخدام الأقطاب الكهربائية E42A أو E46A أو E50A في اللحام. تحتوي القضبان الفولاذية للأقطاب الكهربائية على القليل من الكربون، لذلك عندما يتم صهرها وخلطها مع كمية صغيرة من المعدن الأساسي متوسط ​​الكربون، لن يكون هناك أكثر من 0.1-0.15% كربون في اللحام. في هذه الحالة، يتم خلط معدن اللحام مع Mn وSi بسبب الطلاء المنصهر وبالتالي يتبين أنه متساوي في القوة مع المعدن الأساسي. يتم لحام المعدن الذي يزيد سمكه عن 15 مم في "شريحة" أو "سلسلة" أو "كتل" لتبريد أبطأ. يتم استخدام التسخين الأولي والمصاحب (التسخين الدوري قبل لحام "السلسلة" أو "الكتلة" التالية إلى درجة حرارة 120-250 درجة مئوية). الهياكل المصنوعة من درجات الفولاذ VSt4ps و VSt4sp والفولاذ 25 بسماكة لا تزيد عن 15 مم وبدون مكونات صلبة يتم لحامها عادةً بدون تسخين. وفي حالات أخرى، هناك حاجة إلى التدفئة الأولية والمساعدة وحتى المعالجة الحرارية اللاحقة. يضيء القوس فقط في موقع التماس المستقبلي. لا ينبغي أن يكون هناك حفر غير ملحومة وانتقالات حادة من القاعدة إلى المعدن المترسب والقواطع وتقاطعات اللحامات. يحظر إنشاء الحفر على المعدن الأساسي. يتم تطبيق أسطوانة التلدين على الطبقة الأخيرة من التماس متعدد الطبقات.

يعد لحام الفولاذ متوسط ​​الكربون VSt5 و30 و35 و40، الذي يحتوي على الكربون 0.28-0.37% و0.27-0.45%، أكثر صعوبة، لأنه مع زيادة محتوى الكربون تتدهور قابلية لحام الفولاذ.

يتم لحام الفولاذ متوسط ​​الكربون من درجتي VSt5ps وVSt5sp المستخدم في تقوية الخرسانة المسلحة باستخدام طريقة الحمام والدرزات الممتدة التقليدية عند توصيله بالتراكبات (16.1). بالنسبة للحام، يجب إعداد نهايات القضبان المتصلة: للحام في الموضع السفلي، يتم قطعها باستخدام قاطع أو منشار، ولحام عمودي، يتم قطعها. بالإضافة إلى ذلك يجب تنظيفها عند الوصلات بطول يتجاوز اللحام أو الوصلة بمقدار 10-15 ملم. يتم إجراء اللحام باستخدام الأقطاب الكهربائية E42A وE46A وE50A لطبقات الخرز الممتدة. عند انخفاض درجة حرارة الهواء إلى 30 درجة مئوية تحت الصفر، من الضروري زيادة تيار اللحام بنسبة 1% لكل انخفاض بمقدار 3 درجات مئوية في درجة الحرارة من 0 درجة مئوية. بالإضافة إلى ذلك يجب استخدام التسخين المسبق للقضبان الملتحمة إلى 200-250 درجة مئوية لطول 90-150 ملم من الوصلة وتقليل معدل التبريد بعد اللحام عن طريق تغليف الوصلات بالأسبستوس، وفي حالة الحمام اللحام، لا تقم بإزالة عناصر التشكيل حتى تبرد الوصلة إلى 100 درجة مئوية أو أقل.

في درجات الحرارة المحيطة المنخفضة (من -30 إلى -50 درجة مئوية)، يجب أن تسترشد بتقنية اللحام المطورة خصيصًا، والتي توفر التسخين الأولي والمتزامن والمعالجة الحرارية اللاحقة لمفاصل التسليح أو اللحام في الدفيئات الخاصة.

يجب أن يتم لحام الهياكل الأخرى المصنوعة من الفولاذ متوسط ​​الكربون بدرجات VSt5 و30 و35 و40 وفقًا لنفس التعليمات الإضافية. عادة ما يتم لحام وصلات السكك الحديدية باستخدام لحام الحمام مع التسخين المسبق والتبريد البطيء اللاحق، على غرار وصلات التسليح. عند لحام الهياكل الأخرى المصنوعة من هذا الفولاذ، يجب استخدام التسخين الأولي والإضافي، وكذلك المعالجة الحرارية اللاحقة.

يعد لحام الفولاذ عالي الكربون من درجات VStb و45 و50 و60 والفولاذ الكربوني المصبوب الذي يحتوي على نسبة كربون تصل إلى 0.7% أكثر صعوبة. وتستخدم هذه الفولاذ بشكل رئيسي في المسبوكات وصناعة الأدوات. لا يمكن لحامها إلا مع التسخين الأولي والمصاحب لدرجة حرارة 350-400 درجة مئوية والمعالجة الحرارية اللاحقة في أفران التسخين. عند اللحام يجب اتباع القواعد المحددة للفولاذ متوسط ​​الكربون. يتم تحقيق نتائج جيدة عند اللحام بالخرز الضيق و في مناطق صغيرةمع تبريد كل طبقة . بعد الانتهاء من اللحام، مطلوب المعالجة الحرارية.

يشمل الفولاذ الهيكلي الكربوني الفولاذ الذي يحتوي على 0.1 - 0.7٪ كربون، وهو عنصر السبائك الرئيسي في فولاذ هذه المجموعة ويحدد خواصها الميكانيكية. تؤدي الزيادة في محتوى الكربون إلى تعقيد تكنولوجيا اللحام والحصول على وصلات ملحومة عالية الجودة. في إنتاج اللحام، اعتمادًا على محتوى الكربون، يتم تقسيم الفولاذ الإنشائي الكربوني بشكل تقليدي إلى ثلاث مجموعات: منخفض الكربون ومتوسط ​​وعالي الكربون. تختلف تكنولوجيا اللحام للفولاذ في هذه المجموعات.

معظم الهياكل الملحومة مصنوعة حاليًا من الفولاذ منخفض الكربون الذي يحتوي على ما يصل إلى 0.25٪ من الكربون. الفولاذ منخفض الكربون عبارة عن معادن ملحومة جيدًا مع جميع أنواع وطرق اللحام بالصهر تقريبًا.

يتم اختيار تقنية اللحام لهذه الفولاذات من شروط الامتثال لمجموعة من المتطلبات، مما يضمن، أولاً وقبل كل شيء، قوة متساوية للمفصل الملحوم مع المعدن الأساسي وعدم وجود عيوب في المفصل الملحوم. يجب أن تكون الوصلة الملحومة مقاومة للانتقال إلى حالة هشة، ويجب أن يكون تشوه الهيكل ضمن الحدود التي لا تؤثر على أدائها.يختلف معدن اللحام عند لحام الفولاذ منخفض الكربون قليلاً في التركيب عن المعدن الأساسي - الكربون ينخفض ​​المحتوى ويزداد محتوى المنغنيز والسيليكون. ومع ذلك، فإن ضمان القوة المتساوية أثناء اللحام بالقوس الكهربائي لا يسبب صعوبات. ويتم تحقيق ذلك عن طريق زيادة معدل التبريد وصناعة السبائك بالمنجنيز والسيليكون من خلال مواد اللحام. يتجلى تأثير معدل التبريد بشكل ملحوظ عند لحام طبقات واحدة، وكذلك في الطبقات الأخيرة من التماس متعدد الطبقات. تخضع الخواص الميكانيكية للمعدن في المنطقة المتأثرة بالحرارة لبعض التغييرات مقارنة بخصائص المعدن الأساسي - بالنسبة لجميع أنواع اللحام بالقوس، يعد هذا تقوية طفيفة للمعدن في منطقة التسخين الزائد. عند شيخوخة اللحام (على سبيل المثال، الغليان وشبه الهادئ) للفولاذ منخفض الكربون في منطقة إعادة البلورة في المنطقة المتأثرة بالحرارة، من الممكن حدوث انخفاض في صلابة تأثير المعدن. يصبح المعدن الموجود في المنطقة المتأثرة بالحرارة هشًا بشكل مكثف أثناء اللحام متعدد الطبقات مقارنة باللحام أحادي الطبقة. تخضع الهياكل الملحومة المصنوعة من الفولاذ الطري أحيانًا للمعالجة الحرارية. ومع ذلك، بالنسبة للهياكل ذات اللحامات ذات الطبقة الواحدة واللحامات متعددة الطبقات المطبقة بشكل متقطع، فإن جميع أنواع المعالجة الحرارية، باستثناء التصلب، تؤدي إلى انخفاض في القوة وزيادة في ليونة معدن اللحام. تتمتع الدرزات المصنوعة بجميع أنواع وطرق اللحام بالصهر بمقاومة مرضية تمامًا لتشكيل شقوق التبلور بسبب المحتوى المنخفض من الكربون. ومع ذلك، عند لحام الفولاذ بحد أعلى من محتوى الكربون، يمكن أن تظهر شقوق التبلور، بشكل أساسي في اللحامات الشرائحية، والطبقة الأولى من اللحامات التناكبية متعددة الطبقات، واللحامات أحادية الجانب مع اختراق كامل الحافة والطبقة الأولى من اللحامات التناكبية الملحومة بـ فجوة إلزامية.

أصبح اللحام اليدوي بالأقطاب الكهربائية المطلية واسع الانتشار في صناعة الهياكل المصنوعة من الفولاذ منخفض الكربون. اعتمادًا على متطلبات الهيكل الملحوم وخصائص قوة الفولاذ الملحوم، يتم اختيار نوع القطب الكهربائي. في السنوات الأخيرة، أصبحت الأقطاب الكهربائية من النوع E46T مع طلاء الروتيل تستخدم على نطاق واسع. بالنسبة للهياكل الحرجة بشكل خاص، يتم استخدام الأقطاب الكهربائية التي تحتوي على فلوريد الكالسيوم وطلاءات فلور روتيل الكالسيوم من النوع E42A، والتي توفر مقاومة متزايدة لمعدن اللحام ضد شقوق التبلور وخصائص بلاستيكية أعلى. كما يتم استخدام أقطاب كهربائية عالية الأداء مع طلاء مسحوق الحديد وأقطاب كهربائية للحام الاختراق العميق. يتم تحديد نوع وقطبية التيار اعتمادًا على خصائص طلاء القطب.

على الرغم من قابلية اللحام الجيدة للفولاذ منخفض الكربون، في بعض الأحيان ينبغي اتخاذ تدابير تكنولوجية خاصة لمنع تكوين هياكل تصلب في المنطقة المتأثرة بالحرارة. لذلك، عند لحام الطبقة الأولى من لحام متعدد الطبقات ولحام فيليه على معدن سميك، يوصى بتسخينه إلى 120-150 درجة مئوية، مما يضمن مقاومة المعدن ضد ظهور شقوق التبلور. لتقليل معدل التبريد، قبل تصحيح المناطق المعيبة، من الضروري إجراء تسخين موضعي إلى 150 درجة مئوية، مما سيمنع انخفاض الخواص البلاستيكية للمعدن المترسب.

يمكن لحام الفولاذ منخفض الكربون بالغاز دون صعوبة كبيرة باستخدام لهب عادي، وكقاعدة عامة، بدون تدفق. يتم اختيار قوة اللهب بالطريقة اليسرى على أساس استهلاك 100-130 dm3/h من الأسيتيلين لكل 1 مم من سمك المعدن، ومع الطريقة الصحيحة - 120-150 dm3/h. يعمل عمال اللحام المؤهلون تأهيلاً عاليًا بلهب عالي الطاقة - 150-200 ديسيمتر 3 / ساعة من الأسيتيلين، باستخدام سلك حشو بقطر أكبر من اللحام التقليدي. للحصول على اتصال متساوي القوة مع المعدن الأساسي عند لحام الهياكل الحرجة، يجب استخدام سلك لحام السيليكون والمنغنيز. يجب غمر نهاية السلك في حمام من المعدن المنصهر. أثناء عملية اللحام، يجب عدم تحويل شعلة اللحام من تجمع المعدن المنصهر، لأن ذلك يمكن أن يؤدي إلى أكسدة معدن اللحام بالأكسجين. لضغط وزيادة ليونة المعدن المترسب، يتم إجراء تزوير ومعالجة حرارية لاحقة.

يكمن الفرق بين الفولاذ متوسط ​​الكربون والفولاذ منخفض الكربون بشكل أساسي في محتوى الكربون المختلف. يحتوي الفولاذ متوسط ​​الكربون على 0.26 - 0.45% كربون. يخلق محتوى الكربون المتزايد صعوبات إضافية عند لحام الهياكل المصنوعة من هذا الفولاذ. وتشمل هذه المقاومة المنخفضة لشقوق التبلور، وإمكانية تكوين هياكل تصلب منخفضة اللدونة وشقوق في المنطقة المتأثرة بالحرارة، وصعوبة ضمان قوة متساوية لمعدن اللحام مع المعدن الأساسي. يتم تحقيق زيادة مقاومة معدن اللحام ضد شقوق التبلور عن طريق تقليل كمية الكربون في معدن اللحام باستخدام قضبان إلكترود وسلك حشو ذو محتوى كربون مخفض، وكذلك تقليل نسبة المعدن الأساسي في معدن اللحام، والذي يتم تحقيقه عن طريق اللحام مع إعداد الحافة في أوضاع تضمن الحد الأدنى من اختراق المعدن الأساسي والحد الأقصى لقيمة معامل شكل اللحام. يتم تسهيل ذلك أيضًا بواسطة الأقطاب الكهربائية ذات معدل الترسيب العالي. للتغلب على الصعوبات التي تنشأ عند إجراء منتجات اللحام المصنوعة من الفولاذ متوسط ​​الكربون، والتسخين الأولي والمصاحب، وتعديل معدن اللحام واللحام المزدوج القوس في مجمعات منفصلة. يتم إجراء اللحام اليدوي للفولاذ متوسط ​​الكربون باستخدام أقطاب كهربائية مطلية بفلوريد الكالسيوم من درجتي UONI-13/55 وUONI-13/45، والتي توفر قوة كافية ومقاومة عالية لمعدن اللحام ضد تكوين شقوق التبلور. إذا تم فرض متطلبات ليونة عالية على المفصل الملحوم، فمن الضروري إخضاعه للمعالجة الحرارية اللاحقة. عند اللحام، يجب تجنب تطبيق الخرز العريض، ويتم اللحام بقوس قصير وخرز صغير. يجب استبدال الحركات العرضية للقطب الكهربائي بحركات طولية، ويجب لحام الحفر أو وضعها على لوحات تكنولوجية، حيث يمكن أن تتشكل الشقوق فيها.

يتم اللحام بالغاز للفولاذ متوسط ​​الكربون باستخدام لهب عادي أو مكربن ​​قليلاً بقوة 75-100 ديسيمتر مكعب/ساعة من الأسيتيلين لكل 1 مم من سمك المعدن فقط بالطريقة اليسرى، مما يقلل من ارتفاع درجة حرارة المعدن. بالنسبة للمنتجات التي يزيد سمكها عن 3 مم، يوصى بالتسخين العام حتى 250-350 درجة مئوية أو التسخين المحلي حتى 600-650 درجة مئوية. بالنسبة للفولاذ الذي يحتوي على الكربون عند الحد الأعلى، فمن المستحسن استخدام تدفقات خاصة. لتحسين خصائص المعدن، يتم استخدام تزوير والمعالجة الحرارية.

يشمل الفولاذ عالي الكربون الفولاذ الذي يحتوي على نسبة كربون تتراوح بين 0.46-0.75٪. هذه الفولاذ بشكل عام غير مناسبة لتصنيع الهياكل الملحومة. ومع ذلك، تنشأ الحاجة إلى اللحام أثناء أعمال الإصلاح. يتم اللحام بالتسخين الأولي وأحيانًا بالتسخين المصاحب والمعالجة الحرارية اللاحقة. في درجات حرارة أقل من 5 درجات مئوية وفي المسودات، لا يمكن إجراء اللحام. الطرق التكنولوجية المتبقية هي نفسها المستخدمة في لحام الفولاذ متوسط ​​الكربون. يتم اللحام بالغاز للفولاذ عالي الكربون باستخدام لهب عادي أو مكربن ​​قليلاً بقوة 75 - 90 ديسم مكعب / ساعة من الأسيتيلين لكل 1 مم من سمك المعدن، ويتم تسخينه إلى 250 - 300 درجة مئوية. يتم استخدام طريقة اللحام اليسرى، والتي تسمح بتقليل وقت التسخين الزائد والوقت الذي يظل فيه المعدن الموجود في حوض اللحام في الحالة المنصهرة. يتم استخدام التدفقات من نفس التركيبة المستخدمة في الفولاذ متوسط ​​الكربون. بعد اللحام، يتم تشكيل التماس، يليه التطبيع أو التقسية.

في السنوات الأخيرة، تم استخدام الفولاذ الكربوني المقوى بالحرارة. الفولاذ عالي القوة يجعل من الممكن تقليل سمك المنتجات. إن أساليب وتقنيات اللحام للفولاذ المقوى بالحرارة هي نفسها المستخدمة في الفولاذ الكربوني التقليدي الذي له نفس التركيبة. يتم اختيار مواد اللحام مع الأخذ بعين الاعتبار ضمان تساوي قوة معدن اللحام مع المعدن الأساسي. الصعوبة الرئيسية في اللحام هي تليين المنطقة المتضررة بالحرارة والتي يتم تسخينها إلى 400 - 700 درجة مئوية. لذلك، بالنسبة للفولاذ المقوى بالحرارة، يوصى باستخدام طرق اللحام منخفضة الطاقة، بالإضافة إلى طرق اللحام مع الحد الأدنى من إزالة الحرارة إلى المعدن الأساسي.

الفولاذ مع الطلاءات الواقية. الصلب المجلفن هو الأكثر استخدامًا في التصنيع تصاميم مختلفةخطوط الأنابيب الصحية. عند لحام الفولاذ المجلفن، إذا دخل الزنك إلى حوض اللحام، يتم تهيئة الظروف لظهور المسام والشقوق. لذلك، يجب إزالة طلاء الزنك من الحواف الملحومة. مع الأخذ في الاعتبار بقاء آثار الزنك على الحواف، يجب اتخاذ تدابير إضافية لمنع تكون العيوب: مقارنة بلحام الفولاذ التقليدي، تزداد الفجوة بمقدار 1.5 مرة، وتنخفض سرعة اللحام بنسبة 10 جم إلى 20٪، يتم تحريك القطب على طول التماس مع الاهتزازات الطولية. عند لحام الفولاذ المجلفن يدويًا، يتم الحصول على أفضل النتائج عند العمل باستخدام أقطاب كهربائية مطلية بالروتيل، والتي تضمن الحد الأدنى من محتوى السيليكون في معدن اللحام. ولكن يمكن أيضًا استخدام أقطاب كهربائية أخرى. نظرًا لأن أبخرة الزنك شديدة السمية، فيمكن إجراء لحام الفولاذ المجلفن في ظل وجود تهوية محلية قوية. بعد الانتهاء من أعمال اللحام من الضروري وضع طبقة واقية على سطح التماس واستعادتها في منطقة المنطقة المتضررة بالحرارة.

الصلب الكربوني عبارة عن سبيكة من الحديد والكربون مع كميات قليلة من السيليكون والمنغنيز والفوسفور والكبريت. في الفولاذ الكربوني، على عكس الفولاذ المقاوم للصدأ، لا توجد عناصر صناعة السبائك (الموليبدينوم والكروم والمنغنيز والنيكل والتنغستن)، وتختلف خصائص الفولاذ الكربوني بشكل كبير اعتمادًا على التغير الطفيف في محتوى الكربون. مع زيادة محتوى الكربون، تزداد صلابة الفولاذ وقوته، بينما تقل المتانة والليونة. مع محتوى الكربون لأكثر من 2.14٪، تسمى السبيكة الحديد الزهر.

تصنيف الفولاذ الكربوني

• منخفض الكربون (بمحتوى كربون يصل إلى 0.25%)
• كربون متوسط ​​(بمحتوى كربون 0.25 - 0.6%)
• عالي الكربون (بمحتوى كربون يتراوح بين 0.6 - 2.0%)

يتم تصنيف الفولاذ حسب طريقة الإنتاج إلى:

1. الجودة العادية (الكربون حتى 0.6%) غليان، شبه هادئ، هادئ

هناك 3 مجموعات من الفولاذ ذو الجودة العادية:

• المجموعة أ. يتم توفيرها وفقًا للخصائص الميكانيكية دون تنظيم تكوين الفولاذ. عادةً ما يتم استخدام هذه الفولاذ في المنتجات دون معالجة الضغط واللحام لاحقًا. كلما زاد عدد الرقم الشرطي، زادت القوة وقلت ليونة الفولاذ.
• المجموعة ب. تأتي مع ضمان التركيب الكيميائي. كلما زاد الرقم المرجعي، زاد محتوى الكربون. وبعد ذلك يمكن معالجتها عن طريق التزوير، أو الختم، أو التعرض لدرجة الحرارة دون الحفاظ على الهيكل الأولي والخواص الميكانيكية.
• المجموعة ب. يمكن لحامها. مزود بضمان التكوين والخصائص. تتمتع هذه المجموعة من الفولاذ بخصائص ميكانيكية وفقًا للأرقام الموجودة في المجموعة (أ)، والتركيب الكيميائي - وفقًا للأرقام الموجودة في المجموعة (ب)، مع التصحيح وفقًا لطريقة إزالة الأكسدة.

2. جودة عالية حيث يصل محتوى الكبريت إلى 0.030% والفوسفور حتى 0.035%. لقد زاد الفولاذ من درجة نقاءه ويتم الإشارة إليه بالحرف A بعد درجة الفولاذ

وفقًا للغرض المقصود ، يمكن أن يكون الفولاذ:

• بناء
• الهندسة الميكانيكية (الهيكلية)
• مفيدة
• الفولاذ ذو الخصائص الفيزيائية الخاصة

يتم لحام هذه الفولاذ جيدًا. لاختيار الأقطاب الكهربائية من النوع والعلامة التجارية المطلوبة بشكل صحيح، يجب مراعاة المتطلبات التالية:

• اتصال لحام قوي بنفس القدر بالمعدن الأساسي
• لحام خالي من العيوب
• التركيب الكيميائي الأمثل لمعدن اللحام
• ثبات الوصلات الملحومة تحت أحمال الاهتزاز والصدمات ودرجات الحرارة العالية والمنخفضة

لحام الفولاذ منخفض الكربون، يتم استخدام أقطاب كهربائية من العلامات التجارية OMM-5، SM - 5، TsM - 7، KPZ-32R، OMA - 2، UONI - 13/45، SM - 11

لحام الفولاذ الكربوني

يزيد الكربون من قدرة الفولاذ على التصلب. يخضع الفولاذ الذي يحتوي على محتوى الكربون (0.25-0.55٪) للتبريد والتلطيف، مما يزيد بشكل كبير من صلابته ومقاومته للتآكل. تُستخدم هذه الصفات من الفولاذ في إنتاج أجزاء الآلية وأعمدة المحاور والتروس والعلب والعجلات المسننة والأجزاء الأخرى التي تتطلب مقاومة متزايدة للتآكل. في كثير من الأحيان، يصبح اللحام هو التكنولوجيا الوحيدة لتصنيع وإصلاح أجزاء الآلات، وإطارات معدات الإنتاج، وما إلى ذلك.

مشاكل لحام الفولاذ الكربوني وطرق حلها

ومع ذلك، فإن لحام الفولاذ الكربوني أمر صعب للسبب التالي: يساهم الكربون الموجود في مثل هذا الفولاذ في تكوين شقوق التبلور الساخنة وتكوينات تصلب منخفضة اللدونة وشقوق في المناطق المتأثرة بالحرارة أثناء اللحام. يختلف معدن التماس نفسه في خصائصه عن المعدن الأساسي، ويقلل الكربون من مقاومة اللحامات للتشقق، مما يزيد من الآثار السلبية للكبريت والفوسفور.

يعتمد محتوى الكربون الحرج في اللحام على:

• تصميم الوحدة
• أشكال التماس
• محتوى العناصر المختلفة في التماس
• التسخين المسبق لمنطقة التماس

وعليه فإن طرق زيادة المقاومة ضد تكون الشقوق الساخنة تهدف إلى:

• الحد من العناصر التي تعزز التشقق
• تقليل ضغوط الشد في التماس
• تشكيل شكل اللحام الأمثل مع التركيب الكيميائي الأكثر تجانسا

بالإضافة إلى ذلك، يساهم محتوى الكربون المتزايد في تكوين هياكل منخفضة اللدونة، والتي تحت تأثير الضغوط المختلفة تكون عرضة لتشكيل الشقوق الباردة والدمار. ولمنع ذلك، يتم استخدام طرق للقضاء على العوامل التي تساهم في حدوث مثل هذه الحالات.

متطلبات تكنولوجيا اللحام للفولاذ الكربوني

عند عمل الوصلات الملحومة على الفولاذ الذي يحتوي على نسبة عالية من الكربون يجب مراعاة الشروط التالية للتأكد من مقاومة اللحامات للتشقق:

• استخدم أقطاب اللحام والأسلاك ذات المحتوى المنخفض من الكربون
• استخدم أوضاع اللحام والتدابير التكنولوجية التي تحد من انجراف الكربون من المعدن الأساسي إلى اللحام (الحواف، زيادة البروز، استخدام سلك الحشو، وما إلى ذلك)
• إدخال عناصر تعزز تكوين تكوينات كبريتيد حرارية أو مدورة (المنغنيز والكالسيوم وما إلى ذلك) في اللحام.
• استخدام ترتيب معين من الغرز، والحد من صلابة العقد. استخدم طرقًا وطرقًا أخرى لتقليل الضغط في خط اللحام
• تحديد أشكال اللحام المطلوبة وتقليل عدم تجانسها الكيميائي
• تقليل محتوى الهيدروجين القابل للانتشار (استخدم أقطاب كهربائية منخفضة الهيدروجين، وغازات التدريع الجافة، وتنظيف الحواف والأسلاك، وأقطاب التكليس، والأسلاك، والتدفقات)
• تأكد من التبريد البطيء لدرزة اللحام (استخدم اللحام متعدد الطبقات، أو اللحام المزدوج أو متعدد القوس، أو سطح خرزة التلدين، أو استخدم الخلائط الطاردة للحرارة، وما إلى ذلك)

الميزات التكنولوجية لحام الفولاذ الكربوني

بعض ميزات تحضير ولحام الأجزاء المصنوعة من الفولاذ الكربوني:

عند لحام الفولاذ الكربوني، يتم تنظيف المعدن الأساسي من الصدأ والأوساخ والحجم والزيت والملوثات الأخرى، والتي تعد مصادر للهيدروجين ويمكن أن تشكل مسام وشقوق في اللحام. يتم تنظيف الحواف والمناطق المجاورة من المعدن التي يصل عرضها إلى 10 ملم. وهذا يضمن الانتقال السلس إلى المعدن الأساسي للهيكل وقوة اللحام تحت الأحمال المختلفة.

• تجميع أجزاء اللحام. حافة

عند تجميع أجزاء اللحام، يجب الحفاظ على فجوة، اعتمادًا على سمك الأجزاء. يكون عرض الفجوة أكبر بمقدار 1-2 مم مما هو عليه عند تجميع عناصر الفولاذ الملحوم جيدًا. يجب أن يتم قطع الحواف بسمك معدني يبلغ 4 مم أو أكثر، مما يساعد على تقليل انتقال الكربون إلى التماس. نظرًا لوجود ميل كبير للتصلب، يجب التخلي عن المسامير ذات المقطع العرضي الصغير أو استخدام التسخين المسبق المحلي قبل المسامير.

• يجب أن يوفر وضع اللحام أقل اختراق للمعدن الأساسي وسرعة التبريد المثالية. يمكن تأكيد الاختيار الصحيح لوضع اللحام من خلال نتائج قياس صلابة معدن اللحام. في الوضع الأمثل، يجب ألا يتجاوز 350 فولت.
• يتم لحام المكونات الهامة في مسارين أو أكثر. يجب أن يكون اللحام بالمعدن الأساسي سلسًا. لا يُسمح بحدوث فواصل قوسية متكررة أو حفر على المعدن الأساسي أو الحروق.
• يتم لحام الهياكل الهامة المصنوعة من الفولاذ الكربوني، وكذلك الوحدات ذات الخطوط الصلبة، وما إلى ذلك، بالتسخين المسبق. يتم التسخين في نطاق درجة حرارة 100-400 درجة مئوية، وكلما ارتفعت درجة حرارة التسخين، زاد محتوى الكربون وسمك الأجزاء الملحومة.
• يجب أن يكون تبريد الوصلات الملحومة بعد الانتهاء من لحام الفولاذ الكربوني بطيئًا. ولهذا الغرض، يتم تغطية الوحدة الملحومة بمادة عازلة للحرارة خاصة، أو نقلها إلى منظم حرارة خاص، أو استخدامها بعد تسخين اللحام.

لحام المواد الاستهلاكية لحام الفولاذ الكربوني

• بالنسبة لفولاذ اللحام الذي يحتوي على نسبة كربون تصل إلى 0.4%، يمكن استخدام أقطاب اللحام المناسبة للحام الفولاذ منخفض السبائك مع قيود بسيطة. بالنسبة للحام اليدوي، يتم استخدام أقطاب كهربائية ذات نوع أساسي من الطلاء، والتي تضمن الحد الأدنى من محتوى الهيدروجين في اللحام. يتم استخدام أقطاب كهربائية من العلامات التجارية UONI-13/45، UONI-13/55، وما إلى ذلك.
• يتضمن اللحام الميكانيكي للفولاذ الكربوني في غاز التدريع استخدام درجات الأسلاك Sv-08G2S أو Sv-09G2STs أو ما شابه ذلك، بالإضافة إلى خليط غاز من ثاني أكسيد الكربون والأكسجين (مع محتوى الأخير يصل إلى 30٪) أو ثاني أكسيد الكربون. يسمح باستخدام مخاليط غاز الأرجون المؤكسد (70-75% Ar+20-25% CO2+5% O2). سمك السلك الأمثل هو 1.2 ملم.
• إذا خضع الفولاذ الكربوني للمعالجة الحرارية أو السبائك، فلن يوفر سلك القطب الكهربائي Sv-08G2S الخصائص الميكانيكية اللازمة. في هذه الحالات، يتم استخدام الأسلاك ذات السبائك المعقدة من العلامات التجارية Sv-08GSMT، وSv-08KhGSMA، وSv-08Kh3G2SM، وما إلى ذلك في اللحام.
• يتم إجراء اللحام القوسي المغمور الأوتوماتيكي للفولاذ الكربوني باستخدام أسلاك Sv-08A وSv-08AA وSv-08GA عند استخدامها مع التدفقات AN-348A وOSTS-45. يوصى باستخدام التدفقات AN-43 وAN-47، التي تتمتع بصفات تكنولوجية جيدة ومقاومة للتكسير.
• يجب أن تكون مواد اللحام (الأسلاك والأقطاب الكهربائية) مطابقة لمتطلبات المواصفات القياسية والفنية. يجب عدم استخدام الأقطاب الكهربائية التي تحتوي على عيوب كبيرة في الطلاء. يجب أن يكون السلك خاليًا من الأوساخ والصدأ، ويجب تكليس التدفقات والأقطاب الكهربائية قبل الاستخدام عند درجات الحرارة الموصى بها في الوثائق الفنية المصاحبة. يجب استخدام ثاني أكسيد الكربون فقط في اللحام. لا يمكن استخدام ثاني أكسيد الكربون المخصص للطعام إلا بعد التجفيف الإضافي.

مقالات مماثلة

Goodsvarka.ru

لحام الفولاذ منخفض الكربون – Osvarke.Net

الفولاذ منخفض الكربون هو فولاذ يحتوي على نسبة منخفضة من الكربون تصل إلى 0.25%. الفولاذ منخفض السبائك هو فولاذ يحتوي على ما يصل إلى 4% من عناصر السبائك، باستثناء الكربون.

إن قابلية اللحام الجيدة للفولاذ الإنشائي منخفض الكربون ومنخفض السبائك هي السبب الرئيسي لاستخدامها على نطاق واسع في إنتاج الهياكل الملحومة.

التركيب الكيميائي وخصائص الفولاذ

في الفولاذ الهيكلي الكربوني، يعتبر الكربون هو العنصر الرئيسي في صناعة السبائك. تعتمد الخواص الميكانيكية للفولاذ على كمية هذا العنصر. ينقسم الفولاذ منخفض الكربون إلى فولاذ ذي جودة عادية وفولاذ عالي الجودة.

الفولاذ ذو الجودة العادية

اعتمادًا على درجة إزالة الأكسدة، ينقسم الفولاذ ذو الجودة العادية إلى:

• الغليان - ك.ب.
• شبه هادئ - ملاحظة؛
• الهدوء - س.

الصلب المغلي

لا يحتوي فولاذ هذه المجموعة على أكثر من 0.07% من السيليكون (Si). يتم إنتاج الفولاذ عن طريق إزالة الأكسدة غير الكاملة للصلب مع المنغنيز. من السمات المميزة للفولاذ المغلي التوزيع غير المتكافئ للكبريت والفوسفور في جميع أنحاء سمك المنتج المدرفل. إذا دخلت منطقة بها تراكم الكبريت إلى منطقة اللحام، فقد يؤدي ذلك إلى ظهور شقوق تبلورية في منطقة اللحام والمنطقة المتضررة بالحرارة. عند تعرضه لدرجات حرارة منخفضة، يمكن أن يصبح هذا الفولاذ هشًا. بعد أن استسلمت للحام، يمكن أن تتقادم هذه الفولاذ في المنطقة المتأثرة بالحرارة.

الهدوء الصلب

يحتوي الفولاذ الطري على ما لا يقل عن 0.12% من السيليكون (Si). يتم الحصول على الفولاذ الهادئ عن طريق إزالة الأكسدة من الفولاذ مع المنغنيز والسيليكون والألومنيوم. وتتميز بتوزيع أكثر اتساقًا للكبريت والفوسفور فيها. يستجيب الفولاذ الهادئ للحرارة بشكل أقل ويكون أقل عرضة للشيخوخة.

فولاذ شبه هادئ

يتميز الفولاذ شبه الهادئ بخصائص متوسطة بين الفولاذ الهادئ والفولاذ المغلي.

يتم إنتاج الفولاذ الكربوني ذي الجودة العادية في ثلاث مجموعات. لا يتم استخدام فولاذ المجموعة (أ) في اللحام، بل يتم توفيره وفقًا لخصائصه الميكانيكية. لا يستخدم الحرف "A" في تسمية الفولاذ، على سبيل المثال "St2".

يتم توريد الفولاذ من المجموعتين B وC وفقًا لخصائصها الكيميائية والكيميائية والميكانيكية على التوالي. يتم وضع حرف المجموعة في بداية تسمية الفولاذ، على سبيل المثال BSt2، VSt3.

يمكن توفير درجات الفولاذ شبه الهادئة 3 و5 بمحتوى أعلى من المنغنيز. في مثل هذا الفولاذ، يتم وضع الحرف G بعد تعيين الدرجة (على سبيل المثال، BSt3Gps).

لتصنيع الهياكل الحرجة يجب استخدام الفولاذ العادي من المجموعة B. لا يتطلب تصنيع هياكل اللحام من الفولاذ منخفض الكربون ذي الجودة العادية استخدام المعالجة الحرارية.

فولاذ عالي الجودة

يتم تزويد الفولاذ ذو الجودة المنخفضة الكربون بمحتوى المنغنيز العادي (الدرجات 10 و15 و20) وزيادة (الدرجات 15G و20G). يحتوي الفولاذ عالي الجودة على كمية منخفضة من الكبريت. لتصنيع هياكل اللحام من فولاذ هذه المجموعة، يتم استخدام الفولاذ المدلفن على الساخن، والفولاذ المعالج بالحرارة في كثير من الأحيان. لزيادة قوة الهيكل، يمكن إجراء لحام هذه الفولاذ مع المعالجة الحرارية اللاحقة.

سبائك الفولاذ منخفضة

إذا تم إدخال عناصر كيميائية خاصة في الفولاذ الكربوني، والتي لم تكن موجودة فيه في البداية، فإن هذا الفولاذ يسمى الفولاذ المخلوط. يعتبر المنغنيز والسيليكون من مكونات صناعة السبائك إذا تجاوز محتواها 0.7٪ و 0.4٪ على التوالي. لذلك، يعتبر الفولاذ VSt3Gps وVSt5Gps و15G و20G من الفولاذ الهيكلي منخفض الكربون ومنخفض السبائك.

عناصر صناعة السبائك قادرة على تكوين مركبات مع الحديد والكربون وعناصر أخرى. وهذا يساعد على تحسين الخواص الميكانيكية للفولاذ ويقلل من حد الهشاشة الباردة. ونتيجة لذلك، يصبح من الممكن تقليل وزن الهيكل.

إن خلط المعدن بالمنجنيز يزيد من قوة التأثير ومقاومة الهشاشة الباردة. تتميز وصلات اللحام المصنوعة من فولاذ المنغنيز بقوة أعلى تحت أحمال الصدمات المتناوبة. يمكن زيادة مقاومة الفولاذ ضد التآكل الجوي والبحري عن طريق صناعة السبائك بالنحاس (0.3-0.4٪). يتم استخدام معظم الفولاذ منخفض السبائك لإنتاج هياكل اللحام في الحالة المدرفلة على الساخن. يمكن تحسين الخواص الميكانيكية لسبائك الفولاذ عن طريق المعالجة الحرارية، لذلك يتم استخدام بعض درجات الفولاذ للهياكل الملحومة بعد المعالجة الحرارية.

قابلية اللحام للفولاذ منخفض الكربون والسبائك المنخفضة

يتمتع الفولاذ الهيكلي منخفض الكربون ومنخفض السبائك بقابلية لحام جيدة. يجب أن تضمن تقنية اللحام الخاصة بهم خواص ميكانيكية متساوية للحام والمعدن الأساسي (ليس أقل من الحد الأدنى لخصائص المعدن الأساسي). في بعض الحالات، بسبب ظروف تشغيل الهيكل، يُسمح بانخفاض بعض الخواص الميكانيكية للدرز. يجب أن يكون التماس خاليًا من الشقوق وعدم الاختراق والمسام والتخفيضات والعيوب الأخرى. يجب أن يتوافق الشكل والأبعاد الهندسية للدرز مع الأبعاد المطلوبة. قد يكون المفصل الملحوم خاضعًا لـ متطلبات إضافية، والتي تتعلق بظروف تشغيل الهيكل. بدون استثناء، يجب أن تكون جميع اللحامات متينة وموثوقة، ويجب أن تضمن التكنولوجيا إنتاجية العملية واقتصادها.

تتأثر الخواص الميكانيكية للمفصل الملحوم ببنيته. يعتمد هيكل المعدن أثناء اللحام على التركيب الكيميائي للمادة وظروف اللحام والمعالجة الحرارية.

تحضير وتجميع الأجزاء للحام

يتم التحضير والتجميع للحام اعتمادًا على نوع وصلة اللحام وطريقة اللحام وسمك المعدن. للحفاظ على الفجوة بين الحواف والموضع الصحيح للأجزاء، يتم استخدام تركيبات التجميع المنشأة خصيصًا أو التركيبات العامة (المناسبة للعديد من الأجزاء البسيطة). يمكن إجراء التجميع باستخدام المسامير، التي تعتمد أبعادها على سمك المعدن الذي يتم لحامه. يمكن أن يكون طول المسكة 20-120 ملم، والمسافة بينهما 500-800 ملم. يساوي المقطع العرضي للمسمار حوالي ثلث التماس، ولكن ليس أكثر من 25-30 مم 2. يمكن إجراء اللحام باستخدام اللحام القوسي اليدوي أو اللحام الميكانيكي المحمي بالغاز. قبل الشروع في لحام الهيكل، يتم تنظيف المسامير وفحصها، وفي حالة وجود أي عيوب، يتم قطعها أو إزالتها بطرق أخرى. أثناء اللحام، تتم إعادة صهر المسامير بالكامل بسبب احتمال حدوث تشققات فيها نتيجة إزالة الحرارة السريعة. قبل اللحام بالكهرباء، يتم وضع الأجزاء بفجوة تزداد تدريجيًا باتجاه نهاية اللحام. يتم تثبيت الأجزاء للحفاظ على موضعها النسبي باستخدام الدبابيس. يجب أن تكون الدبابيس على مسافة 500-1000 ملم. يجب إزالتها عند تطبيق الخياطة.

بالنسبة لطرق اللحام الأوتوماتيكية، يجب تركيب قضبان الدخول والخروج. مع اللحام الآلي، من الصعب ضمان اختراق عالي الجودة لجذر اللحام ومنع الحروق المعدنية. لهذا الغرض، يتم استخدام البطانات المتبقية والقابلة للإزالة ومنصات التدفق. يمكنك أيضًا لحام جذر التماس باستخدام اللحام القوسي اليدوي أو اللحام شبه الأوتوماتيكي في غازات التدريع، ويتم تنفيذ باقي التماس باستخدام الطرق الأوتوماتيكية.

يتم اللحام بالطرق اليدوية والآلية بالوزن.

يتم تنظيف حواف أجزاء اللحام جيدًا من الخبث والصدأ والزيت والملوثات الأخرى لمنع تكوين العيوب. يتم لحام الهياكل الحرجة بشكل رئيسي على كلا الجانبين. تعتمد طريقة ملء حواف الأخدود عند لحام الهياكل ذات الجدران السميكة على سمكها والمعالجة الحرارية للمعدن قبل اللحام. يتم إزالة عدم الاختراق والشقوق والمسام والعيوب الأخرى التي تم تحديدها بعد اللحام باستخدام أداة ميكانيكية أو قوس الهواء أو القطع بالبلازما، ثم يتم لحامها مرة أخرى. عند لحام الفولاذ منخفض الكربون، تعتمد الخصائص والتركيب الكيميائي للمفصل الملحوم إلى حد كبير على المواد المستخدمة وأنماط اللحام.

اللحام القوسي اليدوي للفولاذ منخفض الكربون

للحصول على اتصال عالي الجودة باستخدام اللحام القوسي اليدوي، من الضروري اختيار أقطاب اللحام المناسبة وضبط الأوضاع وتطبيق تقنية اللحام الصحيحة. عيب اللحام اليدوي هو الاعتماد الكبير على خبرة ومؤهلات عامل اللحام، على الرغم من قابلية اللحام الجيدة للفولاذ المعني.

يجب اختيار أقطاب اللحام بناءً على نوع الفولاذ الذي يتم لحامه والغرض من الهيكل. للقيام بذلك، يمكنك استخدام كتالوج الأقطاب الكهربائية، حيث يتم تخزين بيانات جواز السفر للعديد من العلامات التجارية للأقطاب الكهربائية.

عند اختيار قطب كهربائي، يجب الانتباه إلى الشروط الموصى بها لنوع وقطبية التيار، والموقع المكاني، وقوة التيار، وما إلى ذلك. قد يشير جواز السفر الخاص بالأقطاب الكهربائية إلى التركيب النموذجي للمعدن المترسب والخواص الميكانيكية للقطب الكهربائي. الاتصال الذي تم إجراؤه بواسطة هذه الأقطاب الكهربائية.

في معظم الحالات، يتم لحام الفولاذ منخفض الكربون دون اتخاذ تدابير تهدف إلى منع تشكيل الهياكل المتصلبة. ولكن مع ذلك، عند لحام شرائح اللحام ذات الجدران السميكة والطبقة الأولى من اللحام متعدد الطبقات، يتم استخدام التسخين المسبق للأجزاء إلى درجة حرارة 150-200 درجة مئوية لمنع تكوين الشقوق.

عند لحام الفولاذ غير المقوى بالحرارة، يتم تحقيق تأثير جيد باستخدام طرق اللحام المتتالية والشريحة، والتي لا تسمح لمعدن اللحام بالتبريد بسرعة. التسخين إلى 150-200 درجة مئوية يعطي نفس التأثير.

بالنسبة للحام الفولاذ المقوى بالحرارة، يوصى بعمل طبقات طويلة على طول الطبقات السابقة المبردة لتجنب تليين المنطقة المتأثرة بالحرارة. يجب عليك أيضًا اختيار الأوضاع ذات المدخلات الحرارية المنخفضة. يجب أن يتم تصحيح العيوب أثناء اللحام متعدد الطبقات باستخدام طبقات كبيرة الحجم، بطول 100 مم على الأقل، أو يجب تسخين الفولاذ مسبقًا إلى 150-200 درجة مئوية.

لحام القوس المحمي بالغاز للفولاذ منخفض الكربون

يتم لحام الفولاذ منخفض الكربون والسبائك المنخفضة باستخدام ثاني أكسيد الكربون أو مخاليطه كغاز حماية. يمكنك استخدام خليط من ثاني أكسيد الكربون + الأرجون أو الأكسجين بنسبة تصل إلى 30%. بالنسبة للهياكل الحرجة، يمكن إجراء اللحام باستخدام الأرجون أو الهيليوم.

في بعض الحالات، يتم استخدام اللحام الكهربائي بالكربون والجرافيت للحام الوصلات الموجودة على متن الطائرة بسمك 0.2-2.0 مم (على سبيل المثال، علب المكثفات والعلب وما إلى ذلك). نظرًا لأن اللحام يتم دون استخدام قضيب الحشو، فإن محتوى المنغنيز والسيليكون في اللحام منخفض، مما يؤدي إلى فقدان قوة المفصل بنسبة 30-50٪ أقل من المعدن الأساسي.

يتم إجراء اللحام بثاني أكسيد الكربون باستخدام سلك اللحام. بالنسبة للحام الأوتوماتيكي وشبه الآلي في المواضع المكانية المختلفة، يتم استخدام سلك بقطر يصل إلى 1.2 ملم. للموضع السفلي، استخدم سلك 1.2-3.0 ملم.

كما يتبين من الجدول، يمكن استخدام سلك Sv-08G2S في لحام جميع أنواع الفولاذ.

اللحام بالقوس المغمور للفولاذ منخفض الكربون

يتم تحقيق وصلة ملحومة عالية الجودة مع قوة متساوية للدرز والمعدن الأساسي من خلال الاختيار الصحيح للتدفقات والأسلاك وأنماط وتقنيات اللحام. يوصى بإجراء اللحام القوسي المغمور الأوتوماتيكي للفولاذ منخفض الكربون بسلك يبلغ قطره من 3 إلى 5 مم، ولحام القوس المغمور شبه الأوتوماتيكي بقطر 1.2-2 مم. لحام الفولاذ منخفض الكربون، يتم استخدام تدفقات AN-348-A وOSTS-45. سلك لحام منخفض الكربون من الدرجات Sv-08 وSv-08A، وبالنسبة للهياكل الحرجة، يمكنك استخدام سلك Sv-08GA. هذه المجموعة من مستهلكات اللحام تجعل من الممكن الحصول على لحامات ذات خواص ميكانيكية تساوي أو تتجاوز خصائص المعدن الأساسي.

لحام الفولاذ منخفض السبائك، يوصى باستخدام أسلاك اللحام Sv-08GA وSv-10GA وSv-10G2 وغيرها التي تحتوي على المنغنيز. التدفقات هي نفسها بالنسبة للفولاذ منخفض الكربون. تتيح هذه المواد الحصول على الخواص الميكانيكية اللازمة ومقاومة المعدن من تكوين المسام والشقوق. عند اللحام بدون شطبة، فإن زيادة نسبة المعدن الأساسي في معدن اللحام يمكن أن يزيد من محتوى الكربون. وهذا يزيد من خصائص القوة، ولكنه يقلل من الخصائص البلاستيكية للاتصال.

تختلف أوضاع اللحام للفولاذ منخفض الكربون والفولاذ منخفض السبائك قليلاً وتعتمد على تقنية اللحام ونوع الوصلة والتماس. عند لحام شرائح اللحام ذات الطبقة الواحدة، واللحامات الشرائحية واللحامات التناكبية من الفولاذ السميك بدرجة VSt3 في أوضاع ذات مدخلات حرارة منخفضة، يمكن أن تتشكل هياكل تصلب في المنطقة المتأثرة بالحرارة وقد تنخفض الليونة. لمنع ذلك، يجب زيادة المقطع العرضي للتماس أو استخدام اللحام بالقوس المزدوج.

لمنع تدمير اللحام في المنطقة المتأثرة بالحرارة عند لحام الفولاذ منخفض السبائك، يجب استخدام الأوضاع ذات المدخلات الحرارية المنخفضة، ولحام الفولاذ غير المقوى بالحرارة، يجب استخدام الأوضاع ذات المدخلات الحرارية المتزايدة. في الحالة الثانية، للتأكد من أن الخصائص البلاستيكية للتماس والمنطقة المجاورة ليست أسوأ من المعدن الأساسي، فمن الضروري استخدام اللحام المزدوج القوس أو التسخين المسبق إلى 150-200 درجة مئوية.

osvarke.net

لحام الفولاذ الكربوني: العالي، المنخفض، المتوسط، السبائك، غير القابل للصدأ، الأقطاب الكهربائية، التكنولوجيا، القوس المغمور

الصفحة الرئيسية » حول اللحام » كيفية اللحام بشكل صحيح » لحام الفولاذ الكربوني

الفولاذ الكربوني عبارة عن سبيكة من الحديد والكربون تحتوي على نسبة صغيرة من الشوائب المفيدة: السيليكون والمنغنيز والشوائب الضارة: الفوسفور والكبريت. تركيز الكربون في الفولاذ من هذا النوع هو 0.1-2.07%. يعمل الكربون كعنصر صناعة السبائك الرئيسي. وهذا هو الذي يحدد خصائص اللحام والخصائص الميكانيكية لهذه الفئة من السبائك.

اعتمادا على محتوى الكربون، يتم تمييز المجموعات التالية من الفولاذ الكربوني:

• أقل من 0.25% - منخفض الكربون؛
• 0.25-0.6% - كربون متوسط؛
• 0.6-2.07% - نسبة عالية من الكربون.

لحام الفولاذ منخفض الكربون

ونظرًا لانخفاض تركيز الكربون، فإن هذا النوع يتميز بالخصائص التالية:

• مرونة عالية واللدونة.
• قوة تأثير كبيرة.
• يمكن معالجتها بشكل جيد عن طريق اللحام.

يستخدم الفولاذ منخفض الكربون على نطاق واسع في البناء وفي إنتاج الأجزاء باستخدام الختم البارد.

تكنولوجيا اللحام للفولاذ منخفض الكربون

من الأفضل لحام الفولاذ منخفض الكربون. يمكن إجراء اتصالهم باستخدام اللحام القوسي اليدوي باستخدام الأقطاب الكهربائية المغلفة. عند استخدام هذه الطريقة، من المهم اختيار العلامة التجارية المناسبة للأقطاب الكهربائية، والتي ستضمن بنية موحدة للمعدن المترسب. يجب أن يتم اللحام بسرعة وبدقة. قبل البدء في العمل، تحتاج إلى إعداد الأجزاء المراد توصيلها.

يتم إجراء اللحام بالغاز دون استخدام تدفقات إضافية. يتم استخدام الأسلاك المعدنية ذات المحتوى المنخفض من الكربون كمواد حشو. هذا سوف يساعد على منع تكون المسام.

يتم استخدام اللحام بالغاز في بيئة الأرجون لمعالجة الهياكل الحرجة.

بعد اللحام التصميم النهائييجب أن يخضع للمعالجة الحرارية من خلال عملية التطبيع: يجب تسخين المنتج إلى درجة حرارة حوالي 400 درجة مئوية؛ الوقوف والتبريد في الهواء. يساعد هذا الإجراء على التأكد من أن الهيكل الفولاذي يصبح موحدًا.

ميزات لحام الفولاذ منخفض الكربون

تضمن قابلية اللحام الجيدة لمثل هذا الفولاذ قوة لحام متساوية مع المعدن الأساسي، فضلاً عن عدم وجود عيوب.

يحتوي معدن اللحام على نسبة منخفضة من الكربون، وتزداد نسبة السيليكون والمنغنيز.

أثناء اللحام القوسي اليدوي، ترتفع درجة حرارة المنطقة المتضررة بالحرارة، مما يساهم في تقويتها قليلاً.

يتميز اللحام المترسب باستخدام اللحام متعدد الطبقات بمستوى متزايد من الهشاشة.

تتميز المركبات بمقاومة عالية لـ MCC بسبب تركيزها المنخفض من الكربون.

أنواع لحام الفولاذ منخفض الكربون

1. الطريقة الأولى لربط الفولاذ منخفض الكربون هي اللحام القوسي اليدوي بأقطاب كهربائية مغلفة. لاختيار النوع والعلامة التجارية الأمثل للمواد الاستهلاكية، يجب مراعاة المتطلبات التالية:

• اللحام بدون عيوب: المسام، الأجزاء السفلية، المناطق غير المطبوخة؛
• اتصال متساوي القوة مع المنتج الرئيسي؛
• التركيب الكيميائي الأمثل لمعدن اللحام.
• استقرار اللحامات تحت أحمال الصدمات والاهتزازات، وكذلك درجات الحرارة العالية والمنخفضة.

يتلقى المؤدي أدنى مستوى من الضغط والتشوه عند اللحام في الموضع المكاني السفلي.

تستخدم الأنواع التالية من الأقطاب الكهربائية في لحام الهياكل العادية:

أقطاب اللحام ANO-6

• أنو-3.
• أنو-4.
• أنو-5.
• أنو-6.
• أوزس-3.
• أوم-5.
• تسم-7.

يتم استخدام الدرجات التالية من مواد اللحام في لحام الهياكل الحرجة:

2. يتم إجراء اللحام بالغاز في بيئة واقية من الأرجون، دون استخدام التدفق، باستخدام الأسلاك المعدنية كمواد حشو.

3. يتم إجراء اللحام الكهربائي باستخدام التدفقات. يتم اختيار أقطاب الأسلاك والألواح مع الأخذ بعين الاعتبار تكوين السبيكة الأساسية.

4. يتم إجراء اللحام الأوتوماتيكي وشبه الأوتوماتيكي في بيئة وقائية. ويستخدم الأرجون النقي أو الهيليوم، وغالبا ما يستخدم ثاني أكسيد الكربون. يجب أن يكون ثاني أكسيد الكربون عالي الجودة. إذا كان مزيج الأكسجين والكربون مشبعًا بالهيدروجين أو النيتروجين، فسيؤدي ذلك إلى تكوين المسام.

5. يتم إجراء اللحام القوسي المغمور الأوتوماتيكي بسلك كهربائي بقطر 3-5 مم؛ نصف آلي - 1.2-2 ملم. يتم إجراء اللحام بتيار مباشر ذو قطبية عكسية. يختلف وضع اللحام بشكل كبير.

6. الطريقة المثلى هي اللحام بالأسلاك ذات القلب المتدفق. تتراوح القوة الحالية من 200 إلى 600 أمبير. يوصى بإجراء اللحام في الموضع السفلي.
7. بالنسبة للحام بالغاز، يتم استخدام ثاني أكسيد الكربون، وكذلك مخاليط الغاز الخامل مع الأكسجين أو ثاني أكسيد الكربون.

توصيل المنتجات التي يقل سمكها عن 2 مم. يتم تنفيذها في جو من الغازات الخاملة باستخدام قطب التنغستن.

لزيادة ثبات القوس وتحسين تكوين اللحام وتقليل حساسية المعدن المترسب للمسامية، يجب استخدام مخاليط الغازات.

اللحام في جو ثاني أكسيد الكربون مخصص للعمل مع السبائك التي يزيد سمكها عن 0.8 مم. وأقل من 2.0 ملم. في الحالة الأولى، يتم استخدام قطب كهربائي مستهلك، في الحالة الثانية - الجرافيت أو الكربون. نوع التيار ثابت، والقطبية معكوسة. وتجدر الإشارة إلى أن هذه الطريقة تتميز بزيادة مستوى الرش.

لحام الفولاذ الكربوني المتوسط

يتم استخدام الفولاذ الكربوني المتوسط ​​في الحالات التي تتطلب خواص ميكانيكية عالية. يمكن تزوير هذه السبائك.

كما أنها تستخدم للأجزاء التي تنتج عن تشوه البلاستيك البارد؛ تتميز بأنها هادئة مما يسمح باستخدامها في الهندسة الميكانيكية.

تكنولوجيا اللحام للفولاذ متوسط ​​الكربون

لا يتم لحام هذه السبائك مثل الفولاذ منخفض الكربون. ويرجع ذلك إلى عدة صعوبات:

• عدم وجود قوة متساوية من المعادن الأساسية والمترسبة.
• مستوى عالخطر تكوين شقوق كبيرة وهياكل غير قابلة للسحب في المنطقة المتأثرة بالحرارة؛
• مقاومة منخفضة لتشكيل عيوب التبلور.

ومع ذلك، يمكن حل هذه المشكلات بسهولة تامة باتباع التوصيات التالية:

• استخدام الأقطاب الكهربائية والأسلاك ذات المحتوى المنخفض من الكربون؛
• يجب أن يكون لقضبان اللحام معدل ترسيب متزايد؛
• لضمان أدنى درجة من اختراق المعدن الأساسي، يجب قطع الحواف، ويجب ضبط وضع اللحام الأمثل، ويجب استخدام سلك الحشو؛
• التسخين الأولي والمصاحب لقطع العمل.

إن تقنية لحام الفولاذ الكربوني، عند اتباع التوصيات المذكورة أعلاه، لا تكشف عن أي مشاكل أو صعوبات.

مميزات لحام الفولاذ متوسط ​​الكربون

قبل اللحام، يجب تنظيف المنتج من الأوساخ والصدأ والزيت والحجم والملوثات الأخرى التي تعد مصدرًا للهيدروجين ويمكن أن تساهم في تكوين المسام والشقوق في التماس. الحواف والمناطق المجاورة التي لا يزيد عرضها عن 10 ملم قابلة للتنظيف. وهذا يضمن قوة الاتصال تحت أنواع مختلفة من الأحمال.

يتطلب تجميع أجزاء اللحام الحفاظ على فجوة يعتمد عرضها على سمك المنتج ويجب أن يكون 1-2 مم. أكثر من العمل بمواد ملحومة جيدًا.

إذا تجاوز سمك منتج الفولاذ الكربوني المتوسط ​​4 مم، فيجب إجراء قطع الحواف.

للحصول على أقل اختراق للمعدن الأساسي ومستوى التبريد الأمثل، يجب تحديد وضع اللحام بشكل صحيح. ويمكن التأكد من صحة الاختيار عن طريق قياس صلابة المعدن المترسب. في الوضع الأمثل، لا ينبغي أن يكون أعلى من 350 HV.

ترتبط العقد المسؤولة بمسارين أو أكثر. لا يُسمح بحدوث فواصل قوسية متكررة وحروق (حرق) المعدن الأساسي وتكوين الحفرة عليه.

يتم لحام الهياكل الحرجة بالتسخين المسبق من 100 إلى 400 درجة مئوية. كلما زاد محتوى الكربون وسمك الأجزاء، كلما ارتفعت درجة الحرارة.

يجب أن يكون التبريد بطيئًا، ويجب وضع المنتج في منظم الحرارة أو تغطيته بمادة عازلة للحرارة.

أنواع لحام الفولاذ متوسط ​​الكربون

يمكن إجراء لحام الفولاذ متوسط ​​الكربون بعدة طرق سنناقشها أدناه.

1. يتم إجراء اللحام القوسي اليدوي باستخدام أقطاب كهربائية ذات نوع أساسي من الطلاء، مما يضمن محتوى منخفض من الهيدروجين في المعدن المترسب. في أغلب الأحيان، يستخدم فناني الأداء الأقطاب الكهربائية التالية لحام الفولاذ الكربوني:

• أنو-7.
• أنو-8.
• أنو-9.
• أوزس-2.
• أووني-13/45.
• أووني-13/55.
• أووني-13/65.

يضمن الطلاء الخاص لمواد اللحام UONI زيادة في مقاومة المفصل للتشقق ويضمن أيضًا قوة التماس.

ينبغي أن تؤخذ الفروق الدقيقة التالية في الاعتبار:

• بدلا من الحركات العرضية، يجب إجراء الحركات الطولية؛
• من الضروري لحام الحفر، وإلا فإن خطر تكوين الشقوق يزيد؛
• يوصى بمعالجة التماس بالحرارة.

2. يتم إجراء اللحام بالغاز للفولاذ الكربوني ذي الصفائح الرقيقة باستخدام الطريقة اليسرى باستخدام الأسلاك، كما يتم استخدام لهب اللحام العادي أيضًا. متوسط ​​استهلاك الأسيتيلين هو 120-150 لتر/ساعة لكل 1 ملم. سمك السبائك التي يتم لحامها. ومن أجل تقليل مخاطر تشققات التبلور، يجب استخدام مواد اللحام التي لا يزيد محتوى الكربون فيها عن 0.2-0.3%.

يجب ربط المنتجات ذات الجدران السميكة باستخدام طريقة اللحام بالغاز الأيمن، والتي تتميز بإنتاجية أعلى. حساب الأسيتيلين هو أيضًا 120-150 لتر/ساعة. لتجنب ارتفاع درجة حرارة منطقة العمل، يجب تقليل معدل التدفق.

يتضمن اللحام بالغاز للفولاذ الكربوني أيضًا الميزات التالية:

• يتم تقليل الأكسدة في حوض اللحام باستخدام لهب مع زيادة طفيفة في الأسيتيلين؛
• استخدام التدفقات له تأثير إيجابي على العملية؛
• لتجنب الهشاشة في المنطقة المتأثرة بالحرارة، يتم إبطاء عملية التبريد عن طريق التسخين المسبق إلى 200-250 درجة مئوية أو التقسية اللاحقة عند درجة حرارة 600-650 درجة مئوية.

بعد اللحام، يمكن معالجة المنتج بالحرارة أو تزويره. تعمل هذه العمليات على تحسين الخصائص بشكل كبير.

تم تطوير تقنية اللحام بالغاز للفولاذ الكربوني للحصول على وصلات ذات خصائص ميكانيكية ضرورية. لذلك، من المهم أن يأخذ المؤدي في الاعتبار هذه الميزات المحددة.

3. تتضمن تقنية اللحام القوسي المغمور للفولاذ الكربوني استخدام أسلاك اللحام والتدفقات المنصهرة: AN-348-A وOSTS-45. يتم اللحام عند القيم الحالية المنخفضة. يتيح لك ذلك "تشبع" المعدن المترسب بالمستوى المطلوب من السيليكون والمنغنيز. تنتقل هذه العناصر بشكل مكثف من التدفق إلى معدن اللحام.

مزايا هذه الطريقة: إنتاجية عالية؛ المعدن المودع محمي بشكل موثوق من التفاعل مع الهواء، مما يضمن جودة عاليةروابط؛ يتم تحقيق كفاءة العملية بسبب انخفاض التناثر وبسبب تقليل خسائر المعادن بسبب النفايات؛ يضمن استقرار القوس سطح لحام دقيق.

4. غالبًا ما يستخدم فناني الأداء طريقة اللحام بقوس الأرجون مع قطب كهربائي غير قابل للاستهلاك. تكمن الصعوبة الرئيسية عند لحام الفولاذ متوسط ​​الكربون باستخدام هذه الطريقة في أنه من الصعب تجنب تكوين المسام بسبب إزالة الأكسدة الطفيفة للمعدن الأساسي. لحل هذه المشكلة، من الضروري تقليل نسبة المعدن الأساسي في الرواسب. للقيام بذلك، من الضروري تحديد أوضاع لحام الفولاذ الكربوني بالأرجون بشكل صحيح. يتم اللحام بالتيار المباشر للقطبية المستقيمة.

يتم ضبط قيمة الجهد اعتمادًا على سمك الهيكل للحام أحادي المسار وعلى ارتفاع الخرزة، وهو 2.0-2.5 مم للحام متعدد التمريرات. يمكن تحديد المؤشرات الحالية التقريبية على النحو التالي: 30-35 أمبير لكل 1 مم. قضيب التنغستن.

لحام الفولاذ عالي الكربون

عرض توضيحي لحام الفولاذ من النوابض باستخدام قطب زيلر 655

تنشأ الحاجة إلى الفولاذ عالي الكربون عند إجراء أعمال الإصلاح، في إنتاج الينابيع، والقطع، والحفر، والنجارة وغيرها من الأدوات، والأسلاك عالية القوة، وكذلك في تلك المنتجات التي يجب أن تتمتع بمقاومة وقوة عالية للتآكل.

تكنولوجيا اللحام للفولاذ عالي الكربون

اللحام ممكن، كقاعدة عامة، مع التسخين الأولي والمصاحب إلى 150-400 درجة مئوية، وكذلك المعالجة الحرارية اللاحقة. ويرجع ذلك إلى ميل هذا النوع من السبائك إلى أن يصبح هشًا وحساسًا للشقوق الساخنة والباردة وعدم التجانس الكيميائي للحام.

لمعلوماتك! الاستثناءات ممكنة إذا كنت تستخدم أقطابًا كهربائية متخصصة للفولاذ المختلف. انظر الصورة والتعليق أدناه.

• بعد التسخين، من الضروري إجراء عملية التلدين، والتي يجب إجراؤها حتى يبرد المنتج إلى درجة حرارة 20 درجة مئوية.
• الشرط المهم هو عدم جواز اللحام في المسودات وفي درجات الحرارة المحيطة أقل من 5 درجات مئوية.
• لزيادة قوة الاتصال، من الضروري إنشاء انتقالات سلسة من معدن إلى آخر يتم لحامه.
• يتم تحقيق نتائج جيدة عند اللحام بخرزات ضيقة، مع تبريد كل طبقة مترسبة.
• يجب على المقاول أيضًا اتباع القواعد المنصوص عليها لربط السبائك متوسطة الكربون.

هذه العينة التوضيحية (الربيع، الملفات، المحامل و الفولاذ المقاوم للصدأ بدرجة الطعام). إذا لم تنتبه إلى جودة اللحامات، فإن اللحامات لم يتم تصنيعها بواسطة عمال لحام محترفين، وتؤكد الصورة أن لحام الفولاذ "غير القابل للحام" ممكن تمامًا.

ميزات لحام الفولاذ عالي الكربون

يجب تنظيف سطح العمل من أنواع مختلفة من الملوثات: الصدأ والحجم والمخالفات الميكانيكية والأوساخ. يمكن أن يؤدي وجود الملوثات إلى تكوين المسام.

تحتاج الهياكل المصنوعة من الفولاذ عالي الكربون إلى التبريد ببطء، في الهواء، حتى يصبح الهيكل طبيعيًا.

يتيح التسخين المسبق للمنتجات المهمة إلى 400 درجة مئوية تحقيق القوة المطلوبة.

أنواع لحام الفولاذ عالي الكربون

1. الخيار الأفضلتتم عملية اللحام باستخدام اللحام القوسي اليدوي باستخدام الأقطاب الكهربائية المغلفة. العمل مع الفولاذ عالي الكربون له عدد كبير من الخصائص المحددة. لذلك، يتم لحام الفولاذ عالي الكربون باستخدام أقطاب كهربائية مصممة خصيصًا، على سبيل المثال NR-70. يتم اللحام بتيار مباشر ذو قطبية عكسية.

2. يتم استخدام اللحام القوسي المغمور أيضًا لربط هذا النوع من السبائك. من الصعب جدًا تغطية منطقة العمل بالتدفق يدويًا بالتساوي. ولذلك، في معظم الحالات، يتم استخدام التكنولوجيا التلقائية. يشكل التدفق المنصهر غلافًا كثيفًا ويمنع تأثير العوامل الجوية الضارة على حوض اللحام. بالنسبة للحام القوس المغمور، يتم استخدام المحولات التي تنتج التيار المتناوب. تتيح لك هذه الأجهزة إنشاء قوس مستقر. الميزة الرئيسية لهذه الطريقة هي الخسارة الصغيرة للمعادن بسبب التناثر الصغير.

من المهم ملاحظة أنه لا ينصح باستخدام طريقة اللحام بالغاز. وتتميز العملية بحرق كمية كبيرة من الكربون، مما يؤدي إلى تكوين هياكل تصلب تؤثر سلبا على جودة اللحام.

ومع ذلك، إذا كانت الهياكل العادية ملحومة، فمن الممكن استخدام هذه الطريقة. يتم التوصيل على لهب عادي أو منخفض لا تتجاوز قوته 90 م3 أسيتيلين في الساعة. يجب تسخين المنتج إلى 300 درجة مئوية. يتم اللحام باستخدام الطريقة اليسرى، مما يجعل من الممكن تقليل الوقت الذي يكون فيه المعدن في الحالة المنصهرة ومدة ارتفاع درجة حرارته.

لحام الفولاذ المقاوم للصدأ والفولاذ الكربوني

يعد اللحام بالفولاذ المقاوم للتآكل والفولاذ الكربوني مثالًا رئيسيًا على ربط المواد المتباينة.

إن التسخين الأولي والمصاحب للمنتجات إلى درجة حرارة تبلغ حوالي 600 درجة مئوية سيجعل من الممكن الحصول على خط ذو هيكل أكثر اتساقًا. بعد العمل، تحتاج إلى إجراء المعالجة الحرارية، وهذا سوف يساعد على تجنب تشكيل الشقوق. بالنسبة لحام الفولاذ المقاوم للصدأ والفولاذ منخفض الكربون، يتم استخدام طريقتين عمليًا، والتي تتضمن استخدام قضبان اللحام:

• أقطاب فولاذية عالية السبائك أو أقطاب كهربائية قائمة على النيكل تملأ خط اللحام.
• يتم لحام حواف منتج الفولاذ منخفض الكربون بأقطاب كهربائية من السبائك، ثم يتم لحام الطبقة المكسوة، وحواف الفولاذ المقاوم للصدأ بأقطاب كهربائية خاصة للفولاذ المقاوم للصدأ.

يمكن أيضًا إجراء لحام الفولاذ المقاوم للصدأ والكربون باستخدام طريقة قوس الأرجون. ومع ذلك، يتم استخدام هذه التكنولوجيا بشكل نادر للغاية وفقط للعمل مع الهياكل الحرجة بشكل خاص.

يمكن للمقاول أيضًا إجراء اتصال باستخدام اللحام شبه الأوتوماتيكي باستخدام قطب كهربائي معدني في بيئة واقية من الغازات الخاملة.

لحام الكربون وسبائك الفولاذ

يتم لحام وتسطيح الكربون والفولاذ منخفض السبائك باستخدام أقطاب كهربائية من النوع E42 و E46.

يتم لحام الفولاذ الكربوني وسبائك الفولاذ باستخدام طريقة القوس الكهربائي باستخدام مواد قطب كهربائي توفر الخصائص الميكانيكية اللازمة والمقاومة الحرارية لمعدن اللحام:

الأقطاب الكهربائية TsL-39

المشكلة الرئيسية هي تصلب المنطقة المتضررة بالحرارة لمنع تكون الشقوق الباردة. لحل هذه المشكلة تحتاج:

• لإبطاء التبريد، تحتاج إلى تسخين المنتجات إلى درجة حرارة 100-300 درجة مئوية؛
• بدلاً من اللحام بطبقة واحدة، استخدم اللحام متعدد الطبقات، حيث يتم اللحام على جزء صغير فوق الطبقة السابقة غير المبردة؛
• أقطاب وتدفقات الكلسينات ؛
• يتم الاتصال بالتيار المباشر للقطبية العكسية.
• لزيادة الليونة، يجب تخفيف المنتجات إلى 300 درجة مئوية مباشرة بعد اللحام.

weldelec.com

§ 75. لحام الفولاذ منخفض السبائك

تنقسم سبائك الفولاذ إلى سبائك منخفضة (إجمالي عناصر السبائك أقل من 2.5٪)، وسبائك متوسطة (من 2.5 إلى 10٪) وسبائك عالية (أكثر من 10٪). يتم تقسيم الفولاذ منخفض السبائك إلى فولاذ منخفض الكربون وسبائك منخفضة وفولاذ مقاوم للحرارة وسبائك منخفضة غير كربونية.

يتم عرض الخواص الميكانيكية والتركيب الكيميائي لبعض درجات الفولاذ منخفض السبائك في الجدول. 33.

33. الخواص الميكانيكية للفولاذ منخفض الكربون ذو السبائك المنخفضة بتركيبة كيميائية معينة

لا يتجاوز محتوى الكربون في الفولاذ الهيكلي منخفض الكربون 0.22٪. اعتمادا على صناعة السبائك، يتم تقسيم الفولاذ إلى المنغنيز (14G، 14G2)، والمنغنيز السيليكون (09G2S، 10G2S1، 14GS، 17GS، وما إلى ذلك)، والكروم والسيليكون والمنغنيز (14KhGS، وما إلى ذلك)، والمنغنيز والنيتروجين والفاناديوم ( 14G2AF، 18G2AF، 18G2AFps، وما إلى ذلك)، المنغنيز-الأونيوبيوم (10G2B)، الكروم-السيليكون-النيكل-النحاس (10HSND، 15HSND)، إلخ.

يتم استخدام الفولاذ منخفض الكربون في هندسة النقل، وبناء السفن، والهندسة الهيدروليكية، وإنتاج الأنابيب، وما إلى ذلك. ويتم توفير الفولاذ منخفض السبائك وفقًا لـ GOST 19281 - 73 و19282 - 73 والخاصة المواصفات الفنية.

يجب أن يكون للفولاذ المقاوم للحرارة ذو السبائك المنخفضة قوة متزايدة عند درجات حرارة التشغيل المرتفعة. يستخدم الفولاذ المقاوم للحرارة على نطاق واسع في تصنيع محطات الطاقة البخارية. لزيادة مقاومة الحرارة، يتم إدخال الموليبدينوم (M)، التنغستن (B) والفاناديوم (F) في تركيبتها، ولضمان مقاومة الحرارة - الكروم (X)، الذي يشكل طبقة واقية كثيفة على سطح المعدن.

يتم استخدام الفولاذ الإنشائي منخفض الكربون ومتوسط ​​الكربون (أكثر من 0.22٪ كربون) في الهندسة الميكانيكية، وعادةً ما يكون في حالة معالجة بالحرارة. تشبه تقنية اللحام للفولاذ متوسط ​​الكربون منخفض السبائك تقنية لحام الفولاذ متوسط ​​السبائك.

ميزات لحام الفولاذ منخفض السبائك. يعد لحام الفولاذ منخفض السبائك أكثر صعوبة من لحام الفولاذ الهيكلي منخفض الكربون. يعتبر الفولاذ ذو السبائك المنخفضة أكثر حساسية للتأثيرات الحرارية أثناء اللحام. اعتمادًا على درجة الفولاذ منخفض السبائك، أثناء اللحام، قد تتشكل هياكل تصلب أو ارتفاع درجة الحرارة في المنطقة المتأثرة بالحرارة للمفصل الملحوم.

ويعتمد هيكل المعدن المتأثر بالحرارة على تركيبه الكيميائي ومعدل التبريد وطول المدة التي يبقى فيها المعدن عند درجات الحرارة المناسبة التي يتغير عندها البنية المجهرية وحجم الحبيبات. إذا تم الحصول على الأوستينيت في الفولاذ ناقص اليوتكتويد عن طريق التسخين (الشكل 100)، ثم يتم تبريد الفولاذ بمعدلات مختلفة، فإن النقاط الحرجة للفولاذ تنخفض.

أرز. 100. رسم تخطيطي للتحلل متساوي الحرارة (عند درجة حرارة ثابتة) للأوستينيت الفولاذي منخفض الكربون: A - بداية التحلل، B - نهاية التحلل، A1 - النقطة الحرجة للصلب، Mn وMk - بداية ونهاية تحول الأوستينيت إلى الأوستينيت مارتنسيت. 1 و 2 و 3 و 4 - معدلات التبريد مع تكوين الهياكل المختلفة

وبمعدل تبريد منخفض، يتم الحصول على بنية البرليت (خليط ميكانيكي من الفريت والسمنتيت). عند معدل تبريد مرتفع، يتفكك الأوستينيت إلى هياكل مكونة عند درجات حرارة منخفضة نسبيًا وتتشكل الهياكل - السوربيتول، والتروستيت، والباينيت، وبمعدل تبريد مرتفع جدًا - مارتنزيت. الهيكل الأكثر هشاشة هو المارتنسيت ، لذلك أثناء التبريد ، لا ينبغي السماح بتحويل الأوستينيت إلى مارتنسيت عند لحام الفولاذ منخفض السبائك.

دائمًا ما يتجاوز معدل تبريد الفولاذ، وخاصة الفولاذ السميك، أثناء اللحام بشكل كبير معدل التبريد المعتاد للمعدن في الهواء، ونتيجة لذلك قد يتشكل المارتنسيت عند لحام سبائك الفولاذ.

لمنع تكوين هيكل مارتنسيتي متصلب أثناء اللحام، من الضروري تطبيق التدابير التي تبطئ تبريد المنطقة المتأثرة بالحرارة - تسخين المنتج واستخدام اللحام متعدد الطبقات.

في بعض الحالات، اعتمادًا على ظروف تشغيل المنتجات، يُسمح بارتفاع درجة الحرارة، أي زيادة الحبوب في المعدن في المنطقة المتأثرة بالحرارة للمفاصل الملحومة المصنوعة من الفولاذ منخفض السبائك.

في درجات حرارة التشغيل المرتفعة للمنتجات، من أجل زيادة مقاومة الزحف (تشوه المنتج عند درجات حرارة عالية بمرور الوقت)، من الضروري أن يكون لديك هيكل خشن الحبيبات في المفصل الملحوم. لكن المعدن الذي يحتوي على حبيبات خشنة جدًا يقلل من الليونة وبالتالي يُسمح بحجم الحبوب إلى حد معين.

عند تشغيل المنتجات في درجات حرارة منخفضة، يتم التخلص من الزحف ويلزم وجود هيكل معدني دقيق الحبيبات، مما يوفر المزيد من القوة والليونة.

عند لحام الفولاذ منخفض السبائك، يتم اختيار الأقطاب الكهربائية المطلية ومواد اللحام الأخرى بحيث يكون محتوى الكربون والكبريت والفوسفور والعناصر الضارة الأخرى فيها أقل مقارنة بمواد لحام الفولاذ الهيكلي منخفض الكربون. وهذا يجعل من الممكن زيادة مقاومة معدن اللحام ضد شقوق التبلور، حيث أن الفولاذ منخفض السبائك يكون عرضة بشكل كبير لتكوينها.

تكنولوجيا لحام الفولاذ منخفض السبائك. الفولاذ منخفض الكربون منخفض الكربون 09G2، 09G2S، 10HSND، 10G2S1 و10G2B لا يتم تصلبه أثناء اللحام وليس عرضة لارتفاع درجة الحرارة. يتم لحام هذا الفولاذ تحت أي ظروف حرارية، مماثلة لظروف لحام الفولاذ منخفض الكربون.

لضمان قوة متساوية للاتصال، يتم إجراء اللحام اليدوي باستخدام أقطاب كهربائية من النوع E50A. لا تختلف صلابة وقوة المنطقة المتأثرة بالحرارة عمليا عن المعدن الأساسي.

عند اللحام باستخدام سلك ذو قلب متدفق وغاز حماية، يتم اختيار مواد اللحام لضمان خصائص القوة لمعدن اللحام عند مستوى القوة التي تحققها الأقطاب الكهربائية من النوع E50A.

يمكن أن يشكل الفولاذ منخفض الكربون منخفض الكربون 12GS، 14G، 14G2، 14KhGS، 15KhSND، 15G2F، 15G2SF، 15G2AF أثناء اللحام هياكل مجهرية صلبة وارتفاع درجة حرارة معدن اللحام والمنطقة المتأثرة بالحرارة. يتناقص عدد هياكل التصلب بشكل حاد إذا تم إجراء اللحام باستخدام مدخلات حرارية عالية نسبيًا، وهو أمر ضروري لتقليل معدل تبريد الوصلة الملحومة. ومع ذلك، فإن انخفاض معدل تبريد المعدن أثناء اللحام يؤدي إلى خشونة حبيبات (سخونة) معدن اللحام والمعدن المتأثر بالحرارة بسبب زيادة محتوى الكربون في هذه الفولاذ. هذا ينطبق بشكل خاص على الفولاذ 15ХСНД، 14ХГС. يعتبر الفولاذ 15G2F و15G2SF و15G2AF أقل عرضة لارتفاع درجة الحرارة في المنطقة المتأثرة بالحرارة، نظرًا لأنه مخلوط بالفاناديوم والنيتروجين. ولذلك فإن لحام معظم هذه الفولاذات يقتصر على حدود أضيق للظروف الحرارية من لحام الفولاذ منخفض الكربون.

يجب اختيار وضع اللحام بحيث لا يكون هناك عدد كبير من الهياكل المجهرية المتصلبة وارتفاع درجة حرارة المعدن بشكل كبير. ومن ثم يصبح من الممكن لحام الفولاذ بأي سمك دون قيود عند درجة حرارة محيطة لا تقل عن - 10 درجة مئوية. في درجات الحرارة المنخفضة، يلزم التسخين المسبق إلى 120 - 150 درجة مئوية. عند درجات حرارة أقل من - 25 درجة مئوية، يُحظر لحام المنتجات المصنوعة من الفولاذ المتصلب. لمنع ارتفاع درجة الحرارة بشكل كبير، يجب إجراء لحام الفولاذ 15KhSND و14KhGS عند مدخلات حرارة منخفضة (عند قيم تيار أقل مع أقطاب كهربائية ذات قطر أصغر) مقارنة بلحام الفولاذ منخفض الكربون.

لضمان قوة متساوية للمعدن الأساسي والمفاصل الملحومة عند لحام هذه الفولاذ، من الضروري استخدام أقطاب كهربائية من النوع E50A أو E55.

تشبه تقنية لحام الفولاذ منخفض الكربون ومتوسط ​​الكربون 17GS و18G2AF و35ХM وغيرها تقنية وسائط اللحام للفولاذ غير السبائكي.

المعدن الأكثر استهلاكاً في العالم هو الفولاذ، في الواقع، الفولاذ ليس معدناً، بل هو سبيكة من الحديد والكربون. وفي الوقت الحالي يتجاوز إجمالي كمية الفولاذ المنتج في العالم مليار ونصف المليار طن سنويًا. ينقسم الفولاذ إلى كربون وسبائك؛ ويتميز الفولاذ المخلوط بحقيقة أنه أثناء عملية الإنتاج تتم إضافة عناصر مختلفة إلى الفولاذ (على سبيل المثال، النيكل لزيادة مقاومة التآكل، والمنجنيز لزيادة مقاومة التآكل). خصائص القوةالخ)، مما يمنحها خصائص خاصة. غالبًا ما يستخدم الفولاذ الكربوني في اللحام، وهناك فولاذ منخفض الكربون يحتوي على أقل من 0.3٪ كربون، وهو مناسب جيدًا لأي لحام، والفولاذ متوسط ​​الكربون الذي يتراوح محتوى الكربون فيه من 0.3 إلى 0.6٪ أقل قابلية لعملية اللحام، لكن الفولاذ عالي الكربون الأقوى، ولكن الأقل ليونة، هو الأقوى، ولكنه يتمتع باستطالة نسبية صغيرة وهو الأقل قابلية لعملية اللحام. وهي تختلف في محتوى الكربون، وبالتالي في الخواص الكيميائية والفيزيائية.

ينتمي الفولاذ منخفض الكربون إلى مجموعة كبيرة من الفولاذ الإنشائي. نسبة الكربون فيه لا تزيد عن 0.3%، وبسبب هذه النسبة المنخفضة فإنه يتمتع بالخصائص التالية:

• اللدونة العالية والمرونة.
• مناسبة تمامًا لعملية اللحام؛
• قوة تأثير عالية.

تستخدم هذه العلامة التجارية على نطاق واسع في البناء نظرًا لسهولة اللحام للغاية، حيث يوجد القليل جدًا من الكربون في هيكلها، مما له تأثير سيء على عملية اللحام، حيث يمكن أن تتشكل الهياكل الهشة والمسامية في التماس المعدني ، الأمر الذي يؤدي بعد ذلك إلى الفشل. كما أنه بسبب نعومته العالية، يتم تصنيع الأجزاء منه باستخدام الختم البارد.

لحام الفولاذ الكربوني

على الاطلاق يمكن لحام جميع درجات الفولاذ. ومع ذلك، كل نوع من المعدن لديه تكنولوجيا اللحام الخاصة به. يجب أن تستوفي تكنولوجيا اللحام للفولاذ الكربوني المتطلبات، والتي تشمل:

• التوزيع الموحد لقوة التماس على طول كامل؛
• في غياب عيوب اللحام، يجب ألا تحتوي الطبقات على شقوق ومسام وأخاديد مختلفة وما إلى ذلك؛
• يجب أن تكون الأبعاد والشكل الهندسي للدرز وفقًا للمعايير المنصوص عليها في GOST 5264-80 ذات الصلة؛
• استقرار الاهتزاز للهيكل الملحوم.
• استخدام الأقطاب الكهربائية ذات المحتوى المنخفض من الهيدروجين والكربون، والتي يمكن أن يكون لها تأثير سلبي على جودة التماس؛
• يجب أن يكون الهيكل قويًا وصلبًا.

وبالتالي، يجب أن تكون التكنولوجيا فعالة قدر الإمكان، أي أن تعطي أعلى أداء للعملية مع ضمان القوة والموثوقية العالية.

تعتمد الخواص الميكانيكية لمعدن اللحام والمفاصل الملحومة بشكل كامل على البنية المجهرية، وهي التركيب الكيميائي، ويتم تحديدها أيضًا بواسطة وضع اللحام والمعالجة الحرارية، والتي يتم إجراؤها قبل اللحام وبعده.

الفولاذ منخفض الكربون: تكنولوجيا اللحام

كما ذكر أعلاه، فإن الفولاذ منخفض الكربون يناسب عملية اللحام بشكل أفضل. يمكن لحامها باستخدام اللحام بالغاز في لهب أوكسي أسيتيلين دون تدفقات إضافية. تستخدم الأسلاك المعدنية كمادة مضافة. يمكن أن يؤثر الهيدروجين، الذي يمكن أن يشكل المسام، سلبًا على عملية اللحام. ولمنع حدوث هذه المشكلة ينصح بإجراء عملية اللحام باستخدام حشو معدني يحتوي على كمية قليلة من الكربون.

بعد عملية اللحام، يجب معالجة الهيكل حرارياً لتحسين الخواص الميكانيكية - ستكون الليونة والقوة هي نفسها. تتم المعالجة الحرارية للهياكل الملحومة من خلال عملية التطبيع، والتي تتكون من تسخين المنتج إلى درجة حرارة معينة، حوالي 400 درجة، والحفاظ على الهواء ومواصلة تبريده. ونتيجة لذلك، يتم موازنة الهيكل، وينتشر الكربون على شكل سمنتيت في المعدن إلى الحبوب، مما يجعل الهيكل موحدًا.

يتم اللحام بالغاز في وجود الأرجون، مما يخلق بيئة محايدة. الهياكل الملحومة في بيئة الأرجون لها غرض أكثر أهمية.

يمكن إجراء لحام الفولاذ منخفض الكربون يدويًا، ويتطلب اللحام القوسي لهذه المواد الاختيار الصحيحالقطب. عند اختيار القطب، فمن الضروري أن تأخذ في الاعتبار العوامل التالية، والتي سوف تضمن بنية لحام موحدة دون عيوب. قبل إجراء عملية اللحام، من الضروري تكليس الأقطاب الكهربائية لتحضيرها لها مزيد من العملإزالة الهيدروجين. لحام سبائك الحديد منخفضة الكربون يجب أن يكون دقيقاً وسريعاً، كما يجب تحضير الأجزاء المعدنية قبل البدء في العملية.

لحام الكربون المتوسط

تعد عملية اللحام للأجزاء الفولاذية ذات المحتوى الكربوني المتوسط، من 0.3% إلى 0.55%، أكثر صعوبة مقارنة بالكربون المنخفض، نظرًا لأن الكمية الأعلى من الكربون يمكن أن تؤثر سلبًا على اللحام. يقلل الكربون من حد الهشاشة الباردة - أي أن التدمير عند درجات حرارة منخفضة يزيد من القوة والصلابة، ولكنه يقلل من ليونة اللحام.

يتم استخدام أقطاب كهربائية ذات محتوى منخفض من الكربون في اللحام، مما يضمن اتصالاً قويًا.

لحام الفولاذ عالي الكربون

من الصعب جدًا لحام الفولاذ الذي يحتوي على نسبة عالية من الكربون، من 0.6% إلى 0.85%. لا يمكن استخدام اللحام بالغاز في هذه الحالة، لأنه أثناء العملية يحترق الكربون بكميات كبيرة وتتشكل هياكل تصلب، مما يؤدي إلى تدهور جودة اللحام. من الأفضل استخدام اللحام القوسي في هذه الحالة.

متطلبات

عند لحام الفولاذ الكربوني، لتحقيق الحد الأقصى من المعلمات، يجب استيفاء المتطلبات التالية:

• يجب أن تحتوي أقطاب وأسلاك اللحام على نسبة منخفضة من الكربون لتجنب العيوب غير الضرورية؛
• من الضروري التأكد من أن الكربون من المعدن لا ينتقل إلى اللحام تحت تأثير درجة الحرارة المرتفعة، ولهذا الغرض، يتم استخدام الأسلاك في لحام الفولاذ بمحتوى متوسط ​​من الكربون وأعلى، على سبيل المثال Forte E71T-1، Bars-71 . تعتبر هذه الأنواع مثالية لحام الفولاذ الذي يحتوي على نسبة كربون أعلى من 0.3%؛
• عند إجراء عملية اللحام، يجب إضافة التدفقات التي تساهم في تكوين التكوينات الحرارية؛
• تقليل عدم التجانس الكيميائي للدرز عن طريق المعالجة الحرارية اللاحقة؛
• تقليل محتوى الهيدروجين عن طريق تكليس الأقطاب الكهربائية، باستخدام أقطاب كهربائية ذات محتوى منخفض من الهيدروجين، وما إلى ذلك.

الخصائص

يجب أيضًا ملاحظة الميزات التالية لحام الفولاذ الكربوني:

• قبل إجراء هذه العملية، من الضروري تنظيف المواد الملحومة جيدًا من الصدأ والمخالفات الميكانيكية والأوساخ والحجم. تساهم هذه الملوثات في تكوين الشقوق في اللحام؛
• يجب تبريد هياكل اللحام المصنوعة من الفولاذ الكربوني ببطء، في الهواء، حتى يعود الهيكل إلى طبيعته؛
• عند إجراء عملية اللحام، تتطلب الأجزاء الحرجة تسخينًا مسبقًا يصل إلى حوالي 400 درجة؛ وبمساعدة التسخين، سيتم ضمان قوة التماس المطلوبة؛ وفي هذه الحالة أيضًا، يمكن إجراء اللحام بعدة طرق.

وبالتالي، فإن عملية لحام الفولاذ الكربوني تعتمد بشكل أساسي على محتواها من الكربون. ولذلك، فمن الضروري النظر في المحتوى واختيار المحتوى المناسب المخطط التكنولوجيللحصول على منتج عالي الجودة ومتين ويمكن أن يستمر لفترة طويلة.

يمكن لحام الهياكل الفولاذية متوسطة الكربون جيدًا إذا تم اتباع قواعد اللحام والإرشادات الإضافية التالية بدقة. في المفاصل والزاوية والمفاصل على شكل حرف T، عند تجميع العناصر المتصلة، يجب الحفاظ على الفجوات التي توفرها GOST بين الحواف بحيث يحدث الانكماش العرضي للحام بحرية أكبر ولا يسبب تشققات تبلورية. بالإضافة إلى ذلك، بدءًا من سمك الفولاذ الذي يبلغ 5 مم أو أكثر، يتم قطع الحواف في وصلات بعقب، ويتم اللحام في عدة طبقات. يتم تقليل تيار اللحام.

لحام الفولاذ عالي الكربون

يعد لحام الفولاذ عالي الكربون من الدرجات VSt6 و45 و50 و60 والفولاذ الكربوني المصبوب الذي يحتوي على نسبة كربون تصل إلى 0.7% أكثر صعوبة. وتستخدم هذه الفولاذ بشكل رئيسي في المسبوكات وصناعة الأدوات. لا يمكن لحامها إلا مع التسخين الأولي والمصاحب لدرجة حرارة 350-400 درجة مئوية والمعالجة الحرارية اللاحقة في أفران التسخين. عند اللحام يجب اتباع القواعد الخاصة بالفولاذ متوسط ​​الكربون، وسنناقش هذه العملية أدناه.

تقنيات اللحام للفولاذ عالي الكربون

يتم تحقيق نتائج جيدة عند لحام الخرز الضيق والمساحات الصغيرة مع تبريد كل طبقة. بعد الانتهاء من اللحام، مطلوب المعالجة الحرارية.

لحام الفولاذ الكربوني المتوسط

يعد لحام درجات الفولاذ متوسط ​​الكربون VSt5 و30 و35 و40، التي تحتوي على الكربون 0.28-0.37% و0.27-0.45%، أكثر صعوبة، لأن قابلية لحام الفولاذ تتدهور مع زيادة محتوى الكربون.

يتم لحام الفولاذ الكربوني المتوسط ​​من درجتي VSt5ps وVSt5sp المستخدم في تقوية الخرسانة المسلحة باستخدام طريقة الحمام والدرزات الممتدة التقليدية عند توصيله بالبطانات (الشكل 16.1). بالنسبة للحام، يجب إعداد نهايات القضبان المتصلة: للحام في الموضع السفلي، يتم قطعها باستخدام قاطع أو منشار، ولحام عمودي، يتم قطعها. بالإضافة إلى ذلك يجب تنظيفها عند الوصلات بطول يتجاوز اللحام أو الوصلة بمقدار 10-15 ملم. يتم إجراء اللحام باستخدام الأقطاب الكهربائية E42A وE46A وE50A لطبقات الخرز الممتدة. عند انخفاض درجات حرارة الهواء إلى 30 درجة مئوية تحت الصفر، من الضروري زيادة القوة

أرز. 16.1. لحام وصلات الخرسانة المسلحة : أ - الحمام . 1 - أفقي. 2 - عمودي. ب - خياطة

تيار اللحام بنسبة 1% عند انخفاض درجة الحرارة عن 0 درجة مئوية لكل 3 درجات مئوية. بالإضافة إلى ذلك يجب استخدام التسخين المسبق للقضبان المتصلة إلى 200-250 درجة مئوية لطول 90-150 ملم من المفصل وتقليل معدل التبريد بعد اللحام عن طريق تغليف الوصلات بمادة الأسبستوس، وفي حالة اللحام بالحمام، لا تقم بإزالة عناصر التشكيل حتى يتم تبريد المفصل إلى 100 درجة مئوية أو أقل.

في درجات الحرارة المحيطة المنخفضة (من -30 إلى -50 درجة مئوية)، يجب أن تسترشد بتقنية اللحام المطورة خصيصًا، والتي توفر التسخين الأولي والمصاحب والمعالجة الحرارية اللاحقة لمفاصل التسليح أو اللحام في الدفيئات الخاصة.

يجب أن يتم لحام الهياكل الأخرى المصنوعة من الفولاذ متوسط ​​الكربون بدرجات VSt5 و30 و35 و40 وفقًا لنفس التعليمات الإضافية. عادة ما يتم لحام وصلات السكك الحديدية باستخدام لحام الحمام مع التسخين المسبق والتبريد البطيء اللاحق، على غرار وصلات التسليح. عند لحام الهياكل الأخرى المصنوعة من هذا الفولاذ، يجب استخدام التسخين الأولي والإضافي، وكذلك المعالجة الحرارية اللاحقة.

أقطاب كهربائية

يتم اللحام بأقطاب كهربائية لا يزيد قطرها عن 4-5 مم باستخدام تيار مباشر ذو قطبية عكسية، مما يضمن ذوبانًا أقل لحواف المعدن الأساسي وبالتالي نسبة أصغر منه ومحتوى أقل من C في معدن اللحام. يتم استخدام الأقطاب الكهربائية E42A أو E46A أو E50A في اللحام. تحتوي قضبان القطب الكهربائي الفولاذية على القليل من الكربون، لذلك عندما يتم صهرها وخلطها بكمية صغيرة من المعدن الأساسي متوسط ​​الكربون، لن يكون هناك أكثر من 0.1-0.15% كربون في اللحام.

في هذه الحالة، يتم خلط معدن اللحام مع Mn وSi بسبب الطلاء المنصهر وبالتالي يتبين أنه متساوي في القوة مع المعدن الأساسي. يتم لحام المعدن الذي يزيد سمكه عن 15 مم في "شريحة" أو "سلسلة" أو "كتل" لتبريد أبطأ. يتم استخدام التسخين الأولي والمصاحب (التسخين الدوري قبل لحام "السلسلة" أو "الكتلة" التالية إلى درجة حرارة 120-250 درجة مئوية). الهياكل المصنوعة من درجات الفولاذ VSt4ps و VSt4sp والفولاذ 25 بسماكة لا تزيد عن 15 مم وبدون مكونات صلبة يتم لحامها عادةً بدون تسخين. وفي حالات أخرى، هناك حاجة إلى التدفئة الأولية والمساعدة وحتى المعالجة الحرارية اللاحقة. يضيء القوس فقط في موقع التماس المستقبلي. لا ينبغي أن يكون هناك حفر غير ملحومة وانتقالات حادة من القاعدة إلى المعدن المترسب والقواطع وتقاطعات اللحامات. يحظر إنشاء الحفر على المعدن الأساسي. يتم تطبيق أسطوانة التلدين على الطبقة الأخيرة من التماس متعدد الطبقات.