مع التطور السريع للتكنولوجيا الصناعية ، يستخدم الفولاذ المقاوم للصدأ على نطاق واسع باعتباره مواد مقاومة للتآكل ، وعالية القوة ومرضية من الناحية الجمالية في مجموعة متنوعة من التطبيقات مثل البناء والسيارات والفضاء ومعالجة الأغذية. ومع ذلك ، نظرًا لخصائصها الفيزيائية والكيميائية الفريدة ، تواجه عملية اللحام للفولاذ المقاوم للصدأ عددًا من التحديات. في هذه المقالة ، سنناقش بالتفصيل تحديات اللحام الفولاذ المقاوم للصدأ ، وأساليب اللحام الشائعة ، وأفضل الممارسات لمساعدة أولئك في الصناعة على تحسين جودة اللحام والكفاءة.

تحديات لحام الفولاذ المقاوم للصدأ

1. أكسدة درجة الحرارة العالية وتغير اللون

الفولاذ المقاوم للصدأ في عملية لحام درجة الحرارة العالية ، يكون السطح عرضة للأكسدة ، وتشكيل فيلم أكسيد ، مما يؤدي إلى تغييرات في الألوان في المنطقة المتأثرة بالحرارة. هذا لا يؤثر فقط على جماليات ، ولكنه يضعف أيضًا مقاومة التآكل للمادة. من أجل منع حدوث ذلك ، من الضروري عادةً استخدام الغاز الواقي أو التخفيض والاختصار بعد اللحام.

2. حساسية الكراك الحرارية

لا سيما الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي عرضة للتكسير الحراري أثناء عملية تبريد اللحام بسبب معامله العالي من التمدد الحراري وانخفاض الموصلية الحرارية. يحدث التكسير الحراري عادة في المعدن اللحام أو المنطقة المتأثرة بالحرارة ، والتي يمكن أن تؤدي إلى فشل الهيكل الملحوم في الحالات الشديدة. من أجل تقليل مخاطر التكسير الحراري ، من الضروري التحكم الصارم في معلمات عملية اللحام وتحديد مواد اللحام المناسبة.

3. شوه التشوه

نظرًا لأن الفولاذ المقاوم للصدأ لديه معامل عالي من التمدد الحراري ، فإن عملية اللحام ستنتج ضغوطًا حرارية كبيرة ، مما يؤدي إلى تشوه اللحام. هذا واضح بشكل خاص للهياكل الكبيرة أو الأجزاء الرقيقة الجدران ، والتي قد تؤثر على دقة الأبعاد وجودة المظهر للمنتج. يجب استخدام تدابير التثبيت والمكافحة المعقولة للسيطرة على تشوه اللحام.

4. النيتريد والكربيد هطول الأمطار
في عملية اللحام ذات درجة الحرارة العالية ، قد يتفاعل النيتروجين والكربون في الفولاذ المقاوم للصدأ مع الكروم لتشكيل النيتريد والكربيدات ، فإن هذه الرواسب ستقلل من مقاومة التآكل وصبدة المادة. السيطرة على مدخلات الحرارة لحام ، واختيار مواد اللحام المناسبة والمعالجة الحرارية اللاحقة هي المفتاح لمنع هذه الظاهرة.

5.لحام هش والتلوث

قد تلتزم Spitter والملوثات الناتجة أثناء عملية اللحام بسطح اللحام والمواد الأساسية ، مما يؤثر على جودة ومظهر اللحام. وهذا يتطلب استخدام عمليات اللحام المناسبة وتدابير الحماية ، مثل استخدام انخفاض حدوث اللحام في الدم واللحام الغاز.

طرق لحام الفولاذ المقاوم للصدأ

1.
لحام تيجهي طريقة لحام تستخدم حماية قطب تنغستن غير قابل للاستهلاك وغاز الغاز الخامل (على سبيل المثال ، الأرجون) ، وهي مناسبة بشكل خاص لللحام الفولاذ المقاوم للصدأ الرقيق. المناطق التي يلزم اللحام عالي الدقة ، مثل الطيران والمعدات الطبية. من أجل تحسين كفاءة اللحام ، يمكن استخدام تقنية لحام TIG النبضية لزيادة تقليل مدخلات الحرارة والتشويه.

2. لحام غاز القطب المنصهر (MIG)
يستخدم MIG Welding قطبًا منصهرًا وحماية من الغاز الخامل ، وهو مناسب للحام من الفولاذ المقاوم للصدأ لوحة متوسطة السمك ، مع إنتاجية عالية. عن طريق ضبط التيار والجهد واللحام ، يمكنك التحكم بشكل فعال في طعوم اللحام وشكل البلياردو المنصهر. من أجل تحسين جودة اللحام ، يمكنك استخدام حماية الغاز المختلطة ، مثل مزيج من الأرجون وثاني أكسيد الكربون.

3. لحام قوس البلازما (مخلب)
البلازما قوس اللحام(PAW) هي تقنية لحام عالية الدقة تستخدم قوس البلازما كمصدر للحرارة لتوفير حرارة لحام مركزة ومستقرة. PAW مناسب لتطبيقات اللحام التي تتطلبجودة عالية وتشويه منخفض، مثل تصنيع الأدوات الدقيقة والمعدات الراقية. بالمقارنة مع اللحام TIG ، يوفر PAW سرعات لحام أسرع ومنطقة أصغر من الحرارة المتأثرة.

4. لحام الليزر
لحام الليزريستخدم شعاع ليزر عالية الكثافة عالية الكثافة كمصدر للحرارة ، والذي يتمتع بمزايا سرعة اللحام السريعة ، والتشويه المنخفض والمنطقة المتأثرة بالحرارة الصغيرة ، وهي مناسبة بشكل خاص لاحتياجات اللحام عالية الدقة والكفاءة العالية.لحام الليزرمناسبة للحام للأجزاء الهيكلية ذات الجدران الرقيقة والمعقدة ، مثل المكونات الإلكترونية وتصنيع قطع الغيار.

5. لحام بقعة المقاومة
يستخدم اللحام بقعة المقاومة الحرارة الناتجة عن التيار الكهربائي من خلال نقطة التلامس لللحام ، والتي تستخدم عادة في اتصال الفولاذ المقاوم للصدأ الرقيق ، مثل تصنيع جسم السيارات وتصنيع قذيفة الأجهزة. هذه الطريقة سريعة ، مفاصل لحام صغيرة ، ومناسبة للإنتاج الضخم.

أفضل الممارسات لحام الفولاذ المقاوم للصدأ

لضمان لحام الفولاذ المقاوم للصدأ عالي الجودة ، فإن ما يلي بعض أفضل الممارسات المعترف بها على نطاق واسع في هذه الصناعة:

1. تنظيف السطح
قبل اللحام ، يجب تنظيف أسطح الفولاذ المقاوم للصدأ بدقة لإزالة الشحوم والأكاسيد والملوثات الأخرى لمنع عيوب اللحام. يمكن إجراء التنظيف باستخدام عمال النظافة الكيميائية أو أدوات الطحن الميكانيكية.

2. السيطرة على مدخلات الحرارة
تحكم في مدخلات الحرارة عن طريق ضبط تيار اللحام والجهد وسرعة اللحام لتجنب المدخلات المفرطة للحرارة التي تؤدي إلى ارتفاع درجة حرارة المعدن اللحام ، مما يقلل بدوره من خطر التشكيل الحراري والتشويه لحام.

3. استخدام غاز التدريع
يجب استخدام غاز التدريع المناسب (مثل الأرجون النقي أو الهيليوم) أثناء اللحام لمنع منطقة اللحام من التلامس مع الهواء وتجنب الأكسدة والنيترينغ. بالنسبة للمواد ذات الجدران السميكة ، يمكن استخدام طبقة مزدوجة من الغاز الواقي لتحسين تأثير الحماية.

4. التسخين وعلاج ما بعد الحرارة
من أجل الفولاذ المقاوم للصدأ السميك أو الفولاذ المقاوم للصدأ عالي الكربون ، فإن التسخين المسبق قبل اللحام والمعالجة الحرارية بعد الترتيب يمكن أن يقلل من الإجهاد الحراري والشقوق. يجب اختيار درجة حرارة التسخين ودرجة حرارة المعالجة الحرارية وفقًا لنوع المادة وعملية اللحام.

5. اختيار مواد اللحام المناسبة
استخدم مواد اللحام التي تتطابق مع المواد الأساسية للتأكد من أن المعدن اللحام والمواد الأساسية لها تركيبة كيميائية مماثلة وخصائص ميكانيكية لضمان مقاومة القوة والتآكل للمفصل الملحوم.

6. اختبار جودة اللحام
بعد الانتهاء من اللحام ، ينبغي إجراء فحص جودة اللحام ، مثل فحص الأشعة السينية ، وفحص الموجات فوق الصوتية وفحص اختراق الصبغة ، لضمان أن تكون المفاصل الملحومة خالية من العيوب مثل الشقوق والمسامية وانحراف الخبث.

آفاق مستقبلية

مع تقدم العلوم والتكنولوجيا ، ستستمر تقنية اللحام الفولاذ المقاوم للصدأ في التطور في اتجاه الكفاءة العالية والذكاء والأخضر. في المستقبل ، فإن روبوتات اللحام الآلية وأنظمة التحكم الذكية في اللحام ستزيد من تحسين كفاءة اللحام والجودة. في الوقت نفسه ، سيصبح البحث وتطوير تكنولوجيا اللحام الصديقة للبيئة أيضًا اتجاهًا مهمًا لتقليل انبعاثات الغاز الضارة ونفايات المواد في عملية اللحام.