اللحام بغاز التدريع: الأوضاع ، التكنولوجيا ، التطبيق ، GOST

2024 مؤلف: Howard Calhoun | [email protected]. آخر تعديل: 2023-12-17 10:18

تقنيات تنفيذ عمليات اللحام فيما يتعلق بقطع العمل المعدنية اليوم تجعل من الممكن تحقيق مستوى عالٍ من تنظيم العملية من حيث السلامة وبيئة العمل والوظائف. يتضح هذا من خلال انتشار المعدات شبه الأوتوماتيكية والروبوتية لأداء الخطوات التكنولوجية الرئيسية في الربط الحراري للأجزاء. بالتوازي مع هذا ، تتزايد أيضًا متطلبات جودة اللحامات. في هذا الاتجاه ، يمكن تحقيق أكبر قدر من النجاح عن طريق اللحام بغاز التدريع ، مما يوفر إمكانية عزل منطقة العمل عن التأثيرات السلبية للهواء الجوي.

جوهر التكنولوجيا

عملية اللحام في بيئة الغاز الواقية هي مشتق من مزيج من عدة طرق للعمل الحراري على المعادن مع إمكانية التوصيل الهيكلي لقطع العمل. بادئ ذي بدء ، تعتمد هذه الطريقة على طريقة اللحام بالقوس الكهربائي ، والتي توفر في حد ذاتها تحكمًا مثاليًا في الأقطاب الكهربائية وأسطح الأجزاء المستهدفة ذات الهياكل. في هذا التنسيق ، يمكن للمستخدم شغل أي مساحةالمواقف باستخدام المعدات المتنقلة والمدمجة. كل هذا يتعلق ببيئة العمل التنظيمية لحدث العمل ، ويتم الكشف عن جوهر العمليات الكهروكيميائية للحام بغاز التدريع من خلال خصائص البيئة التي يتم فيها تنفيذ العملية. بادئ ذي بدء ، من الضروري التأكيد على أهمية حماية حوض اللحام من الآثار السلبية للهواء الجوي. يؤدي التلامس المباشر بين ذوبان القضبان والأكسجين إلى تكوين خبث على السطح ، وأكسدة الطلاء ، وسبائك غير متحكم فيه للهيكل المعدني. وفقًا لذلك ، لاستبعاد مثل هذه التأثيرات ، يتم استخدام عوازل خاصة - الطلاءات والمواد السائبة مثل التدفق والغاز ، والتي يتم إدخالها في منطقة العمل بمعدات خاصة. تحدد الطريقة الأخيرة للحماية ميزات الطريقة المدروسة لإنتاج اللحام.

القواعد العامة للحام وفقًا لـ GOST 14771-76

وفقًا لـ GOST المحدد ، يمكن استخدام طريقة اللحام هذه لأداء طبقات من جانب واحد أو جانبين باستخدام وصلات تناكبية وركنية ونقطة الإنطلاق والتداخل. أما بالنسبة للمعايير الرئيسية للعملية فهي تشمل ما يلي:

• سماكة الأجزاء - تتراوح من 0.5 إلى 120 ملم
• الخطأ المسموح به عند لحام الأجزاء بسمك 12 مم - من 2 إلى 5 مم.
• لا يُسمح بانحدار سطح التماس إلا إذا تم ضمان الانتقال السلس من قطعة عمل إلى أخرى.
• عند لحام أجزاء مع اختلاف كبير في السماكة ، يتم إجراء شطبة بشكل أولي في الاتجاه من قطعة عمل أكبر إلى قطعة صغيرة.
• تقعر وتحدب لحامات الشرائح وفقًا لـيجب ألا تزيد التفاوتات لـ GOST 14771-76 عن 30٪ من ساق الزاوية التي يتم تشكيلها ، ولكن في نفس الوقت يجب أن تكون في حدود 3 مم.
• مقدار الإزاحة المسموح بها للحواف قبل اللحام بالنسبة لبعضها البعض يعتمد على سمك الأجزاء. على سبيل المثال ، في حالة العناصر التي يصل سمكها إلى 4 مم ، يكون هذا الرقم حوالي 0.8-1 مم ، وإذا كنا نتحدث عن فراغات 100 مم ، فيجب أن تتناسب مسافة الإزاحة مع 6 مم.

غازات اللحام المستعملة

من وجهة نظر اللحام ، يتم تقسيم جميع الوسائط الغازية إلى خاملة ونشطة. نظرًا لأن المهمة الرئيسية لخليط الغاز هي وظيفة العزل ، فإن الوسائط التي لا تؤثر على المعدن الذي تتم معالجته هي الأكثر قيمة. تشتمل هذه الخلائط على مواد أحادية الذرة خاملة مثل الهيليوم والأرجون. على الرغم من أنه وفقًا لـ GOST ، يجب إجراء اللحام في غازات التدريع في بيئة ثاني أكسيد الكربون ، كما يُسمح أيضًا بمزيج من مخاليط الأكسجين. أما بالنسبة للغازات النشطة ، فيمكن أن تؤثر على المعدن سواء في المادة المنصهرة أو في الحالة الصلبة. يعتبر وجود الغازات في التركيب الجزيئي للمعدن أمرًا غير مرغوب فيه بشكل عام ، ولكن هناك استثناءات بسبب خصائص هذه التوليفات في ظل ظروف مختلفة.

طبيعة تأثير بيئة الغاز على المعدن

على الفور يجدر التأكيد على الآثار السلبية للغاز أثناء اللحام بالقوس على قطع العمل. أثناء التبريد والتسخين القوي ، يمكن أن تتسبب المواد الغازية المذابة في التركيب الجزيئي في تكوين المسام ، مما يقلل بشكل منطقيخصائص قوة المنتج. من ناحية أخرى ، يمكن أن تكون ذرات الهيدروجين والأكسجين مفيدة في عمليات المنشطات المستقبلية. ناهيك عن فائدة غاز التدريع النشط في لحام السبائك والفولاذ الأوستنيتي ، والتي يصعب صهرها إذا تم استخدام مخاليط عازلة خاملة. نتيجة لذلك ، لا تكمن مشكلة التقنيين في اختيار خليط الغاز المناسب ، ولكن في تهيئة الظروف التي يمكن أن تقلل من الآثار الضارة للغاز النشط على حوض اللحام وفي نفس الوقت الحفاظ على الآثار الإيجابية للذوبان.

تقنية عملية اللحام

يتم توفير مصدر للتيار الكهربائي لقطعة العمل والقطب الكهربي ، والذي سيتم استخدامه لاحقًا لإنشاء قوس اللحام وصيانته. من لحظة اشتعال القوس ، يجب على المشغل الحفاظ على المسافة المثلى بين القطب الكهربائي وحوض اللحام المشكل ، مع مراعاة مؤشرات درجة الحرارة والمنطقة التي تغطيها التأثيرات الحرارية. في موازاة ذلك ، يتم توفير الغاز لمنطقة العمل باستخدام موقد من أسطوانة متصلة. يتكون عزل الغاز حول القوس. تعتمد شدة تشكيل التماس على تكوين موقع الحواف وسمك المنتجات. كقاعدة عامة ، تبلغ نسبة المعدن الأساسي في هيكل اللحام ، الذي يتشكل أثناء اللحام بغاز التدريع ، 15-35٪. يمكن أن يصل عمق منطقة العمل في هذه الحالة إلى 7 مم ، ومؤشرات طولها وعرضها - من 10 إلى 30 مم.

معدات اللحام بالغاز

مجموعة من الأجهزة لمثل هذايعتمد نوع العمليات على طرق وشكل إنتاج اللحام. يتم تشكيل القاعدة التقنية مباشرة من خلال الأجهزة شبه الأوتوماتيكية ، ورؤوس اللحام المعلقة ، ومصادر الطاقة ، والمقومات ، والوحدات الأوتوماتيكية المعقدة مع حاملات الأقطاب الكهربائية ، مما يوفر للمشغل إلى أقصى حد من إجراء عمليات التلاعب النموذجية. ينصب التركيز اليوم على اللحام الآلي في الغاز الواقي ، والذي تتشكل بنيته التحتية أيضًا من خلال خط الغاز ، والمواقد ، والأجهزة لوضع المعدات في مواقع مختلفة ، وما إلى ذلك. يتم تنظيم الوظائف الخاصة في الصناعات الكبيرة مع المجموعة اللازمة من التقنية معدات اللحام. على العكس من ذلك ، يتطلب التنسيق الأمثل لأداء مثل هذه المهام في المنزل استخدام فقط عاكس مضغوط مع محولات وأسطوانة غاز مع معدات التحكم في التدفق.

اكسسوارات

الوسائل والأجهزة التقنية الإضافية تؤدي بشكل أساسي الاتصال بين المعدات الرئيسية ، وتسمح أيضًا بحل المهام الثانوية التي لا تتعلق مباشرة باللحام. تشمل هذه الأجهزة:

• البنية التحتية لأسطوانة الغاز ، والتي تشمل الملفات ، والمخفضات ، والسخانات ، والغلاف ، وما إلى ذلك.
• أداة تنظيف وفواصل مصممة لإزالة منتجات الاحتراق في منطقة العمل. هذا ينطبق بشكل خاص على عمليات اللحام في الغازات الواقية مع قطب كهربائي غير قابل للاستهلاك ، حيث لا يتم تضمين ذوبانها مباشرة في هيكل المنتج. سواء أثناء وبعد العمليةقد تكون هناك حاجة إلى صنفرة التماس.
• مجفف. يزيل وينظم الرطوبة الموجودة في ثاني أكسيد الكربون. نوع من المجفف يعمل تحت ضغط عالي او منخفض
• أجهزة الترشيح. ينظف تيارات الغاز من المواد الصلبة غير المرغوب فيها ، ويضمن أيضًا لحامًا نظيفًا.
• معدات القياس. عادة ، يتم استخدام مقاييس الضغط لتتبع مؤشرات نفس الضغط وعدادات تدفق الغاز.

أوضاع اللحام ومعلماتها

تختلف مناهج تنظيم عملية اللحام في هذه الحالة وفقًا لعدة معايير ، مما يسمح لنا في النهاية بالحديث عن تخصيص أوضاع مختلفة للتشغيل. على سبيل المثال ، تختلف الأساليب وفقًا لمبدأ التنفيذ الفني للمهمة - يدويًا وشبه آليًا وتلقائيًا. في حساب أكثر تفصيلاً لأنماط اللحام في غازات التدريع ، تؤخذ المعلمات التالية في الاعتبار:

• Current - تتراوح من 30 إلى 550 أ. كقاعدة عامة ، تتطلب معظم العمليات النموذجية توصيل مصادر 80-120 A.
• سمك القطب - من 4 إلى 12 ملم.
• الجهد - 20 إلى 100 واط في المتوسط
• سرعة اللحام - من 30 إلى 60 م / ساعة
• استهلاك خليط الغاز - من 7 إلى 12 لتر / دقيقة

يعتمد اختيار مؤشرات محددة إلى حد كبير على نوع المعدن ، وسمك قطعة العمل ، وظروف التشغيل ومتطلبات المفصل المشكل.

اللحام اليدوي

يتم لعب الدور الرئيسي في العملية من خلال مهارة المشغل وخصائص القطب. تقريبا كل لحامتبقي العملية تحت سيطرتها ، وتوجيه القوس بالنسبة لسطح العمل ومراقبة معلمات إمداد خليط الغاز من الأسطوانة. من حيث الأداء ، ستظهر الكثافة وقوة التيار ، وكذلك طول مسار اللحام في المقدمة. في اللحام اليدوي بغاز التدريع ، غالبًا ما يتم إجراء عدة تمريرات ، خاصةً إذا تم تشكيل قطعة عمل سميكة. في حالات أخرى ، ترتبط الزيادة في عدد التمريرات بالحاجة إلى تصحيح اللحام وتغيير طوله وخصائص السطح.

اللحام شبه الأوتوماتيكي

اليوم ، هذا هو الأسلوب الأكثر شيوعًا لإنتاج اللحام في بيئة واقية. يتمثل الاختلاف الرئيسي بين هذه الطريقة والطريقة اليدوية في وجود عناصر الميكنة بمعدلات وإمكانية التغذية التلقائية للأسلاك من ملف خاص. مع اللحام شبه الأوتوماتيكي بغاز التدريع ، لا يحتاج المشغل إلى مقاطعة لتغيير المواد الاستهلاكية ، لكن تقنية تفاعل القوس مع سطح قطعة العمل لا تزال متروكة للمستخدم. يراقب المشغل عملية تشكيل مفصل اللحام ، وتصحيح المعلمات الحالية ، وتغيير زاوية الميل ، وما إلى ذلك.

اللحام الآلي

عملية لحام آلية بالكامل ، حيث يمكن للمستخدم أن يؤثر بشكل غير مباشر فقط على معلمات التوريد للمواد الاستهلاكية وخليط الغاز وتدفق المسحوق. من الناحية الفنية ، يتم توفير العملية من خلال محطات ومنصات متعددة الوظائف مزودة بمعدات روبوتية. في مرافق الإنتاج الحديثة عالية التخصص للحام الآلي في الغاز الواقييتم استخدام ما يسمى بالجرار ، والذي يوفر تصميمه جميع الوحدات الوظيفية اللازمة. هذه آلة متحركة تتحرك أثناء عملية اللحام على طول خط تشكيل التماس وفي نفس الوقت توجه الخليط الواقي إلى منطقة اللحام. عنصر إلزامي لهذه الوحدات هو وحدة التحكم ، والتي تحتوي في البداية على مجموعة من الخوارزميات مع إجراءات لكل هيئة تنفيذية.

الخلاصة

يتيح استخدام طرق حماية حوض اللحام من الأكسجين ، إن لم يكن القضاء عليه تمامًا ، تقليل العيوب المميزة في تشكيل التماس. وهذا ينطبق على عدم الاختراق والشقوق والحروق والترهل والعيوب الأخرى التي قد تحدث بسبب ملامسة السطح المنصهر لقطع العمل بالهواء الطلق. تشمل مزايا اللحام في غازات التدريع على تقنية استخدام التدفق عدم الحاجة إلى إزالة الحمأة في منطقة العمل. في الوقت نفسه ، يتم الحفاظ على الصفات الإيجابية الأخرى للعملية ، مثل إمكانية المراقبة البصرية لجودة المركب المتكون. إذا تحدثنا عن عيوب الطريقة ، فإن عواملها السلبية هي الإشعاع الحراري والضوء للقوس ، الأمر الذي يتطلب توفير تدابير خاصة للحماية الفردية للحام.