مقدمة للمعرفة الأساسية والتكنولوجيا للحام القوس المغمور

القوس الكهربائي:ظاهرة تفريغ غاز قوية ومستمرة حيث يوجد جهد معين بين الأقطاب الكهربائية الموجبة والسالبة، ويجب أن يكون وسط الغاز بين القطبين في حالة مؤينة. عند إشعال قوس اللحام، يتم ذلك عادةً عن طريق توصيل قطبين كهربائيين (أحد القطبين هو قطعة العمل والقطب الآخر هو سلك الحشو المعدني أو قضيب اللحام) بمصدر الطاقة، حيث يتصلان لفترة وجيزة وينفصلان بسرعة. عندما يتلامس القطبان مع بعضهما البعض، تحدث دائرة كهربائية قصيرة، مما يشكل قوسًا. تسمى هذه الطريقة بقوس الاتصال. بعد تشكيل القوس، طالما أن مصدر الطاقة يحافظ على اختلاف محتمل معين بين القطبين، يمكن الحفاظ على احتراق القوس.

خصائص القوس:الجهد المنخفض، التيار العالي، درجة الحرارة العالية، كثافة الطاقة العالية، التنقل الجيد، إلخ. بشكل عام، يمكن للجهد 20-30 فولت الحفاظ على احتراق ثابت للقوس، ويمكن أن يتراوح التيار في القوس من عشرات إلى آلاف الأمبيرات لتلبية متطلبات اللحام لقطع العمل المختلفة. يمكن أن تصل درجة حرارة القوس إلى أكثر من 5000 كلفن ويمكن أن تذوب المعادن المختلفة.

تكوين القوس:منطقة الكاثود ومنطقة الأنود ومنطقة عمود القوس.

مصدر طاقة اللحام القوسي:يُطلق على مصدر الطاقة المستخدم في لحام القوس مصدر طاقة اللحام القوسي، والذي يمكن تقسيمه عادةً إلى أربع فئات: مصدر طاقة اللحام القوسي AC، ومصدر طاقة اللحام القوسي DC، ومصدر طاقة اللحام القوسي النبضي، ومصدر طاقة اللحام القوسي العاكس.

اتصال إيجابي بالتيار المستمر: عندما يتم استخدام آلة لحام DC لتوصيل قطعة العمل بالأنود وقضيب اللحام بالكاثود، يطلق عليها اتصال DC الإيجابي. في هذا الوقت، يتم تسخين قطعة العمل بشكل أكبر وتكون مناسبة لحام قطع العمل السميكة والكبيرة؛

اتصال عكسي بالتيار المستمر:عندما يتم توصيل قطعة العمل بالكاثود وقضيب اللحام بالأنود، يطلق عليه الاتصال العكسي بالتيار المستمر. في هذا الوقت، تكون قطعة العمل أقل تسخينًا ومناسبة لحام قطع العمل الرقيقة والصغيرة. عند استخدام آلة لحام التيار المتردد للحام، لا توجد مشكلة في الاتصال الإيجابي أو السلبي بسبب القطبية المتناوبة بين القطبين.

تتضمن عملية اللحام المعدنية التفاعل بين المعدن السائل والخبث والغاز في عملية اللحام بالقوس، وهي عملية إعادة صهر المعدن. ومع ذلك، نظرًا لخصوصية ظروف اللحام، فإن عملية اللحام الكيميائي للمعادن لها خصائص مختلفة عن عمليات الصهر العامة.

أولاً، درجة حرارة اللحام المعدنية عالية، وحدود الطور كبيرة، وسرعة التفاعل عالية. عندما يغزو الهواء القوس، سيخضع المعدن السائل لتفاعلات أكسدة ونيترة قوية، بالإضافة إلى كمية كبيرة من تبخر المعدن. يمكن أن يذوب الماء الموجود في الهواء، وكذلك ذرات الهيدروجين المتحللة من الزيت والصدأ والماء الموجود في قطعة العمل ومواد اللحام عند درجات حرارة قوسية عالية، في المعدن السائل، مما يؤدي إلى انخفاض في مرونة المفاصل وصلابتها (الهيدروجين التقصف)، وحتى تشكيل الشقوق.

ثانيًا، حوض اللحام صغير ويبرد بسرعة، مما يجعل من الصعب على التفاعلات المعدنية المختلفة الوصول إلى التوازن. التركيب الكيميائي للحام غير متساوٍ، ولا يمكن أن تطفو الغازات والأكاسيد وما إلى ذلك في حوض السباحة في الوقت المناسب، مما قد يشكل بسهولة عيوبًا مثل المسام وشوائب الخبث وحتى الشقوق.

أثناء عملية اللحام بالقوس الكهربائي، عادة ما يتم اتخاذ التدابير التالية:

• أثناء عملية اللحام، يتم توفير الحماية الميكانيكية للمعدن المنصهر لعزله عن الهواء. هناك ثلاث طرق للحماية: حماية الغاز، وحماية الخبث، والحماية المشتركة لخبث الغاز.

(2) تتم المعالجة المعدنية لحوض اللحام بشكل أساسي عن طريق إضافة كمية معينة من مزيل الأكسدة (حديد المنغنيز وحديد السيليكون بشكل أساسي) وكمية معينة من عناصر السبائك إلى مواد اللحام (طلاء القطب، وأسلاك اللحام، والتدفق)، في من أجل إزالة FeO من حوض السباحة أثناء عملية اللحام وتعويض فقدان عناصر صناعة السبائك. طرق اللحام بالقوس الكهربائي الشائعة

اللحام بالقوس المغمور هو طريقة لحام كهربائي ذوبان تستخدم التدفق الحبيبي كوسيلة وقائية وتخفي القوس تحت طبقة التدفق. تتكون عملية اللحام بالقوس المغمور من ثلاث خطوات:

1. إيداع التدفق الحبيبي الكافي بالتساوي في المفصل ليتم لحامه على قطعة العمل؛
2. قم بتوصيل مرحلتين من إمداد طاقة اللحام بالفوهة الموصلة وقطعة اللحام على التوالي لتوليد قوس اللحام؛
3. قم بتغذية سلك اللحام تلقائيًا وتحريك القوس لتنفيذ اللحام.

الخصائص الرئيسية للحام القوس المغمور هي كما يلي:

1. أداء قوس فريد

• جودة لحام عالية، وعزل جيد للخبث وتأثير حماية الهواء، والمكون الرئيسي لمنطقة القوس هو ثاني أكسيد الكربون، ويتم تقليل محتوى النيتروجين والأكسجين في معدن اللحام بشكل كبير، ويتم ضبط معلمات اللحام تلقائيًا، ويتم تشغيل القوس آليًا، والصهر المنصهر يوجد حمام السباحة لفترة طويلة، والتفاعل المعدني كافٍ، ومقاومة الرياح قوية، وبالتالي فإن تكوين اللحام مستقر والخصائص الميكانيكية جيدة؛
• تعتبر ظروف العمل الجيدة وضوء قوس عزل الخبث مفيدًا لعمليات اللحام؛ المشي الميكانيكي يؤدي إلى انخفاض كثافة اليد العاملة.

2. قوة المجال الكهربائي لعمود القوس أعلى من اللحام بالقوس المعدني الغازي، ولها الخصائص التالية:

• أداء جيد لتعديل المعدات. بسبب قوة المجال الكهربائي العالية، تكون حساسية نظام الضبط التلقائي أعلى، مما يحسن استقرار عملية اللحام؛
• الحد الأدنى لتيار اللحام مرتفع نسبيًا.

3. بسبب طول التوصيل المختصر لسلك اللحام، فإن كثافة التيار والتيار يتم زيادة بشكل كبير، مما يؤدي إلى كفاءة إنتاج عالية. هذا يحسن بشكل كبير قدرة اختراق القوس ومعدل ترسيب سلك اللحام. بسبب تأثير العزل الحراري للتدفق والخبث، يتم زيادة الكفاءة الحرارية الإجمالية بشكل كبير، مما يؤدي إلى زيادة كبيرة في سرعة اللحام.

نطاق التطبيق:

نظرًا للاختراق العميق والإنتاجية العالية والدرجة العالية من التشغيل الميكانيكي للحام القوس المغمور، فهو مناسب للحام اللحامات الطويلة لهياكل الألواح المتوسطة والسميكة. لديها مجموعة واسعة من التطبيقات في بناء السفن والغلايات وأوعية الضغط والجسور والآلات ذات الوزن الزائد وهياكل محطات الطاقة النووية والهياكل البحرية والأسلحة وقطاعات التصنيع الأخرى، وهي واحدة من طرق اللحام الأكثر استخدامًا في إنتاج اللحام اليوم. بالإضافة إلى استخدامه لتوصيل المكونات في الهياكل المعدنية، يمكن أيضًا لحام القوس المغمور لحام طبقات سبائك مقاومة للتآكل أو مقاومة للتآكل على سطح المعدن الأساسي. مع تطور تكنولوجيا تعدين اللحام وتكنولوجيا إنتاج مواد اللحام، تطورت المواد التي يمكن لحامها عن طريق اللحام القوسي المغمور من الفولاذ الهيكلي الكربوني إلى الفولاذ الهيكلي منخفض السبائك، والفولاذ المقاوم للصدأ، والفولاذ المقاوم للحرارة، وبعض المعادن غير الحديدية. مثل سبائك النيكل، وسبائك التيتانيوم، وسبائك النحاس، وما إلى ذلك.

نظرًا لخصائصه الخاصة، فإن تطبيقه له أيضًا قيود معينة، ويرجع ذلك أساسًا إلى:

• قيود موقف اللحام. بسبب الاحتفاظ بالتدفق، يتم استخدام اللحام القوسي المغمور بشكل أساسي في لحام اللحامات الأفقية والأسفلية بدون تدابير خاصة، ولا يمكن استخدامه في اللحام الأفقي والرأسي والأعلى.
• الحد من مواد اللحام هو أنها لا تستطيع لحام المعادن والسبائك شديدة الأكسدة مثل الألومنيوم والتيتانيوم، وتستخدم بشكل رئيسي في لحام المعادن الحديدية؛
• مناسبة فقط للحام وقطع اللحامات الطويلة، ولا يمكن لحام اللحامات بمواضع مكانية محدودة؛
• لا يمكن ملاحظة القوس مباشرة؛

(5) غير مناسب للوحات الرقيقة واللحام بتيار منخفض.