مختلط للمعادن: العملية والتقنيات والمزايا

بعد قراءة هذا المقال سوف تتعلم عن: - 1. تعريف النحافة 2. عملية النحافة 3. الجريان 4. معادن الحشو 5. التقنيات 6. تصميم المفصلات النحاسية 7. المزايا 8. القيود.

تعريف مختلط:

النحافة هي عملية الانضمام إلى قطعتين معدنيتين متشابهتين أو مختلفتين عن طريق الحرارة ومعدن حشو خاص غير حديدي يعرف باسم المأوى. تكون درجة انصهار المأوى عادة فوق 420 درجة مئوية ولكن دون نقطة انصهار المعدن الأساسي. يتدفق المصهر المصهور داخل الشعيرات الصغيرة من المفصل ويتصلب لإنتاج المفصل.

عملية مختلط:

المراحل المختلفة التي ينطوي عليها مختلط هي:

(ط) تنظيف أجزاء العمل.

(ثانيا) لقط أجزاء العمل.

(ثالثا) تدفق أجزاء العمل.

(4) صهر المفاصل.

بادئ ذي بدء ، قم بتنظيف القطعتين المعدنيتين المراد ضمهما ، وإزالة أي شحوم وأكاسيد موجودة. ثم يتم تركيب القطعتين معاً بمشبك مناسب بطول خط مشترك ويتم تثبيته في هذا الوضع.

يتم تطبيق التمويه على المفصل لإزالة أكاسيد مقدمة أو لمنع تكوين أكاسيد. بعد ذلك ، قم بتسخين القطع في موضع مثبت أعلاه ، إلى درجة حرارة أعلى من نقطة انصهار الملجأ. في الأخير ، يتم تطبيق مأوى على المفصل ، الذي يتدفق في جميع أنحاء المفصل عن طريق العمل الشعري. المصفي على التصلب يعطي المفصل من القوة اللازمة.

تدفق في مختلط:

وتشمل التدفقات التي تستخدم في عملية لحام مختلط الجمع بين البوراكس ، وحامض البوريك ، وبورات ، والفلورايد ، والكلوريدات مع عامل ترطيب. قد يكون التدفق على شكل سائل ، أو مسحوق ، أو مسحوق ، أو عجينة ، اعتمادًا على طريقة اللحام بالنحاس (طريقة التسخين) المستخدمة.

التركيب الشعبي هو 75 ٪ البوراكس و 25 ٪ حمض البوريك. بالنسبة لفرم الفولاذ المقاوم للصدأ أو الألومنيوم أو سبائك النحاس ، يتم استخدام ثنائي الفلور القلوي كدفق. يستخدم تدفق خاص يحتوي على سيانيد الصوديوم لتنغستن حام بالنحاس. قد تكون طريقة تطبيق التمديد هي الرش أو التنظيف بالفرشاة أو بالحقن المضغوط.

معادن حشو في حام:

ويسمى أيضا المعادن حشو (spelter) المستخدمة في صناعة النحاس كما لحام المعادن. اعتمادا على أنواع المعادن الأساسية التي يتم لحامها بالنحاس ، يتوفر عدد من معادن الحشو.

المعادن حشو مختلط هي سبائك تحتوي أساسا على النحاس والفضة والألمنيوم والمغنيسيوم ، أو النيكل. هم في شكل حلقات ، أسلاك ، قضبان رقيقة ومعجون سبيكة.

يتم تطبيقه أثناء تسخين قطع العمل. ومع ذلك ، يمكن تطبيق عجينة السبائك قبل التسخين ، في مكان اللحام جنبا إلى جنب مع تدفق.

يتم تصنيف معادن النحاس بشكل عام في ثلاث فئات:

(أ) النحاس وسبائكه:

يعتبر النحاس وسبائكه من أكثر الملاجئ شيوعاً للاستخدام في الأغراض المختلطة. يستخدم النحاس بمفرده أو سبائكه بالنيكل أو الفضة أو الزنك أو القصدير في صناعة النحاس. درجة الحرارة المختلطة تتراوح من 700 إلى 1100 درجة مئوية.

(ب) الفضة وسبائكها:

كما تستخدم الفضة وسبائكها مآوي تستخدم بشكل عام للنحاس. وتعرف هذه العملية باسم حام الفضة. إنها مناسبة حيث يكون المعدن المندمج ذو نقطة انصهار منخفضة نسبيا. تتم عملية لحام بين 630 درجة مئوية إلى 850 درجة مئوية. عموما درجة حرارة الخدمة العادية هي 270 درجة مئوية. كما تستخدم الفضة وسبائكها مع الزنك والكادميوم والمنغنيز والنيكل والنحاس والقصدير للنحاس.

(ج) الألومنيوم وسبائكه:

يستخدم الألمنيوم كملجأ للألمنيوم وسبائكه. مختلط الألمنيوم ليس بهذه السهولة ويتطلب أساليب خاصة. درجة الحرارة المختلطة تتراوح من 540 إلى 620 درجة مئوية.

المعادن التي يمكن نسخها من النحاس:

المعادن وسبائكها مثل الحديد والصلب والنحاس والألومنيوم وسبائكها والنحاس والبرونز والفضة وما إلى ذلك ، يتم تثبيتها بشكل مريح من خلال المصهر المناسب (المعدن المختلط). الألومنيوم مختلط يحتاج إلى تقنية خاصة ومكلفة. باستثناء المعادن المنخفضة الصهر مثل القصدير والرصاص والزنك ، يتم لحام مختلط على جميع المعادن الأخرى.

تقنيات مختلط (طرق التدفئة):

تسخين المعادن الأساسية اللازمة للنحاس السليم. يمكن تطبيق الحرارة الخاصة بالنحاس بالعديد من الطرق. يعتمد اختيار طريقة لحام مختلط مناسبة على حجم وشكل المكونات المترابطة ، ونوع المعدن الأساسي ، ومعدن حشو اللحام (المأوى) المستخدم ، ومعدل الإنتاج المطلوب.

الطرق المختلطة التالية مستخدمة في الصناعة:

(ط) مشعل مختلط.

(2) فرن اللحام.

(3) المقاومة مختلط.

(رابعا) تراجع مختلط.

(5) ملح حامض الملح.

(السادس) التعريفي مختلط.

(ط) مشعل مختلط:

في شعلة لحام ، يتم استخدام شعلة أقل لتسخين منطقة المفصل إلى درجة الحرارة المناسبة. ثم يتم تطبيق تدفق ، وبمجرد أن يذوب ، يتم تغذية المعدن حشو (سبيكة مختلط) إلى منطقة مشتركة. عندما يذوب معدن الحشو ، فإنه يتدفق في التجويف بين مكونات المعادن الأساسية من خلال عمل الغطاء.

يجب أن يذوب معدن الحشو دائمًا بالحرارة المكتسبة من المفصل وليس عن طريق تطبيق اللهب مباشرة. تستخدم هذه العملية بشعبية كبيرة لأعمال الإصلاح على الحديد الزهر ويتم تطبيقها عادةً يدويًا ، على الرغم من إمكانية استخدامها شبه آلي. لا يزال مختلط الشعلة الطريقة الأكثر شيوعا.

(2) فرن اللحام:

في فرن اللحام ، يستخدم إما فرن الدفع المستمر أو النوع المتحرك لتسخين القطع المعدنية إلى درجة حرارة انصهار معدن الحشو ولكن أقل بكثير من درجة حرارة انصهار المعدن الأساسي.

يتم تسخين الفرن بمساعدة الغاز ، أو الكهرباء ذات درجة الحرارة المتحكم بها. يتم التحكم في الغلاف الجوي للأفران لمنع الأكسدة وتناسب المعادن المشاركة في العملية.

يمكن توفير ذلك الغلاف الجوي عن طريق الأكسجين أو الهيدروجين الجاف أو الأمونيا أو أي غاز خامل آخر. يتم استخدام الرقص والتركيبات لعقد المفصل. وغالبا ما تستخدم تدفق مناسب. يجب وضع معدن الحشو في المفصل قبل دخول الأجزاء داخل الفرن.

يمكن لمعدن الحشو أن يأخذ شكل حلقة أو غسالة أو سلك أو مسحوق أو عجينة. فرن اللحام هو أفضل مناسبة للإنتاج الضخم للأجزاء الصغيرة.

(3) المقاومة مختلط:

في اللحام بالمقاومة ، يتم استخدام تيار كهربائي منخفض الجهد ، عالي التيار كمصدر للتسخين ، كما في حالة لحام البقعة. يقام قطعة العمل بين القطبين الكهربائيين ، مع المعدن الحشو مسبقة التحميل في منطقة المفصل.

التيار ، يمر من خلال المفصل ، يسخن ويذوب معدن حشو مختلط الذي ينتشر حول المفصل ويتدفق داخل التجويف من خلال العمل الشعري. عادةً ما يستخدم لحام المقاومة في لحام وصلات الكهرباء وفي تصنيع المحولات النحاسية. هو أفضل مناسبة لإنتاج كمية كبيرة.

(رابعا) تراجع مختلط:

في الغمر بالنحاس ، يتم غمس الوصلة التي يتم تثبيتها بالنحاس في معدن حشو منصهر. يتم الحفاظ على المعدن المنصهر في بوتقة خاصة خارجية التسخين ومغطاة بطبقة طبقة لحمايتها من الأكسدة. تظل المعادن التي يتم لحامها بالحرارة في غمس الحوض لفترة زمنية محددة.

يستخدم أسلوب الغمس على نطاق واسع لسرعة ودقة مع التحكم في درجة الحرارة. تُستخدم عملية الغمر بالتقطير فقط للأجزاء الصغيرة ، لأن معادن الحشو تغطي كامل قطعة العمل.

(الخامس) الملح - حمام نحاس:

في حمام الملح المعالج ، يعمل الحمام المصهور للفلورايد وملح الكلوريد كمصدر للتدفئة. يتم وضع معادن الحشو في منطقة المفصل قبل اللحام بالنحاس. بعد ذلك ، يتم تسخين التجمع بالكامل إلى درجة حرارة مناسبة ثم يغمس في حمام الملح لمدة 1 إلى 5 دقائق.

وأخيرًا ، يتم شطف المفصل الساخن الملحوم الذي يتم الحصول عليه (يتم غسله) تمامًا في الماء الساخن والبارد لإزالة أي تدفق متبقي أو ملح. وعموما يستخدم لحام حام المالحة للألمنيوم مختلط وسبائكها.

(السادس) التعريفي مختلط:

في الحث النحاسي ، يعمل التيار المتناوب المستحث في المكون كمصدر للتدفئة. يتم تسخين المكونات المراد تسخينها عن طريق وضعها في مجال مغناطيسي متناوب ينتج بواسطة لفائف محث خاصة مصنوعة من النحاس.

غالبًا ما يوضع معدن الحشو في منطقة المفصل قبل اللحام بالنحاس ، ولكن يمكن أيضًا أن يتم تشغيله يدويًا من قبل المشغل. يتميز النحافة التحريضية ، مثل اللحام بالنحاس ، بميزة واضحة في الحصول على درجة حرارة قريبة للغاية.

تصميم المفاصل من النحاس:

هناك ثلاثة أنواع من المفاصل مختلط وفقا لهندسات المنطقة المشتركة. بعقب ، اللفة ، ووشاح. المفاصل اللفة هي الأقوى في حين أن المفصل المؤخر هو الأضعف.

ومع ذلك ، عند تصميم المفاصل اللفة. تأكد من أن التراكب المشترك أكثر من 3t ، حيث يكون سمك المعدن الأساسي السفلي. أيضا ، تذكر دائما أن المفاصل ملحومة مصممة لتحمل إجهاد القص وليس ضغوط التوتر. يوضح الشكل 7.41 بعض الممارسات الجيدة والفقيرة في تصميم الوصلات النحاسية.

للتصميم السليم للمفاصل النحاسية ، يتم حساب الشد ، الضغط ، القص ، التقشير وسحق الإجهاد قبل فصل المفصل.

هناك نوعان من العوامل الرئيسية ، يجب أن تؤخذ في الاعتبار:

(أ) يتدفق ميكانيكا حشو حشو من خلال المفصل عن طريق العمل الشعري ، و

(ب) يجب أن نتذكر أن قوة معدن الحشو أضعف من معادن الأساس.

يجب أن يأخذ مصمم المنتج بعين الاعتبار التصميم التالي:

1. التأكد من وضع معدن الحشو على جانب واحد من المفصل ، وتوفير مساحة لوضع معادن الحشو قبل أو أثناء العملية.

2. ضمان التخليص المشترك السليم لظروف الأمثل اللحام. يعتمد التخليص على معدن الحشو المستخدم وعموما يأخذ قيمة أقل من 0.18mm.

3. التأكد من أن المسافة التي يجب أن يسافر بها المعدن الحامل تكون أقصر من مسافة الحد.

4. ضمان ما يكفي من مواد الحشو.

5. التأكد من زيادة مساحة المفصل لأن معدن الحشو (المأوى) أضعف من المعدن الأساسي.

مزايا النحافة:

بالمقارنة مع عمليات اللحام ، اللحام وغيرها من عمليات الانضمام ، فإن مزايا طريقة اللحام بالنوع هي كما يلي:

1. التسخين الموضعي لا يسبب الضرر المعدني وتحول الطور للمعدن الأساسي على عكس اللحام.

2. يمكن القيام به على المعادن المماثلة أو غير المتشابهة.

3. قوة المعدن النحاسي هي أكثر من الحصول عليها بواسطة لحام.

4. درجة حرارة التشغيل منخفضة جدًا مقارنة باللحام.

5. المفصل ملحومة بالكاد الصدئة.

6. إنها طريقة سريعة ومرنة ودقيقة للغاية.

7. هو الأكثر ملاءمة للإنتاج بالجملة.

8. إن التكلفة المبدئية للمعدات المستخدمة في لحام النحاس هي منخفضة.

9. هذه العملية تجعل من الممكن لحام الفولاذ المقاوم للصدأ من خلال معدن الفضة والحديد الزهر من خلال سبائك النحاس.

حدود النحافة:

1. لا يمكن إجراء مختلط على الفولاذ الصلب.

2. إن لحام الألومينيوم ليس بهذه السهولة ويحتاج إلى تقنية توسعية خاصة.

3. يجب تعريف المفصل المقسى بعناية من أجل تحقيق القوة المناسبة.

4. إن المصب (معدن حشو) أضعف من المعدن الأساسي.