لحام الغاز: المزايا والتطبيقات

بعد قراءة هذه المقالة سوف تتعلم عن: - 1. معنى لحام الغاز 2. قضبان الحشو في لحام الغاز 3. التدفقات 4. التطبيقات 5. المزايا 6. العيوب.

معنى لحام الغاز:

لحام الغاز هو عملية لحام الاندماج حيث يتم الحصول على الحرارة للحام بواسطة احتراق الأكسجين وغاز الوقود. قد يكون غاز الوقود عبارة عن الأسيتيلين أو الهيدروجين أو البروبان أو البيوتان.

ومن ثم يتم إنتاج شعلة غاز شديدة تذيب حواف الأجزاء الملصقة. يسمح للمعادن المنصهرة بالتدفق إلى Solidify معا ويتم الحصول على وصلة مستمرة.

اللحام بالغاز مناسب بشكل خاص لضم الصفائح المعدنية والألواح التي يتراوح سمكها من 2 إلى 50 ملم. يستخدم معدن إضافي يسمى مادة الحشو لسمك أكثر من 15mm. يستخدم هذا المعدن في شكل قضبان اللحام.

عادة ما تكون تركيبة قضيب الحشو هي نفس مكونات المعادن الأساسية. يتم استخدام المعدن الحشو لملء التجويف المصنوع أثناء إعداد الحافة. كما يتم استخدام مادة التدفق أثناء اللحام لإزالة الشوائب والأكاسيد الموجودة على الأسطح المعدنية التي يجب ربطها.

تستخدم تركيبات مختلفة من الغازات لإنتاج لهب الغاز الساخن ، على سبيل المثال الأوكسجين والأسيتيلين والأكسجين والهيدروجين والأكسجين والبروبان والهواء والأسيتيلين الخ.

يستخدم على نطاق واسع مزيج من الأكسجين والأسيتيلين. هذا المزيج يحرق لإنتاج أعلى درجة حرارة لهب حوالي 3200 درجة مئوية. ويعرف مثل هذا اللهب باسم لهب أوكسي أسيتيلين.

يتم سرد درجة الحرارة التقريبية التي تنتجها تركيبات مختلفة أدناه:

(ط) Oxy-acetylene ، 3200 درجة مئوية

(2) أوكسي الهيدروجين ، 2800 درجة مئوية

(iii) Oxy-butane، 2700 ° C

(4) أوكسي بروبان ، 2200 درجة مئوية

(ت) غاز الأكسجين- الفحم ، 2100 درجة مئوية

(6) الهواء الأسيتيلين ، 2000 درجة مئوية

(7) الهواء والهيدروجين ، 1800 درجة مئوية

(8) الهواء والبروبان ، 1750 درجة مئوية

يتم إستخدام شعلة الأكسجين الأسيتيلين في معادن اللحام ذات درجة حرارة انصهار عالية مثل الفولاذ الطري ، الفولاذ الكربوني العالي الخ. ومن ناحية أخرى ، يستخدم لهب أوكسجين الهيدروجين لمعادن اللحام ذات درجة حرارة انصهار منخفضة مثل الألومنيوم ، الرصاص ، المغنيسيوم ، إلخ

أكسدة الأكسجين اللحام:

عندما يتم استخدام مزيج من الأكسجين والأسيتيلين بنسب صحيحة ، لإنتاج شعلة غاز شديدة ، تُعرف العملية باسم اللحام بالأكسجين (Oxy-acetylene).

إن لهب غاز Oxy-acetylene له درجة حرارة تبلغ حوالي 3200 درجة مئوية ، وبالتالي يمكنه إذابة جميع المعادن التجارية المتاحة. يتم استخدام قضيب حشو من نفس المادة لملء التجويف المصنوع أثناء إعداد الحافة ، إذا كان سمك المعدن أكثر من 15 ملم. يتم استخدام تدفق لإزالة الشوائب والأكاسيد الموجودة على سطح المعدن.

لإشعال اللهب ، افتح صمام التحكم الأسيتيلين لشعلة اللحام. يتم سحب الأوكسجين الضروري من الغلاف الجوي لحرق الأسيتيلين جزئيا.

ثم يتم فتح صمام التحكم في الأكسجين لضبط الحجم المطلوب من الأسيتيلين ومزيج الأكسجين والحرق. الأنواع الثلاثة المختلفة من لهب الغاز تنتج عن طريق تغيير حجم المزيج.

يوجد نظامان متاحان لحام الأكسجين:

(أ) ضغط منخفض من أوكسجين الأسيتيلين.

(ب) اللحام بأوكسجين الأسيتيلين عالي الضغط.

وتناقش هذه وجيزة في المواد التالية:

(أ) لحام الغاز منخفض الضغط:

يستخدم لحام الغاز منخفض الضغط الأسيتيلين منخفض الضغط الذي يتم إنتاجه في مولد (اسطوانة الضغط المنخفض) من خلال تفاعل مسيطر عليه من كربيد الكالسيوم والماء ، كما هو الحال في المعادلة أدناه:

يكون الأسيتيلين الناتج عن هذه الطريقة عند ضغط منخفض أعلى قليلاً من الضغط الجوي. يتم نقل الغاز في أنابيب إلى موقع العمل حيث يتم استخدامها. يتم استخدام أنبوب ضربة من نوع حاقن يرسم غاز الأسيتيلين من المولد عن طريق تأثير حقن الأكسجين النفاث.

كما يتم استخدام قيمة الضغط الخلفي الهيدروليكي مع أنبوب الشفط أو الشعلة التي تمنع التدفق الخلفي للأسيتيلين إلى المولد.

الأسيتيلين المنتج ليس نقيًا ، ومن ثم يتم تمريره عبر جهاز تنقية لإزالة غبار الجير والأمونيا وما إلى ذلك. يتم وضع مولد الأسيتيلين خارج المبنى لتجنب أي خطر لمنعه من الحرارة وضوء الشمس.

يستخدم لحام الغاز منخفض الضغط في وحدات الإنتاج ، حيث تكون متطلبات الأسيتيلين بكميات كبيرة.

(ب) اللحام بالغاز عالي الضغط:

يستخدم اللحام بالغاز عالي الضغط ضغط الأكسجين العالي والأسيتيلين عالي الضغط. كل من غازات الضغط العالي متوفرة تجاريا في شكل مضغوط في اسطوانات.

يتم توفير الغازات ذات الضغط العالي لأنبوب التفريغ عالي الضغط. أنبوب التفريغ يحتوي على صمام منظم الأكسجين ، صمام منظم الأسيتيلين ، وغرفة الخلط.

تتمثل وظيفة المنظم في التحكم في ضغط غازين وفقاً لمتطلبات الوظيفة. يتم خلط الغازين في غرفة الخلط ويمر خلال فوهة الشعلة.

إن طريقة اللحام بالغاز عالي الضغط هي الطريقة الأكثر استخدامًا ، حيث أن غازات الضغط العالي متوفرة تجاريا في الأسطوانات. يتم استخدامه في الهندسة العامة وأعمال الصيانة.

حشو قضبان لحام الغاز:

وظيفة قضيب الحشو (وتسمى أيضا قضبان اللحام) هي توفير المعادن الإضافية اللازمة للحام. هو عموما مصنوع من نفس التكوين والخصائص مثل المعدن الأساسي. يجب أن تكون خالية من الغبار والشحوم والصدأ والجسيمات غير المعدنية وأي تلوث آخر.

بعض مواد الحشو واستخداماتها مذكورة في الجدول 7.7:

تدفقات لحام الغاز:

أثناء عملية اللحام ، تكون درجة حرارة المعدن المنصهر عالية بدرجة كافية. المعدن الساخن جدا لديه ميل للتفاعل مع الأكسجين والنيتروجين الموجود في الهواء الجوي ولتكوين أكاسيد ونيتريد.

ينتج عن الأكاسيد لحام بجودة رديئة أو منخفضة القوة أو في بعض الحالات قد يجعل عملية اللحام مستحيلة. تحتوي الأكاسيد المتكونة بدرجة حرارة انصهار أعلى من تلك الخاصة بالمعادن الأساسية. أنها تزعج أيضا حركة قضيب لحام.

لتجنب هذه الصعوبة ، يتم استخدام تدفق أثناء اللحام. تدفق هو مادة كيميائية تستخدم لمنع أو إزالة أو إزالة أكاسيد شكلت أثناء اللحام. إنه مركب كيميائي غير قابل للانصهار.

تتوافر التدفقات في عدة أشكال ، مثل المساحيق الجافة ، أو العجينة ، أو السوائل ، أو الطلاء على قضبان اللحام. في لحام الغاز ، يتم استخدام البوراكس ، كلوريد الصوديوم بشكل شائع كمواد تدفق. يتم تطبيق التدفق الجاف عن طريق تسخين نهاية قضيب اللحام وغمسه في المادة المسحوقة.

تدفق واحد غير مناسب لحام جميع المعادن. يعتمد نوع التدفق المستخدم على التشغيل ويتم لحام المعدن الأساسي.

يرد في جدول 7.8 تدفقات شائعة الاستخدام لحام المعادن المختلفة:

وظائف الجريان:

1. يمنع التدفق من تكوين أكاسيد ، نيتريد وغيرها من المواد غير المرغوب فيها في حوض اللحام.

2. يحمي تدفق المعدن المنصهر من الأكسجين الجوي للذهاب إلى الداخل.

3. يتفاعل التدفق كيميائياً مع الأكسيدات الموجودة ويشكل خبث درجة حرارة منخفض الانصهار ، يطفو الخبث أثناء اللحام ويرسب على السطح العلوي للمفصل بعد التصلب في المعدن. يمكن تنظيفها بسهولة بواسطة فرشاة ومطرقة التقطيع.

4. يعمل التمويه كعامل تنظيف أفضل. يساعد على تنظيف وحماية سطح المعدن الأساسي.

خصائص الجريان الجيد:

يجب أن يكون التدفق الجيد بعد الخصائص المرغوبة:

1. ينبغي أن يكون درجة حرارة انصهار منخفضة من المعادن الأساسية.

2. يجب أن يتفاعل بسهولة وبسهولة مع أكاسيد فلزية وتشكيل خبث حرارة منخفض الانصهار لتطفو على قمة اللحام.

3. يجب أن يتم فصله بسهولة بعد التصلب.

4. يجب أن تعمل أيضًا كعامل تنظيف أفضل.

5. يجب أن لا يؤثر سلبًا على المعدن الأساسي.

6. لا ينبغي أن تتفاعل كيميائيا مع المعدن الأساسي.

7. يجب ألا يسبب التآكل على اللحام النهائي.

تطبيقات لحام الغاز:

يستخدم على نطاق واسع لحام الغاز أوكسي أسيتيلين في مجال عملي.

بعض التطبيقات الهامة هي:

1. للانضمام لمعظم المعادن الحديدية وغير الحديدية ، الفولاذ الكربوني ، سبائك الصلب والحديد الزهر والألومنيوم وسبائكه والنيكل والمغنيسيوم والنحاس وسبائكه ، إلخ.

2. للانضمام إلى المعادن رقيقة.

3. للانضمام إلى المعادن في صناعات السيارات والطائرات.

4. للانضمام إلى المعادن في مصانع تصنيع الصفائح المعدنية.

5. للانضمام إلى المواد التي تتطلب معدل بطيء نسبيا من التدفئة والتبريد ، الخ

مزايا لحام الغاز:

فيما يلي مزايا لحام الغاز:

1. المحمولة والأكثر تنوعا العملية:

لحام الغاز هو ربما المحمولة والعملية الأكثر تنوعا. نطاقات منتجات اللحام بالغاز واسعة جدا. يمكن تطبيقها على مجموعة متنوعة من أعمال التصنيع والصيانة والإصلاح.

2. تحكم أفضل على درجة الحرارة:

يوفر لحام الغاز تحكمًا أفضل في درجة حرارة المعدن في منطقة اللحام بالتحكم في لهب الغاز.

3. أفضل السيطرة على معدل ترسب حشو المعادن:

في اللحام بالغاز ، يكون مصدر الحرارة ومعدن الحشو منفصلًا عن اللحام بالقوس. وهذا يوفر تحكمًا أفضل في معدل ترسب حشو المعدن.

4. مناسبة لحام المعادن غير المتماثلة:

اللحام بالغاز يمكن أن يكون مناسبًا لحام المعادن غير المتشابهة بمواد مالئة ومواد مالئة مناسبة.

5. منخفضة التكلفة والصيانة:

تكلفة وصيانة معدات اللحام بالغاز منخفضة مقارنة ببعض عمليات اللحام الأخرى. المعدات متعددة الاستخدامات ، مكتفية ذاتيا ومحمولة.