ماذا عن تأثير اللحام لفرن اللحام الفراغي؟
طريقة اللحام بالتفريغ في فرن التفريغ هي طريقة لحام جديدة نسبيًا بدون استخدام مواد صهر في ظروف التفريغ. بفضل اللحام بالتفريغ، يُمكن القضاء على التأثير الضار للهواء على قطعة العمل بفعالية، ما يُتيح إتمام اللحام بنجاح دون استخدام مواد صهر. تُستخدم هذه الطريقة بشكل رئيسي في لحام المعادن والسبائك التي يصعب لحامها، مثل سبائك الألومنيوم، وسبائك التيتانيوم، والسبائك عالية الحرارة، والسبائك المقاومة للحرارة، والسيراميك. يتميز المفصل الملحوم بسطحه اللامع والمتماسك، وخصائصه الميكانيكية الجيدة ومقاومته للتآكل. لا تُستخدم معدات اللحام بالتفريغ عمومًا في اللحام الإبري للفولاذ الكربوني والفولاذ منخفض السبائك.
تتكون معدات اللحام في فرن التفريغ بشكل رئيسي من فرن لحام تفريغ ونظام تفريغ. يوجد نوعان من أفران اللحام بالتفريغ: مدفأة ساخنة ومدفأة باردة. يمكن تسخين هذين النوعين من الأفران بالغاز الطبيعي أو التدفئة الكهربائية، ويمكن تصميمهما على شكل فرن جانبي، أو فرن سفلي، أو فرن علوي (من نوع كانغ). يمكن استخدام نظام التفريغ بشكل عام.
يتكون نظام التفريغ بشكل رئيسي من وحدة تفريغ، وأنبوب تفريغ، وصمام تفريغ، وغيرها. تتكون وحدة التفريغ عادةً من مضخة ميكانيكية دوارة ريشية ومضخة توزيع زيت. لا يمكن للمضخة الميكانيكية وحدها تحقيق فراغ أقل من 1.35 × درجة بمستوى ضغط 10-1 باسكال. للحصول على فراغ عالٍ، يجب استخدام مضخة توزيع الزيت في الوقت نفسه. عندها، يمكن الوصول إلى 1.35 × درجة بمستوى ضغط 10-4 باسكال. يُقاس ضغط الغاز في النظام بمقياس فراغ.
اللحام بالتفريغ هو اللحام داخل الفرن أو حجرة اللحام مع سحب الهواء. وهو مناسب بشكل خاص للحام الوصلات الكبيرة والمستمرة، كما أنه مناسب لتوصيل بعض المعادن الخاصة، مثل التيتانيوم والزركونيوم والنيوبيوم والموليبدينوم والتنتالوم. له تطبيقات واسعة. إلا أن اللحام بالتفريغ له العيوب التالية:
① المعدن سهل التطاير تحت الفراغ، لذا لا يُنصح باستخدام اللحام الفراغي للمعادن الأساسية ومعادن الحشو للعناصر المتطايرة. عند الحاجة، يجب اتخاذ إجراءات عملية معقدة مناسبة.
② اللحام الفراغي حساس لخشونة السطح وجودة التجميع وتسامح ملاءمة الأجزاء الملحومة، ويتطلب مستوى نظريًا عاليًا لبيئة العمل والمشغلين.
③ تعتبر معدات التفريغ معقدة، وتتطلب استثمارًا كبيرًا لمرة واحدة وتكاليف صيانة عالية.
إذن، كيف تُنفَّذ عملية اللحام في فرن التفريغ؟ عند إجراء اللحام في فرن التفريغ، يجب تحميل اللحام في الفرن (أو في وعاء اللحام)، وإغلاق باب الفرن (أو غطاء وعاء اللحام)، وتفريغ الهواء مسبقًا قبل التسخين. شغِّل المضخة الميكانيكية أولًا، ثم أدر صمام التوجيه بعد وصول درجة الفراغ إلى 1.35 باسكال، وأغلق المسار المباشر بين المضخة الميكانيكية وفرن اللحام، ثم وصل خط الأنابيب بفرن اللحام عبر مضخة الانتشار، واعتمد على عمل المضخة الميكانيكية ومضخة الانتشار خلال فترة زمنية محدودة، ثم ضخ فرن اللحام إلى درجة الفراغ المطلوبة، ثم شغِّل الطاقة للتسخين.
خلال عملية ارتفاع درجة الحرارة والتسخين، تستمر وحدة التفريغ في العمل للحفاظ على درجة التفريغ في الفرن، وتعويض تسرب الهواء عند مختلف واجهات نظام التفريغ وفرن اللحام، وإطلاق الغاز والبخار الممتز على جدار الفرن، والتركيبات واللحام، وتطاير المعدن والأكسيد، وما إلى ذلك، وذلك لتقليل الهواء الحقيقي. هناك نوعان من اللحام الفراغي: اللحام الفراغي العالي واللحام الفراغي الجزئي (الفراغ المتوسط). يُعد اللحام الفراغي العالي مناسبًا جدًا للحام المعادن الأساسية التي يصعب تحلل أكسيدها (مثل سبيكة النيكل الفائقة). يُستخدم اللحام الفراغي الجزئي في الحالات التي يتطاير فيها المعدن الأساسي أو معدن الحشو تحت درجة حرارة اللحام وظروف الفراغ العالي.
عند اتخاذ احتياطات خاصة لضمان نقاء عالٍ، يُنصح باستخدام طريقة التنقية بالتفريغ قبل اللحام بالهيدروجين الجاف. وبالمثل، يُساعد استخدام طريقة التنقية بالهيدروجين الجاف أو الغاز الخامل قبل التفريغ على الحصول على نتائج أفضل في اللحام بالتفريغ العالي.
وقت النشر: ٢١ يونيو ٢٠٢٢