ماذا عن تأثير اللحام في فرن اللحام الفراغي؟

ماذا عن تأثير اللحام في فرن اللحام الفراغي؟

تُعدّ طريقة اللحام بالنحاس في فرن التفريغ طريقةً حديثةً نسبيًا للحام بالنحاس دون استخدام مواد مساعدة على اللحام في ظروف التفريغ. ولأن عملية اللحام تتم في بيئة مفرغة من الهواء، يُمكن التخلص بفعالية من التأثير الضار للهواء على قطعة العمل، مما يُتيح إتمام عملية اللحام بنجاح دون الحاجة إلى استخدام مواد مساعدة على اللحام. تُستخدم هذه الطريقة بشكل أساسي للحام المعادن والسبائك التي يصعب لحامها، مثل سبائك الألومنيوم والتيتانيوم، وسبائك درجات الحرارة العالية، والسبائك المقاومة للحرارة، والسيراميك. تتميز وصلة اللحام بلمعانها وتماسكها، فضلًا عن خصائصها الميكانيكية الجيدة ومقاومتها للتآكل. لا تُستخدم معدات اللحام بالنحاس في فرن التفريغ عادةً في لحام الفولاذ الكربوني والفولاذ منخفض السبائك بالإبرة.

تتكون معدات اللحام بالنحاس في أفران التفريغ بشكل أساسي من فرن اللحام بالنحاس ونظام التفريغ. يوجد نوعان من أفران اللحام بالنحاس: فرن ذو موقد ساخن وفرن ذو موقد بارد. يمكن تسخين كلا النوعين بالغاز الطبيعي أو الكهرباء، ويمكن تصميمهما على شكل فرن جانبي أو سفلي أو علوي (من نوع كانغ). نظام التفريغ مناسب للاستخدام العام.

يتكون نظام التفريغ بشكل أساسي من وحدة التفريغ، وخط أنابيب التفريغ، وصمام التفريغ، وغيرها. تتألف وحدة التفريغ عادةً من مضخة ميكانيكية دوارة ومضخة نشر الزيت. لا تستطيع المضخة الميكانيكية وحدها الوصول إلى مستوى تفريغ أقل من 1.35 ضعف مستوى 10⁻¹ باسكال. وللحصول على مستوى تفريغ عالٍ، يجب استخدام مضخة نشر الزيت بالتزامن معها، حيث يمكن الوصول إلى مستوى تفريغ يصل إلى 1.35 ضعف مستوى 10⁻⁴ باسكال. يُقاس ضغط الغاز في النظام باستخدام مقياس التفريغ.

اللحام بالنحاس في فرن التفريغ هو عملية لحام تتم داخل الفرن أو غرفة اللحام مع سحب الهواء. وهو مناسب بشكل خاص للحام الوصلات الكبيرة والمتصلة، كما أنه مناسب لربط بعض المعادن الخاصة، بما في ذلك التيتانيوم والزركونيوم والنيوبيوم والموليبدينوم والتنتالوم. وله تطبيقات واسعة النطاق. ومع ذلك، فإن للحام بالنحاس في فرن التفريغ العيوب التالية:

① المعدن سريع التبخر تحت الفراغ، لذا لا يُنصح باستخدام اللحام الفراغي للمعدن الأساسي ومعدن الحشو للعناصر المتطايرة. في حال الضرورة، يجب اتخاذ تدابير معالجة معقدة مناسبة.

② إن عملية اللحام بالتفريغ حساسة لخشونة السطح وجودة التجميع وتفاوت التوافق للأجزاء الملحومة، وتتطلب مستوى نظريًا عاليًا لبيئة العمل والمشغلين.

③ معدات التفريغ معقدة، وتتطلب استثمارًا كبيرًا لمرة واحدة وتكاليف صيانة عالية.

إذن، كيف تتم عملية اللحام بالنحاس في فرن التفريغ؟ عند إجراء اللحام بالنحاس في فرن التفريغ، تُوضع قطعة اللحام المراد لحامها في الفرن (أو في وعاء اللحام)، ويُغلق باب الفرن (أو غطاء وعاء اللحام)، ويُفرغ الفرن من الهواء مسبقًا قبل التسخين. يُشغل المضخة الميكانيكية أولًا، ويُفتح صمام التوجيه بعد وصول درجة التفريغ إلى 1.35 باسكال، ويُغلق المسار المباشر بين المضخة الميكانيكية وفرن اللحام، ويُوصل خط الأنابيب بفرن اللحام عبر مضخة الانتشار، ويُترك للمضخة الميكانيكية ومضخة الانتشار العمل لفترة زمنية محددة لضخ فرن اللحام إلى درجة التفريغ المطلوبة، ثم يُشغل الفرن.

خلال عملية رفع درجة الحرارة والتسخين، يجب أن تستمر وحدة التفريغ في العمل للحفاظ على مستوى التفريغ داخل الفرن، وتعويض تسرب الهواء عند مختلف نقاط اتصال نظام التفريغ بفرن اللحام، وإطلاق الغاز والبخار الممتص على جدار الفرن والتركيبات واللحامات، وتطاير المعدن والأكسيد، وما إلى ذلك، وذلك لتقليل كمية الهواء الحقيقية. يوجد نوعان من اللحام بالتفريغ: اللحام بالتفريغ العالي واللحام بالتفريغ الجزئي (التفريغ المتوسط). يُعد اللحام بالتفريغ العالي مناسبًا جدًا للحام المعادن الأساسية التي يصعب تحلل أكسيدها (مثل سبائك النيكل الفائقة). أما اللحام بالتفريغ الجزئي فيُستخدم في الحالات التي يتطاير فيها المعدن الأساسي أو معدن الحشو تحت درجة حرارة اللحام وظروف التفريغ العالي.

عند الحاجة إلى اتخاذ احتياطات خاصة لضمان نقاء عالٍ، يُنصح باستخدام طريقة التنقية بالتفريغ قبل اللحام بالهيدروجين الجاف. وبالمثل، فإن استخدام الهيدروجين الجاف أو طريقة التنقية بالغاز الخامل قبل التفريغ يُساعد على الحصول على نتائج أفضل في اللحام بالتفريغ العالي.