ما هو تأثير اللحام في فرن اللحام الفراغي؟

اللحام بالنحاس في فرن التفريغ هو أسلوب لحام حديث نسبيًا، يتم فيه اللحام دون استخدام مواد مساعدة على اللحام في ظروف التفريغ. ولأن عملية اللحام تتم في بيئة مفرغة من الهواء، يُمكن التخلص من التأثير الضار للهواء على قطعة العمل، مما يسمح بإجراء اللحام بنجاح دون الحاجة إلى استخدام مواد مساعدة على اللحام. يُستخدم هذا الأسلوب بشكل أساسي للحام المعادن والسبائك التي يصعب لحامها، مثل سبائك الألومنيوم والتيتانيوم والسبائك الفائقة والسبائك المقاومة للحرارة والسيراميك. تتميز وصلة اللحام بلمعانها وكثافتها، بالإضافة إلى خصائص ميكانيكية جيدة ومقاومة عالية للتآكل. لا يُستخدم جهاز اللحام بالنحاس في فرن التفريغ عادةً في لحام الإبر للفولاذ الكربوني والفولاذ منخفض السبائك.

تتكون معدات اللحام في أفران التفريغ بشكل أساسي من فرن اللحام ونظام التفريغ. يوجد نوعان من أفران اللحام بالتفريغ: فرن ذو موقد ساخن وفرن ذو موقد بارد. يمكن تسخين كلا النوعين بالغاز الطبيعي أو الكهرباء. يمكن تصميمها على شكل فرن جانبي، أو فرن سفلي، أو فرن علوي (من نوع كانغ)، كما أن نظام التفريغ فيها متعدد الاستخدامات.

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 يمكن للمضخة 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 تفريغ.

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. ومع ذلك، فإن للحام بالنحاس في فرن التفريغ العيوب التالية:

① في ظروف الفراغ، يسهل تطاير المعدن، لذا لا يُنصح باستخدام اللحام الفراغي للمعدن الأساسي ولحام العناصر المتطايرة. وفي حال الضرورة، يجب اتخاذ تدابير معالجة معقدة مناسبة.

② تعتبر عملية اللحام بالتفريغ حساسة لخشونة السطح وجودة التجميع وتفاوت التوافق للأجزاء الملحومة، ولها متطلبات عالية لبيئة العمل والمستوى النظري للمشغلين.

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

إذن، كيف تتم عملية اللحام بالنحاس في فرن التفريغ؟ عند إجراء اللحام بالنحاس في فرن التفريغ، ضع قطعة اللحام داخل الفرن (أو داخل وعاء اللحام)، وأغلق باب الفرن (أو غطاء وعاء اللحام)، ثم قم بتفريغ الفرن مسبقًا قبل التسخين. شغّل المضخة الميكانيكية أولًا، ثم أدر صمام التوجيه بعد وصول مستوى التفريغ إلى 1.35 باسكال، وأغلق المسار المباشر بين المضخة الميكانيكية وفرن اللحام، وقم بتوصيل خط الأنابيب بفرن اللحام عبر مضخة الانتشار. خلال فترة زمنية محددة، وبالاعتماد على المضخة الميكانيكية ومضخة الانتشار، قم بتفريغ فرن اللحام إلى مستوى التفريغ المطلوب، ثم ابدأ التسخين الكهربائي.

خلال عملية رفع درجة الحرارة والتسخين، تعمل وحدة التفريغ باستمرار للحفاظ على مستوى التفريغ داخل الفرن، وتعويض تسرب الهواء عند مختلف نقاط اتصال نظام التفريغ وفرن اللحام، ومنع انبعاث الغازات وبخار الماء الممتص بواسطة جدار الفرن والتركيبات واللحام، بالإضافة إلى منع تبخر المعدن والأكسيد، وذلك لتقليل انخفاض ضغط الهواء الفعلي. يوجد نوعان من اللحام بالتفريغ: اللحام بالتفريغ العالي واللحام بالتفريغ الجزئي (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 يتبخر فيها المعدن الأساسي أو مادة اللحام 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.