آلات وأجهزة اللحام بالمقاومة

اللحام بالضغط

يشمل اللحام بالضغط طرق لحام مختلفة يتم فيها ضغط الأجزاء المراد ربطها بقوة ميكانيكية ، والتي يتم من خلالها تحقيق استمرارية وقوة المفصل.

في معظم الحالات ، يتم إجراء اللحام بالضغط عن طريق تسخين الأجزاء المراد لحامها بطريقة أو بأخرى ، وفي بعض الحالات الخاصة فقط يتم إجراء اللحام بدون تسخين (على سبيل المثال ، اللحام البارد ، اللحام المتفجر). من بين جميع طرق اللحام بالضغط ، يعد اللحام بالمقاومة الكهربائية هو الأكثر شيوعًا.

يُطلق على اللحام بالتماس أو المقاومة طريقة اللحام الكهربائي ، حيث يحدث التسخين بسبب الإطلاق السائد للحرارة عند نقاط التلامس للأجزاء المراد لحامها عندما يتدفق تيار كهربائي خلالها (الشكل 1).

أرز. 1. الأنواع الرئيسية للحام المقاومة: أ - أمامي ، 6 - بقعة ، ب - بكرة ، I - اتجاه تيار اللحام.

تتميز مقاومة اللحام بالتركيز الموضعي للقوة الحرارية وبالتالي ارتفاع درجة الحرارة في منطقة مفصل الأجزاء المراد لحامها ، ويرجع ذلك إلى المقاومة الكبيرة لتلامس المفصل مقارنة بمقاومة الأجزاء نفسها . في هذا الصدد ، يعد اللحام بالمقاومة نوعًا اقتصاديًا ومناسبًا للغاية من اللحام.

يمكن إجراء اللحام بالمقاومة على كل من التيار المباشر والمتناوب ، ولكن من الناحية العملية ، يتم استخدام التيار المتردد بشكل حصري تقريبًا ، نظرًا لأن التيارات المطلوبة للحام بترتيب الآلاف وحتى عشرات الآلاف من الأمبيرات عند الفولتية لبضعة فولت يمكن أن تكون أكثر يمكن الحصول عليها بسهولة بمساعدة المحولات. مصادر التيار المستمر المخصصة لهذا الغرض ستكون مكلفة للغاية ويصعب تصنيعها وأقل موثوقية في التشغيل.

بعقب اللحام

في اللحام التناكبي ، تلمس أطراف الأجزاء المراد ربطها ، وبعد ذلك يمر تيار كبير عبر الأجزاء ، مما يؤدي إلى تسخين الوصلة إلى درجة الحرارة المطلوبة للحام. ثم تحقق قوة الضغط الطولية استمرارية الاتصال المباشر.

هناك نوعان من اللحام التناكبي: اللحام غير الانعكاسي (اللحام بالمقاومة) وإعادة اللحام.

في اللحام بالمقاومة ، يتم ملامسة الأجزاء ذات النهايات الآلية وضغطها بقوة كبيرة ، ثم يمر التيار عبر الأجزاء وبسبب مقاومة التلامس للتقاطع ، يحدث إطلاق مركز للحرارة.

بعد الوصول إلى درجة الحرارة المطلوبة للحام في المنطقة الأمامية ، يتم إجراء اللحام البلاستيكي للأجزاء المراد ربطها تحت تأثير قوة الضغط.في نهاية دورة اللحام ، ينطفئ التيار ثم تنطلق قوة الضغط.

عادةً ما يتم إجراء اللحام بالمقاومة بكثافة حالية تبلغ 5-10 كيلو أمبير وقوة محددة تتراوح من 10 إلى 15 كيلو فولت أمبير لكل 1 سم 2 من المقطع العرضي للأجزاء الملحومة. عادة ما يستخدم هذا النوع من اللحام لتوصيل الأجزاء ذات المقاطع العرضية الصغيرة (حتى حوالي 300 مم 2).

في اللحام التناكبي مع إعادة التسخين ، يتم تسخين الأجزاء على ثلاث أو مرحلتين متتاليتين - التسخين المسبق والوميض والاضطراب النهائي ، أو في المرحلتين الأخيرتين فقط.

في اللحظة الأولى من اللحام ، تكون الأجزاء المراد لحامها على اتصال بقوة ضغط تتراوح من 5 إلى 20 ميجا باسكال. ثم يتم تشغيل التيار ، مما يؤدي إلى تسخين الوصلات إلى 600-800 درجة مئوية (للصلب) ، تمامًا كما في تناكب اللحام بدون ذوبان. بعد ذلك ، يتم تقليل قوة الضغط إلى 2-5 ميجا باسكال ، ونتيجة لذلك تزداد مقاومة التلامس ، وبالتالي ينخفض ​​تيار اللحام.

مع إطلاق الضغط ، تقل مساحة التلامس الفعلية لنهايات الأجزاء ، يندفع التيار إلى عدد محدود من نقاط الاتصال ويسخنها إلى درجة حرارة الانصهار ، ومع مزيد من التسخين في ظل هذه الظروف ، يسخن المعدن بشكل زائد درجة حرارة التبخر عند نقاط فردية.

تحت تأثير الضغط المفرط ، يتم سحب بخار المعدن من منطقة التلامس باللحام ويزيل جزيئات المعدن السائل في الهواء على شكل مروحة من الشرر ، ويتدفق جزء من المعدن المنصهر في قطرات. خلف النتوءات المدمرة ، تتاخم نتوءات التلامس المتتالية بعضها البعض ، مما يخلق مسارات جديدة لتيار اللحام لتكرار التأثير المحدد.

تستمر عملية الدمج المتسلسل لأطراف الأجزاء على طول الحواف الأولية حتى يتم تغطية نهايات الأجزاء الملحومة بفيلم مستمر من المعدن شبه السائل ، وبعد ذلك يتم إنشاء استمرارية معدنية للمفصل الملحوم بقوة تخريبية قليلة نسبيًا . في هذه الحالة ، يتم ضغط الكمية الزائدة من المعدن المنصهر من جهة الاتصال على شكل ثقب (حافة).

يتم تسخين الأطراف البارزة للأجزاء الملحومة بشكل أساسي عن طريق التوصيل الحراري من ملامس اللحام ، حيث تكون درجة الحرارة ذات أهمية قصوى. إن تسخين الأجزاء بين أقطاب التوصيل وإمداد الطاقة بسبب تدفق التيار أثناء عملية إعادة الصهر ضئيل للغاية.

يمكن ضبط كمية الطاقة التي يتم تسليمها عند مقاومة تلامس معينة تحددها ظروف عملية اللحام إما عن طريق تغيير تيار اللحام أو عن طريق تغيير مدة التدفق الحالي.

كيفية عمل آلة اللحام التناكبي موضحة في الشكل. 2.

أرز. 2. رسم تخطيطي لآلة اللحام التناكبي: 1 - سرير ، 2 - أدلة ، 3 - لوحة ثابتة ، 4 - لوحة متحركة ، 5 - جهاز تغذية ، 6 - أداة تثبيت ، 7 - محددات ، 8 - محول ، 9 - موصل تيار مرن ، Pzazh - قوة تشديد المنتجات ، روس - قوة مزعجة للمنتجات.

يتم تصنيف آلات اللحام التناكبي على النحو التالي.

1. بطريقة اللحام - لحام المقاومة والوميض (وميض مستمر أو وميض حراري).

2. مع التسجيل المسبق - عالمي ومتخصص.

3. وفقًا لتصميم آلية الطاقة - مع زنبرك أو ذراع أو لولب (من عجلة القيادة) أو محرك هوائي أو هيدروليكي أو كهروميكانيكي.

4.من خلال ترتيب المشابك - مع المشابك اللولبية والرافعة واللولبية ، ويمكن إجراء المشابك الرافعة والمسمار يدويًا أو ميكانيكيًا باستخدام محرك هوائي أو هيدروليكي أو كهروميكانيكي.

5. حسب طريقة التجميع والتركيب - ثابتة ومحمولة.

لحام البقعة

في اللحام النقطي ، عادةً ما توجد الأجزاء المراد ربطها بين قطبين مثبتين في حوامل قطب كهربائي خاص. تحت تأثير آلية الضغط ، تضغط الأقطاب الكهربائية بإحكام على الأجزاء المراد لحامها ، وبعد ذلك يتم تشغيل التيار.

بسبب مرور التيار ، يتم تسخين الأجزاء المراد لحامها بسرعة إلى درجة حرارة اللحام ويحدث أكبر إطلاق للحرارة عند الأسطح المراد ربطها ، حيث قد تتجاوز درجة الحرارة درجة حرارة انصهار الأجزاء المراد لحامها.

في التين. يوضح الشكل 3 توزيع درجة الحرارة على طول المقطع العرضي للأجزاء الملحومة ، وهو ما يميز المرحلة النهائية من لحام الفولاذ.

أرز. 3. مجال درجة الحرارة في المرحلة الأخيرة من لحام البقعة

يتم ملاحظة أعلى درجة حرارة في الجزء المظلل المركزي من مكان اللحام - اللب. يتم تسخين سطح التلامس للجزء الذي سيتم لحامه بقطب كهربائي (عادةً مع التبريد بالماء) إلى درجة حرارة منخفضة نسبيًا ، ولكن في وجود نواة سائلة أو شبه سائلة ونواة معدنية بلاستيكية مجاورة ، تسبب قوة الضغط للأقطاب مسافات بادئة على سطح قطع عمل اللحام.

عادة ما تكون درجة الحرارة الأساسية عند نقطة اللحام أعلى قليلاً من نقطة انصهار المعدن.يحدد قطر النواة المنصهرة قطر بقعة اللحام ، وعادة ما تكون مساوية لقطر سطح التلامس للإلكترود.

يعتمد وقت اللحام في مكان واحد على السماكة والخصائص الفيزيائية لمواد الأجزاء الملحومة ، وقوة آلة اللحام وقوة الضغط. يختلف هذا الوقت من جزء من الألف من الثانية (للألواح الرقيقة جدًا) إلى عدة ثوانٍ (للأجزاء الفولاذية السميكة). للحصول على تقدير تقريبي ، يمكن أخذ وقت لحام بقعة واحدة من الفولاذ الطري على أنه 1 ثانية لكل 1 مم من سماكة الصفيحة الملحومة. يعتمد معدل تسخين المعدن لدرجة حرارة اللحام بشكل كبير على شدة إطلاق الحرارة.

آلة لحام البقعة

لحام لفة

في هذا النوع من اللحام ، يتم توصيل الأجزاء ذات التماس المستمر أو المتقطع بالمرور عبر الأجزاء المراد لحامها ، وتغذيتها بواسطة بكرات دوارة (الشكل 4).

أرز. 4. مبدأ لحام الأسطوانة: 1 - محول اللحام ، 2 - إلكترودات بكرة ، 3 - محرك أسطواني ، 4 - أجزاء ملحومة

في طبيعة العملية ، يشبه لحام الأسطوانة اللحام النقطي. غالبًا ما يُشار إلى اللحام باللف على أنه لحام التماس ، وهو أمر غير صحيح تمامًا ، حيث يمكن توسيع مفهوم لحام اللحام ليشمل جميع أنواع اللحام تقريبًا.

عادة ما تكون آلات اللحام الأسطوانية مزودة بتيارين لإمداد الطاقة ، أحدهما مدفوع والآخر يدور بسبب الاحتكاك عند تحريك الأجزاء المراد لحامها.

غالبًا ما يستخدم لحام الأسطوانة لربط الأجزاء ذات الجدران الرقيقة ، على سبيل المثال ، في تصنيع خزانات الوقود والبراميل لنقل المواد المختلفة.

هناك ثلاث طرق لحام الأسطوانة.

1. الحركة المستمرة للأجزاء الملحومة بالنسبة للبكرات مع إمداد مستمر للتيار. تُستخدم هذه الطريقة عند لحام الأجزاء التي لا يزيد سمكها الإجمالي عن 1.5 مم ، لأنه مع السماكة الكبيرة ، يمكن أن ينكسر المفصل الخارج من تحت الأسطوانات ، في حالة بلاستيكية ، بسبب التفكيك. بالإضافة إلى ذلك ، مع الإمداد المستمر للتيار ، يحدث تشوه كبير في الأجزاء الملحومة.

2. الحركة المستمرة للأجزاء الملحومة بالنسبة للبكرات ذات التيار المتقطع. تنتج هذه الطريقة الأكثر شيوعًا طبقات مع القليل من التشويه في المنتجات ذات استهلاك أقل للطاقة.

3. الحركة المتقطعة للأجزاء الملحومة بالنسبة للبكرات مع التيار المتقطع (اللحام التدريجي).

يعتبر لحام الأسطوانة فعالًا جدًا في إنتاج الأوعية ذات الجدران الرقيقة ، وفي إنتاج الأنابيب المعدنية الملحومة وعدد من المنتجات الأخرى.

العناصر الرئيسية لآلات الأسطوانة هي السرير ، والذراعان العلوية والسفلية مع إلكترودات أسطوانية ، وآلية ضغط ، ومحرك أسطواني ، ومحول لحام بسلك تيار مرن.

تعمل محولات آلات الأسطوانة في الوضع المكثف مع PR = 50-60٪ ، الأمر الذي يتطلب تبريدًا معززًا لملفاتها.

تنقسم آلات اللحام الأسطوانية: وفقًا لطبيعة التركيب - إلى ثابتة ومتحركة ، وفقًا للغرض - إلى عالمية ومتخصصة ، وفقًا لموقع البكرات بالنسبة إلى مقدمة الماكينة - للحام العرضي واللحام الطولي و عالمية مع إمكانية تحريك البكرات.موقع البكرات بالنسبة للمنتج - بترتيب من جانبين ومن جانب واحد ، وفقًا لطريقة تدوير البكرات - مع محرك بكرة واحدة ، مع محرك لكلتا البكرتين ، مع بكرة علوية واحدة ، تتحرك على طول قوس ثابت ، وبكرة واحدة ومغزل سفلي متحرك ، وفقًا لجهاز آلية الضغط - رافعة زنبركية ، مدفوعة بمحرك كهربائي ، هوائي وهيدروليكي ، وفقًا لـ عدد البكرات - في الأسطوانة الواحدة ، الأسطوانة المزدوجة والمتعددة.

عادة ما تكون طاقة آلات الأسطوانة الأكثر شيوعًا من 100 إلى 200 كيلو فولت أمبير.مثل اللحام النقطي للأجزاء الرقيقة ، يمكن تنفيذه بواسطة نبضات تيار التفريغ للمكثف ، حيث يتم تصنيع أنواع مختلفة من آلات الأسطوانة.

أرز. 5. آلة لحام المقاومة