تصنيف مكاوي اللحام والخصائص التقنية وتوصيات للاختيار
عند اختيار اللحام ، يجب أن تسترشد بالمبادئ التالية:
1) يجب أن تكون درجة حرارة انصهار الأجزاء الملحومة أعلى من درجة حرارة انصهار اللحام ،
2) يجب ضمان قابلية الرطوبة الجيدة للمادة الأساسية ،
3) قيم معاملات التمدد الحراري للمادة الأساسية ويجب أن يكون اللحام قريبًا أيضًا ،
4) أدنى سمية لحام ،
5) يجب ألا ينتهك اللحام الخواص الميكانيكية للمادة الأساسية ويشكل معها زوجًا كلفانيًا مما يؤدي إلى تآكل شديد أثناء التشغيل ،
6) يجب أن تفي خصائص اللحام بالمتطلبات الفنية والتشغيلية للبناء ككل (القوة ، التوصيل الكهربائي ، مقاومة التآكل ، مقاومة البرد ، إلخ) ،
7) يحتاج الجنود ذوو الفاصل الزمني المحدود للتبلور إلى جودة تحضير السطح للحام وضمان وجود فجوة شعرية دقيقة ، مع وجود فجوات كبيرة من الأفضل استخدام الجنود المركبين ،
8) الجنود ذاتية السقي ، بدون الزنك والمعادن الأخرى ذات الضغط العالي للبخار ، هي الأنسب لحام الفراغ واللحام في بيئة غاز واقية ،
9) لحام الأجزاء غير المعدنية ، يتم استخدام الجنود الذين لديهم إضافات من العناصر ذات أعلى درجة من التقارب الكيميائي (للسيراميك والزجاج - مع الزركونيوم ، الهافنيوم ، الإنديوم ، التيتانيوم).
يتم تصنيف الجنود وفقًا لعدة معايير:
1. بنقطة الانصهار:
أ) درجات الحرارة المنخفضة (Tm حتى 450 درجة ، على أساس الغاليوم والإنديوم والقصدير والبزموت والزنك والرصاص والكادميوم): الذوبان الخفيف على وجه الخصوص (Tm حتى 145 درجة) ، وذوبان منخفض (Tm = 145 .. 450 درجة ) ؛
ب) ارتفاع درجة الحرارة (Tm أكثر من 450 درجة ، بناءً على النحاس والألمنيوم والنيكل والفضة والحديد والكوبالت والتيتانيوم): ذوبان متوسط (Tm = 450 ... 1100 درجة) ، ذوبان عالي (Tm = 1100 ... 1850 درجة) ، حرارية (Tm أكثر من 1850 درجة.).
2. حسب نوع الصهر: ذوبان كلي وجزئي (مركب ، من مادة مالئة صلبة وأجزاء منخفضة الانصهار).
3. وفقًا لطريقة الحصول على اللحام - جاهز وشكل في عملية اللحام (اللحام التفاعلي التلامسي). في اللحام التفاعلي بالتلامس ، يتم إنتاج اللحام عن طريق صهر المعدن الأساسي ، أو الفواصل (الرقائق) ، أو الطلاءات ، أو إزاحة المعدن من التدفق.
4 - حسب العنصر الكيميائي الرئيسي في تكوين اللحام (المحتوى أكثر من 50٪): الإنديوم ، الغاليوم ، القصدير ، المغنيسيوم ، الزنك ، الألومنيوم ، النحاس ، الفضة ، الذهب ، النيكل ، الكوبالت ، الحديد ، المنغنيز ، البلاديوم ، التيتانيوم ، النيوبيوم ، الزركونيوم ، الفاناديوم ، جنود مختلطون من عنصرين.
5. عن طريق طريقة تكوين التدفق: متدفق وذاتي التدفق يحتوي على الليثيوم والبورون والبوتاسيوم والسيليكون والصوديوم. يستخدم Flux لإزالة الأكاسيد وحماية الحواف من الأكسدة.
6.بواسطة تكنولوجيا إنتاج اللحام: مضغوط ، مسحوب ، مختوم ، ملفوف ، يلقي ، متكلس ، غير متبلور ، مبشور.
7. حسب نوع اللحام: قطاع ، سلك ، أنبوبي ، شريط ، لوح ، مركب ، مسحوق ، لصق ، قرص ، مدمج.
بين الجنود ذوي درجات الحرارة المنخفضة ، الأكثر شيوعًا هم جنود الرصاص للقصدير (Tm = 183 درجة مع محتوى قصدير 60٪) يمكن أن يختلف محتوى القصدير في حدود 30 ... 60٪ ، Tm = 145 ... 400 درجة. مع وجود محتوى أعلى من هذا العنصر ، تنخفض درجة حرارة الانصهار وتزداد سيولة السبائك.
نظرًا لأن سبائك القصدير والرصاص عرضة للتحلل ولا تتفاعل بشكل جيد مع المعادن أثناء اللحام ، يتم إدخال إضافات صناعة السبائك من الزنك والألمنيوم والفضة والكادميوم والأنتيمون والنحاس في تكوين هؤلاء الجنود.
تعمل مركبات الكادميوم على تحسين خصائص الجنود ، لكنها تزيد من السمية. يستخدم الجنود الذين يحتويون على نسبة عالية من الزنك في لحام المعادن غير الحديدية - النحاس والألمنيوم والنحاس الأصفر وسبائك الزنك. جنود القصدير مقاومون للحرارة حتى درجة حرارة حوالي 100 درجة ، تؤدي - حتى 200 درجة. يتآكل الرصاص أيضًا بسرعة في المناخات الاستوائية.
الجيوش هي المستحضرات المحتوية على الغاليوم (Tm = 29 °). لحام القصدير الغاليوم له Tm = 20 درجة.
جنود البزموت لديهم Tm = 46… 167 درجة. يزداد حجم هؤلاء الجنود أثناء التصلب.
درجة انصهار الإنديوم 155 درجة. جنود الإنديوم يتم استخدامها عند لحام مواد ذات معاملات تمدد مختلفة لدرجة الحرارة (على سبيل المثال ، الفولاذ المقاوم للتآكل بزجاج كوارتز) ، لأنها تتمتع بخاصية اللدونة العالية.يتمتع الإنديوم بمقاومة الأكسدة ، ومقاومة التآكل القلوي ، والتوصيل الكهربائي والحراري الجيد ، والقدرة على التبلل.
من بين الجنود ذوي درجات الحرارة المرتفعة ، فإن المركبات القائمة على النحاس هي الأكثر قابلية للانصهار ... يتم استخدام حاملي النحاس في لحام الفولاذ والحديد الزهر والنيكل وسبائكه ، وكذلك في اللحام بالفراغ. يستخدم جنود النحاس والفوسفور (محتوى الفوسفور يصل إلى 7٪) في لحام النحاس كبديل لجنود الفضة.
لديهم مواد نحاسية عالية اللدونة مع إضافات الفضة والمنغنيز ... من أجل تحسين الخواص الميكانيكية ، يتم إدخال إضافات من النيكل والزنك والكوبالت والحديد والمعادن القلوية والبورون والسيليكون.
لحام النحاس والزنك أكثر مقاومة للصهر (Tm أكثر من 900 درجة. مع كمية الزنك تصل إلى 39٪) ، ويستخدم في لحام الفولاذ الكربوني والمواد المختلفة. يؤدي فقدان الزنك على شكل تبخر إلى تغيير خصائص اللحام وضار بالصحة وكذلك أبخرة الكادميوم. لتقليل هذا التأثير ، يتم إدخال السيليكون في اللحام.
جنود من النحاس والنيكل مناسبين لحام الأجزاء المصنوعة من الفولاذ المقاوم للتآكل. يزيد مكون النيكل من Tm. لتقليله ، يتم إدخال السيليكون والبورون والمنغنيز في اللحام.
يصنع جنود الفضة على شكل نظام «نحاسي ـ فضي» (Tm = 600 .. 860 درجة). يحتوي جنود الفضة على مواد مضافة تقلل من Tm (القصدير والكادميوم والزنك) وتزيد من قوة المفاصل (المنغنيز والنيكل). جنود الفضة عالميون ويستخدمون في لحام المعادن وغير المعدنية.
عند لحام الفولاذ المقاوم للحرارة ، استخدم اللحامات للنيكل من نظام "النيكل والمنغنيز" ... بالإضافة إلى المنغنيز ، يحتوي هؤلاء الجنود على إضافات أخرى تزيد من مقاومة الحرارة: الزركونيوم ، والنيوبيوم ، والهافنيوم ، والتنغستن ، والكوبالت ، والفاناديوم ، والسيليكون والبورون.
يتم إجراء لحام الألمنيوم لحاملي الألمنيوم مع إضافة النحاس والزنك والفضة والسيليكون للحد من Tm. يشكل العنصر الأخير أكثر الأنظمة مقاومة للتآكل مع الألومنيوم.
يتم لحام المعادن المقاومة للصهر (الموليبدينوم ، النيوبيوم ، التنتالوم ، الفاناديوم) باستخدام جنود نقي أو مركب عالي الحرارة يعتمد على الزركونيوم والتيتانيوم والفاناديوم. لحام التنغستن الناتج من الجنود المعقدين لأنظمة "تيتانيوم - فاناديوم - نيوبيوم" ، "تيتانيوم - زركونيوم - نيوبيوم" ، إلخ.
تظهر خصائص الجنود وتركيبهم الكيميائي في الجداول 1-6.
الجدول 1. جنود ذوبان منخفض للغاية
الجدول 2. خصائص بعض السبائك ذات درجة الحرارة المنخفضة
الجدول 3. خصائص جنود القصدير مع إضافة الفضة / النحاس
الجدول 4 (الجزء 1) خصائص الجنود للقصدير والرصاص
الجدول 5. خصائص الجنود على أساس الإنديوم أو الرصاص أو القصدير مع إضافات الفضة
تقنيات اللحام الخالية من الرصاص: جنود SAC والمواد اللاصقة الموصلة