تشير قابلية اللحام إلى قدرة المواد المتجانسة أو المواد غير المتشابهة على اللحام لتشكيل وصلات كاملة وتلبية متطلبات الاستخدام المتوقعة في ظل ظروف عملية التصنيع. تتضمن مبادئ تقييم قابلية اللحام بشكل أساسي: (1) تقييم ميل الوصلات الملحومة إلى إنتاج عيوب في العملية لتوفير أساس لصياغة إجراءات لحام معقولة؛ (2) تقييم ما إذا كانت الوصلات الملحومة قادرة على تلبية متطلبات الأداء الهيكلي.
1. قابلية اللحام للصلب الهيكلي السبائكي
1. الفولاذ عالي القوة: يمكن تسمية الفولاذ الذي له قوة خضوع σs أكبر من أو تساوي 295 ميجا باسكال بالفولاذ عالي القوة.
2. إن تأثير تقوية المحلول الصلب لـ Mn مهم للغاية. عندما تكون ωMn أقل من أو تساوي 1.7٪، يمكن أن يحسن الصلابة ويقلل من درجة حرارة الانتقال الهش. سيقلل السيليكون من اللدونة والصلابة. لا يعمل Ni على تقوية المحلول الصلب فحسب، بل يحسن أيضًا الصلابة ويقلل بشكل كبير من درجة حرارة الانتقال الهش. عنصر يستخدم عادة في الفولاذ منخفض الحرارة.
3. الفولاذ المدرفل على الساخن (الفولاذ الطبيعي): فولاذ منخفض السبائك وعالي القوة مع قوة خضوع تبلغ 295-490 ميجا باسكال، والذي يتم توريده واستخدامه بشكل عام في حالة مدرفلة على الساخن أو طبيعية.
4. مبادئ تصميم الوصلات الملحومة الفولاذية عالية القوة: يتم اختيار الفولاذ عالي القوة بناءً على قوته، وبالتالي فإن مبدأ الوصلات الملحومة هو أن قوة الوصلات الملحومة تساوي قوة المعدن الأساسي (مبدأ القوة المتساوية)، والأسباب هي:
① قوة المفاصل الملحومة أكبر من قوة المعدن الأساسي، وتقل صلابة البلاستيك؛
② يساوي نفس الحياة؛
③ أقل من ذلك، قوة المفصل غير كافية.
5. قابلية اللحام للصلب المدرفل على الساخن والصلب الموحد: يحتوي الفولاذ المدرفل على الساخن على كمية صغيرة من عناصر السبائك وعادة ما يكون لديه ميل ضئيل للتشققات الباردة. ولأن الفولاذ الموحد يحتوي على المزيد من عناصر السبائك، فإن ميله إلى التصلب يزداد. ومع زيادة مكافئ الكربون في الفولاذ وسمك اللوحة، تزداد قابلية التصلب وميله إلى التشققات الباردة. العوامل المؤثرة:
(1) مكافئ الكربون؛
(2) ميل التصلب؛
(3) أعلى صلابة للمنطقة المتأثرة بالحرارة، أعلى صلابة للمنطقة المتأثرة بالحرارة هي طريقة بسيطة لتقييم ميل التصلب وقابلية التشقق البارد للصلب.
6. شقوق SR (إزالة شقوق الإجهاد، شقوق إعادة التسخين): بالنسبة للهياكل الملحومة مثل أوعية الضغط ذات الجدران السميكة المصنوعة من الفولاذ الطبيعي المحتوي على الموليبدينوم، أثناء المعالجة الحرارية لتخفيف الإجهاد بعد اللحام أو عملية إعادة التسخين بعد اللحام، قد يظهر نوع آخر من الشقوق. شكل من أشكال الشقوق.
7. الصلابة هي خاصية تميز مدى سهولة توليد الشقوق الهشة وانتشارها بواسطة المعادن.
8. يجب مراعاة جانبين عند اختيار مواد اللحام للصلب منخفض السبائك:
① يجب ألا يكون هناك عيوب اللحام مثل الشقوق؛
②يمكنه تلبية متطلبات الأداء.
يعتمد لحام الفولاذ المدرفل على الساخن والفولاذ الطبيعي بشكل عام على اختيار مواد اللحام وفقًا لمستويات قوتها. نقاط الاختيار هي كما يلي:
①حدد المستوى المناسب لمادة اللحام التي تتوافق مع الخصائص الميكانيكية للمعدن الأساسي؛
② ضع في اعتبارك تأثير نسبة الاندماج ومعدل التبريد في نفس الوقت؛
③ النظر في تأثير المعالجة الحرارية بعد اللحام على الخصائص الميكانيكية للحام.
9. مبدأ تحديد درجة حرارة التلطيف بعد اللحام:
① لا تتجاوز درجة حرارة المعالجة الأصلية للمعدن الأساسي حتى لا تؤثر على أداء المعدن الأساسي نفسه؛
②بالنسبة للمواد المقواة، تجنب نطاق درجة الحرارة الذي يحدث فيه هشاشة القوام.
10. الفولاذ المطفأ والمقسى: مطفأ + مقسى (درجة حرارة عالية).
11. إن استخدام "المطابقة منخفضة القوة" في لحام الفولاذ عالي القوة يمكن أن يحسن مقاومة الشقوق في المنطقة الملحومة.
12. يجب الانتباه إلى قضيتين أساسيتين عند لحام الفولاذ المقسى والمخفف منخفض الكربون:
① يجب ألا يكون معدل التبريد أثناء تحويل المارتنسيت سريعًا جدًا، بحيث يكون للمارتنسيت تأثير تقسية ذاتي لمنع تكوين الشقوق الباردة؛
② يجب أن يكون معدل التبريد بين 800 درجة و 500 درجة أكبر من المعدل الحرج لإنتاج هيكل مختلط هش.
المشاكل التي يجب حلها في لحام الفولاذ المقسى والمخفف منخفض الكربون:
① منع الشقوق؛ ② تحسين صلابة المعدن الملحوم ومنطقة التأثر بالحرارة مع ضمان تلبية متطلبات القوة العالية.
13. بالنسبة للصلب منخفض السبائك مع محتوى منخفض الكربون، فإن زيادة معدل التبريد لتشكيل المارتنسيت منخفض الكربون مفيد لضمان الصلابة.
14. تلعب إضافة عناصر السبائك في الفولاذ المخفف والمقسى متوسط الكربون دورًا رئيسيًا في ضمان قابلية التصلب وتحسين مقاومة التصلب، ويعتمد أداء القوة الحقيقية بشكل أساسي على محتوى الكربون. الميزات الرئيسية: قوة نوعية عالية وصلابة عالية.
15. هناك ثلاث طرق لتحسين القوة الحرارية للفولاذ المقاوم للحرارة اللؤلؤي:
① يتم تعزيز المصفوفة بالمحلول الصلب، ويتم إضافة عناصر السبائك لتقوية مصفوفة الفريت. يمكن لعناصر الكروم والموليبدينوم والزنك والنيوبيوم المستخدمة بشكل شائع تحسين القوة الحرارية بشكل كبير؛ ② لا. تقوية الترسيب ثنائي الطور: في الفولاذ المقاوم للحرارة مع الفريت كمصفوفة، تكون مرحلة التقوية عبارة عن كربيد سبيكة بشكل أساسي؛ ③ تقوية حدود الحبوب: يمكن أن تؤدي إضافة العناصر النزرة إلى الامتصاص على حدود الحبوب، مما يؤخر انتشار عناصر السبائك على طول حدود الحبوب، وبالتالي تقوية حدود الحبوب.
16. المشاكل الرئيسية الموجودة في لحام الفولاذ المقاوم للحرارة اللؤلؤي هي الشقوق الباردة، وتصلب وتليين المنطقة المتأثرة بالحرارة، والقضاء على الشقوق الإجهادية في المعالجة الحرارية بعد اللحام أو الاستخدام طويل الأمد في درجات حرارة عالية.
17. نطاق درجة الحرارة من -10 إلى -196 درجة يسمى "درجة حرارة منخفضة"، وعندما تكون أقل من -196 درجة، تسمى "درجة حرارة منخفضة للغاية".
2. قابلية اللحام للحديد الزهر
1. ثلاث خصائص رئيسية للحديد الزهر: امتصاص الاهتزاز، وامتصاص الزيت، ومقاومة التآكل.
2. يعتمد أداء الحديد الزهر بشكل أساسي على شكل وحجم وكمية وتوزيع الجرافيت، كما أن بنية المصفوفة لها أيضًا تأثير معين.
3. الحديد المطاوع: مصفوفة F + جرافيت كروي؛ الحديد الزهر الرمادي: مصفوفة F + جرافيت رقائقي؛ الحديد الجرافيتي الدودي: مصفوفة + جرافيت دودي؛ الحديد القابل للطرق: مصفوفة F + جرافيت متكتل.
4. هل يمكن لقطب الفولاذ منخفض الكربون لحام الحديد الزهر: لا. أثناء اللحام، حتى لو كان التيار صغيرًا، فإن نسبة المعدن الأساسي في اللحام الأول هي 25%-30%. إذا تم حسابها وفقًا لـ C=3% في الحديد الزهر، فإن محتوى الكربون في اللحام الأول هو 0.75%. %-0.9%، ينتمي إلى الفولاذ عالي الكربون، يظهر المارتنسيت عالي الكربون فور تبريد اللحام، وستكون المنطقة المتأثرة بالتآكل الملحومة ذات بنية فم بيضاء، مما يجعل التشغيل صعبًا.
5. اللحام بالقوس الحراري: يتم تسخين المصبوبات المنصهرة مسبقًا إلى 600-700 درجة، ثم يتم لحامها في حالة بلاستيكية. لا تقل درجة حرارة اللحام عن 400 درجة. لمنع التشقق أثناء عملية اللحام، يتم إجراء معالجة تخفيف الإجهاد والتبريد البطيء فورًا بعد اللحام. تسمى عملية إصلاح لحام الحديد الزهر هذه اللحام بالقوس.
6. اللحام شبه الحراري: عندما تكون درجة حرارة التسخين المسبق 300-400 درجة، يُطلق عليه اللحام شبه الحراري.
ثالثا. قابلية اللحام للفولاذ المقاوم للصدأ
1. الفولاذ المقاوم للصدأ: يشير الفولاذ المقاوم للصدأ إلى المصطلح العام للفولاذ السبائكي ذو الثبات الكيميائي العالي والمقاوم للتآكل بالهواء والماء والأحماض والقلويات والأملاح ومحاليلها وغيرها من الوسائط المسببة للتآكل.
2. الأشكال الرئيسية لتآكل الفولاذ المقاوم للصدأ هي التآكل المنتظم والتآكل النقطي والتآكل الشقوقي والتآكل الإجهادي. يشير التآكل المنتظم إلى الظاهرة التي تتآكل فيها جميع الأسطح المعدنية التي تتلامس مع الوسط التآكلي ؛ يشير التآكل النقطي إلى التآكل المحلي الذي يحدث في معظم أجزاء المادة المعدنية دون تآكل أو تآكل طفيف ، ولكنه مبعثر ؛ تآكل الشقوق ، في المنحل بالكهرباء ، مثل الأكسجين في البيئة الأيونية ، عندما تكون هناك فجوة بين الفولاذ المقاوم للصدأ أو بين الأسطح التي تتلامس مع أجسام غريبة ، فإن تدفق المحلول في الفجوة سيكون بطيئًا ، بحيث يشكل Cl- المحلي للمحلول بطارية تركيز ، مما يتسبب في امتصاص فيلم التخميل الفولاذي المقاوم للصدأ في الفجوة Cl- وامتصاصه بواسطة فيلم التخميل. ظاهرة الفشل المحلي ؛ التآكل بين الحبيبات ، ظاهرة تآكل انتقائية تحدث بالقرب من حدود الحبوب ؛ تآكل الإجهاد ، يشير إلى ظاهرة التشقق الهش للفولاذ المقاوم للصدأ تحت تأثير وسط تآكل محدد وإجهاد شد ، وهو أقل من القوة.
3. التدابير اللازمة لمنع التآكل الحفري:
1) تقليل محتوى أيونات الكلوريد وأيونات الأكسجين؛
2) إضافة عناصر السبائك مثل الكروم والنيكل والموليبدينوم والسيليكون والنحاس إلى الفولاذ المقاوم للصدأ؛
3) حاول عدم القيام بالعمل البارد لتقليل نتوءات الخلع احتمالية حدوث تآكل في المكان؛
4) تقليل نسبة الكربون في الفولاذ.
4. High-temperature properties of stainless steel and heat-resistant steel: brittleness at 475°C, mainly in ferrite with Cr>13%، تسخين طويل الأمد وتبريد بطيء بين 430-480 درجة، مما يؤدي إلى زيادة في القوة عند درجة حرارة الغرفة أو درجة الحرارة السلبية. انخفاض في الصلابة والصلابة؛ هشاشة طور سيجما، وهي سمة نموذجية لـ 45% من الكسر الكتلي للكروم، مركب بين معدني FeCr، غير مغناطيسي، صلب وهش.
5. مقاومة التآكل للمفاصل الملحومة المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي:
1) التآكل بين الحبيبات؛
2) التآكل بين الحبيبات في منطقة التحسس المتأثرة بالحرارة؛
3) تآكل يشبه السكين.
6. التدابير اللازمة لمنع التآكل بين الحبيبات في اللحامات:
1) من خلال مواد اللحام، يمكن أن يصبح المعدن الملحوم منخفض الكربون للغاية، أو يحتوي على ما يكفي من عنصر التثبيت Nb؛
2) ضبط تركيبة اللحام للحصول على مرحلة دلتا معينة.
7. التآكل بين الحبيبات في المنطقة الحساسة للمنطقة المتأثرة بالحرارة: يشير إلى التآكل بين الحبيبات الذي يحدث في الموضع الذي تكون فيه درجة حرارة ذروة التسخين في نطاق التسخين الحساس في منطقة اللحام المتأثرة بالحرارة.
8. التآكل على شكل سكين: التآكل بين الحبيبات الناتج في منطقة الاندماج يشبه شق السكين، لذلك يطلق عليه "التآكل على شكل سكين".
9. التدابير اللازمة لمنع التآكل الناتج عن السكين:
①اختر المعادن الأساسية ومواد اللحام منخفضة الكربون؛
② اعتماد الفولاذ المقاوم للصدأ مع هيكل الطور؛
③استخدام اللحام بتيار صغير لتقليل درجة الحرارة الزائدة وعرض منطقة الحبيبات الخشنة في اللحام؛
④ يتم لحام اللحامات التي على اتصال بالوسط التآكلي في النهاية؛
⑤اللحام المتقاطع؛ ⑥زيادة محتوى Ti وTb في الفولاذ، بحيث يكون هناك ما يكفي من Ti وTb والكربون في حدود الحبوب في منطقة الحبيبات الخشنة الملحومة.
10. لماذا يتم استخدام اللحام بالتيار المنخفض للفولاذ المقاوم للصدأ؟ من أجل تقليل درجة حرارة منطقة اللحام المتأثرة بالحرارة، ومنع حدوث التآكل بين حبيبات اللحام، ومنع ارتفاع درجة حرارة القطب والأسلاك، وتشوه اللحام، وإجهاد اللحام، وتقليل مدخلات الحرارة، وما إلى ذلك.
11. هناك ثلاثة ظروف تسبب التشققات التآكلية الإجهادية: البيئة، والوسط التآكلي الانتقائي، والإجهاد الشد.
12. التدابير اللازمة لمنع التشقق الناتج عن التآكل الإجهادي:
1) تعديل التركيب الكيميائي، والكربون المنخفض للغاية مفيد لتحسين القدرة على مقاومة التآكل الإجهادي، ومشكلة مطابقة التركيب والوسط؛
2) إزالة الإجهاد المتبقي من اللحام؛
3) التآكل الكهروكيميائي، التفتيش المنتظم والترقيع في الوقت المناسب وما إلى ذلك.
13. لتحسين مقاومة التآكل:
1) من ناحية أخرى، يجب تقليل الفصل بين الكروم والموليبدينوم؛
2) من ناحية أخرى، يتم استخدام ما يسمى بمواد اللحام "الفائقة السبائك" ذات المحتوى الأعلى من الكروم والموليبدينوم مقارنة بالمعدن الأساسي.
14. تحدث الشقوق الساخنة وشقوق التآكل الإجهادي وتشوه اللحام والتآكل بين الحبيبات عند لحام الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي.
15. أسباب الشقوق الساخنة في لحام الفولاذ الأوستنيتي:
1) الموصلية الحرارية للفولاذ الأوستنيتي صغيرة، ومعامل التمدد الخطي كبير، والإجهاد الشد كبير؛
2) الفولاذ الأوستنيتي سهل التبلور لتشكيل بنية لحام مع بلورات عمودية اتجاهية قوية، مما يساعد على فصل الشوائب الضارة؛
3) التركيب السبيكي للفولاذ الأوستنيتي أكثر تعقيدًا وقابلية للذوبان.
16. التدابير لمنع الشقوق الساخنة: ① الحد بشكل صارم من محتوى الفسفور والكبريت في المعدن الأساسي ومواد اللحام؛ ② محاولة جعل شكل اللحام عبارة عن هيكل ثنائي الطور؛ ③ التحكم في التركيب الكيميائي للحام؛ ④ اللحام بتيار صغير.
17. يجب الانتباه إلى اختيار مواد الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي: ①الالتزام بـ "مبدأ التطبيق" ؛ ②تحديد ما إذا كان مناسبًا أم لا وفقًا للتكوين المحدد لكل مادة لحام مختارة ؛ ③النظر في طريقة اللحام ومعايير العملية للتطبيق المحدد حجم نسبة الانصهار التي قد تحدث ؛ ④تحديد درجة السبائك وفقًا لمتطلبات قابلية اللحام الإجمالية المحددة في الشروط الفنية ؛
18. تحليل قابلية اللحام للفولاذ المقاوم للصدأ الفريتي:
1) التآكل بين الحبيبات في المفاصل الملحومة؛
2) هشاشة المفاصل الملحومة، وهشاشة درجات الحرارة العالية، وهشاشة الطور سيجما، وهشاشة 475 درجة.
