المسام هي ثقوب تتشكل عندما تفشل الفقاعات الموجودة في حوض المحلول في الهروب أثناء التصلب أثناء اللحام. يتكون قضيب اللحام الأساسي J507 في الغالب من مسام النيتروجين والهيدروجين وCO. يوجد المزيد من المسام في وضع اللحام المسطح مقارنة بالمواضع الأخرى. الطبقة السفلية أكثر من الحشو والغطاء؛ اللحام بالقوس الطويل أكثر من اللحام بالقوس القصير. اللحام بالقوس المكسور أكثر من اللحام بالقوس المستمر. بدء القوس وإغلاق القوس والمفصل أكثر من المواضع الأخرى للحام. نظرًا لوجود المسام، فلن يقلل ذلك من كثافة اللحام فحسب، ويضعف مساحة المقطع العرضي الفعالة للحام، بل يقلل أيضًا من قوة ومرونة وصلابة اللحام. وفقًا لخصائص انتقال القطرات لقضيب اللحام J507، واختيار مصدر طاقة اللحام، والتيار المناسب للحام، وبدء القوس وإغلاقه بشكل معقول، وتشغيل القوس القصير، والنقل الخطي وغيرها من جوانب التحكم، فإن إنتاج اللحام كان ضمانًا جيدًا للجودة.
1. تكوين الثغور
يذوب المعدن المنصهر كمية كبيرة من الغاز عند درجة حرارة عالية، ومع انخفاض درجة الحرارة، تهرب هذه الغازات تدريجيًا من اللحام على شكل فقاعات، ويبقى الغاز الذي فات الأوان للهروب في اللحام لتكوين المسام. الغازات الرئيسية التي تشكل المسام هي الهيدروجين وأول أكسيد الكربون. من توزيع الثغور، هناك ثغور مفردة وثغور متصلة وثغور كثيفة. يمكن تقسيم الثغور إلى ثغور خارجية وثغور داخلية وفقًا لأجزاء مختلفة من الثغور. من الشكل، هناك ثقوب دبوسية وثغور مستديرة وثغور شريطية (ثغور على شكل دودة شريطية، هي ثغور مستديرة متصلة) وثغور سلسلة وقرص العسل. في الوقت الحاضر، من المعتاد أن ينتج قطب J507 عيوب المسامية أثناء اللحام. لذلك، مع أخذ لحام قطب J507 للفولاذ منخفض الكربون كمثال، تتم مناقشة العلاقة بين أسباب عيوب المسامية وتكنولوجيا اللحام
2. خصائص انتقال القطرات في القطب الكهربائي J507
القطب الكهربائي J507 هو قطب كهربائي من النوع القلوي العالي والهيدروجين المنخفض، ويمكن استخدام القطب الكهربائي بشكل طبيعي عندما تكون القطبية العكسية لآلة اللحام DC. لذلك، بغض النظر عن نوع اللحام DC المستخدم، فإن نقل القطرات يكون من منطقة الأنود إلى منطقة الكاثود. في اللحام القوسي اليدوي العام، تكون درجة حرارة منطقة الكاثود أقل قليلاً من درجة حرارة منطقة الأنود. لذلك، بغض النظر عن نوع شكل الانتقال المذاب في منطقة الكاثود، ستنخفض درجة الحرارة، مما يؤدي إلى انتقال البلمرة لكل قطرة محلول من القطب الكهربائي إلى بركة المحلول، أي تكوين شكل انتقالي لقطرة محلول خام. ومع ذلك، نظرًا لأن اللحام القوسي اليدوي هو عامل بشري: مثل كفاءة اللحام، فإن حجم التيار والجهد مختلفان، وحجم قطرة المحلول غير متساوٍ أيضًا، وحجم بركة المحلول غير متساوٍ أيضًا. لذلك، تحت تأثير العوامل الخارجية والداخلية، تتشكل المسام والعيوب الأخرى. في الوقت نفسه، توجد كمية كبيرة من الفلوريت في طلاء القطب الأساسي، مما يؤدي إلى تكسير أيونات الفلور ذات إمكانات التأين العالية تحت تأثير القوس، مما يجعل استقرار القوس أسوأ، ومن ثم يتسبب في عدم استقرار انتقال القطرات أثناء اللحام. لذلك، من أجل حل مشكلة فغر اللحام بالقوس اليدوي بالقطب J507، بالإضافة إلى تجفيف القطب وتنظيف الأخدود، من الضروري البدء من تدابير العملية لضمان استقرار انتقال تنقيط القوس.
3. حدد مصدر طاقة اللحام لضمان قوس ثابت
نظرًا لأن غطاء القطب J507 يحتوي على فلوريد ذو إمكانات تأين عالية، مما يؤدي إلى عوامل عدم استقرار غاز القوس، فمن الضروري اختيار مصدر طاقة لحام مناسب. ينقسم مصدر طاقة اللحام DC الذي نستخدمه عادةً إلى نوعين: آلة لحام قوس DC دوارة وآلة لحام DC مقوم السيليكون. على الرغم من أن منحنيات خصائصها الخارجية هي خصائص متناقصة، ولكن لأن آلة لحام قوس DC الدوارة هي عن طريق اختيار قطب المبدل لتحقيق غرض التصحيح، فإن شكل موجة تيار خرجها هو تأرجح منتظم الشكل، والذي من المؤكد أنه تيار مقنن على المستوى الكلي، والتيار الناتج هو تغيير صغير في السعة على المستوى الصغير، وخاصة في انتقال القطرة مما يؤدي إلى زيادة في سعة التأرجح. بالنسبة لآلة لحام DC مقوم السيليكون يتم ترشيحها بواسطة مكونات السيليكون بعد التصحيح، على الرغم من أن تيار الخرج له قمم وقيعان، ولكنه سلس بشكل عام، أو في عملية يكون مقدار التأرجح صغيرًا جدًا، يمكن اعتباره مستمرًا. لذلك، فإنه يتأثر بشكل أقل بانتقال القطرات، وتقلب التيار الناتج عن انتقال القطرات ليس كبيرًا. في أعمال اللحام، استنتج أن مسامية آلة لحام مقوم السيليكون أقل من مسامية آلة لحام القوس الدوار DC. بعد تحليل نتائج الاختبار، يُعتقد أنه يجب اختيار مصدر طاقة اللحام الحالي لآلة لحام السيليكون المتكامل عند استخدام قطب J507 في اللحام، مما يمكن أن يضمن استقرار القوس وتجنب حدوث عيوب المسامية.
4. حدد تيار اللحام المناسب
بسبب استخدام اللحام الكهربائي J507، بالإضافة إلى الطلاء، يحتوي القطب أيضًا على عدد كبير من عناصر السبائك في قلب اللحام لتعزيز قوة وصلة اللحام والقضاء على احتمالية وجود عيوب المسامية. بسبب استخدام تيار اللحام الكبير، يصبح حوض المحلول أعمق، ويكون التفاعل المعدني مكثفًا، وتحترق عناصر السبائك بشكل خطير. نظرًا لأن التيار كبير جدًا، فإن حرارة مقاومة قلب اللحام ترتفع بشكل واضح، والقطب أحمر، مما يؤدي إلى التحلل المبكر للمواد العضوية في طلاء القطب وتكوين المسام؛ والتيار صغير جدًا. معدل تبلور حوض المنصهر سريع جدًا، ولا يمكن للغاز الموجود في حوض المنصهر الهروب بسرعة كافية لإنتاج المسام. بالإضافة إلى ذلك، يتم اعتماد القطبية العكسية للتيار المستمر، ودرجة حرارة منطقة الكاثود منخفضة. حتى إذا تم إذابة ذرات الهيدروجين الناتجة عن التفاعل المكثف في حوض المحلول، فلا يمكن استبدالها بسرعة بعناصر السبائك. حتى لو خرج الهيدروجين بسرعة خارج اللحام، وتبرد بركة المحلول بسرعة بعد ارتفاع درجة الحرارة، فإن جزيئات الهيدروجين المتبقية تتصلب في لحام بركة المحلول، وتشكل عيوب المسامية. لذلك، من الضروري للغاية مراعاة تيار اللحام المناسب. يكون تيار عملية قطب الهيدروجين المنخفض عمومًا أصغر بنحو 10 ~ 20٪ من تيار قطب الحمض من نفس المواصفات. في ممارسة الإنتاج، يمكن استخدام قطب الهيدروجين المنخفض كتيار مرجعي عن طريق ضرب مربع قطر القطب في عشرة. على سبيل المثال، يمكن ضبط قطر قطب 3.2 مم على 90 ~ 100 أمبير، ويمكن ضبط قطر قطب 4.0 مم على 160 ~ 170 أمبير كتيار مرجعي، ويتم استخدام التجربة كأساس لاختيار معلمات العملية. يمكن أن يقلل هذا من فقدان احتراق عناصر السبائك وتجنب احتمالية المسامية.
5. بدء القوس وسحبه بشكل معقول
تتمتع وصلات اللحام J507 بفرصة أكبر للمسامية من الأجزاء الأخرى، لأن المفصل يميل إلى أن يكون أكثر برودة قليلاً من الأجزاء الأخرى أثناء اللحام. ولأن استبدال القطب الجديد تسبب في فترة من تبديد الحرارة عند استعادة القوس الأصلي، فقد يكون هناك أيضًا تآكل موضعي في نهاية القطب الجديد، مما يؤدي إلى وجود مسامية كثيفة في المفصل. لحل عيوب المسامية الناتجة، بالإضافة إلى تثبيت لوحة بدء القوس اللازمة في بداية العملية، يتم مسح نهاية كل قطب جديد برفق على لوحة بدء القوس في بداية القوس في منتصف المفصل. لإزالة الصدأ من الأطراف. في منتصف المفصل، من الضروري استخدام طريقة القوس المتقدم، أي بعد تثبيت القوس عند 10 ~ 20 مم قبل اللحام، ثم اسحب القوس إلى المفصل للتراجع، بحيث يتم تسخين القوس الأصلي محليًا للتراجع، ثم خفض القوس بعد تكوين بركة المحلول، لأعلى ولأسفل قليلاً 1-2 مرات، أي لحام الشريط العادي. يجب إبقاء القوس قصيرًا قدر الإمكان لحماية بركة المحلول من ملء حفرة القوس، ويجب ملء حفرة القوس بقوس نقطي أو تأرجح ذهابًا وإيابًا 2-3 مرات للقضاء على المسامية عند انكماش القوس.
6. عملية القوس القصير في خط مستقيم
بشكل عام، تؤكد قضبان اللحام J507 على استخدام عملية القوس القصير. الغرض من عملية القوس القصير هو حماية مجموعة المحلول، بحيث لا يتم غزو مجموعة المحلول في حالة الغليان عالية الحرارة بواسطة الهواء الخارجي وإنتاج المسامية. ومع ذلك، في أي حالة يجب الحفاظ على القوس القصير، نعتقد أنه يجب أن يختلف وفقًا للمواصفات المختلفة للقطب الكهربائي. عادةً ما يعني القوس القصير أن طول القوس يتم التحكم فيه بواسطة 2/3 من قطر القطب الكهربائي. نظرًا لأن المسافة صغيرة جدًا، لا يمكن رؤية مجموعة المحلول بوضوح فحسب، بل إنها ليست سهلة التشغيل، وستتسبب في حدوث ماس كهربائي وكسر القوس. لا يمكن تحقيق الغرض من حماية مجموعة المحلول إذا كانت عالية جدًا أو منخفضة جدًا. عند نقل القضيب، من المناسب استخدام خط مستقيم، وسيؤدي التأرجح الترددي المفرط إلى حماية غير مناسبة لمجموعة المحلول. بالنسبة للسمك الكبير (يشير إلى أكبر من أو يساوي 16 مم) يمكن استخدامه لفتح أخدود على شكل حرف U أو على شكل حرف U مزدوج لحل المشكلة، ويمكن أيضًا استخدام اللحام متعدد التمريرات في اللحام بالغطاء لتقليل سعة التأرجح. تُستخدم الطريقة المذكورة أعلاه في إنتاج اللحام، والتي لا تضمن الجودة الداخلية فحسب، بل تضمن أيضًا مرور اللحام السلس والأنيق.
في عملية لحام القطب الكهربائي J507، بالإضافة إلى تدابير العملية المذكورة أعلاه لمنع المسامية المحتملة، لا يمكن تجاهل بعض المتطلبات التقليدية لمعالجة العملية. على سبيل المثال: تجفيف قضيب اللحام لإزالة الرطوبة والزيت، وتحديد ومعالجة الأخدود، ووضع التأريض المناسب لمنع تحيز القوس الناتج عن فتحات الهواء وما إلى ذلك. فقط بالاقتران بخصائص المنتج من تدابير العملية للتحكم، يجب أن تكون قادرة على تقليل عيوب المسامية وتجنبها بشكل فعال.
