مقدمة لعملية اللحام السطحي للسبائك القائمة على النيكل
تتمتع السبائك القائمة على النيكل بخصائص جيدة لمقاومة الغازات التفاعلية ومقاومة التآكل ومقاومة الأحماض للوسط، ولها خصائص القوة العالية واللدونة الجيدة والتشوه الساخن والبارد والمعالجة واللحام، وهي مادة معدنية مهمة جدًا مقاومة للتآكل.
في تطبيقات السطح، يمكن تغطية الفولاذ الكربوني أو الفولاذ المقاوم للصدأ بطبقة من المعدن القائم على النيكل كطبقة عازلة، بحيث تتمتع بمزايا المعدنين. هذا النوع من مواد اللحام يختلف تمامًا عن عناصر السبائك العادية. في اللحام، يجب اعتماد طرق لحام مختلفة للحام.
بسبب الخصائص الفيزيائية المختلفة للمعادن في لحام السطح، فإن حوض لحام السبائك القائمة على النيكل يكون شديد اللزوجة وعمق الانصهار ضحل. إن زيادة تيار اللحام لا يمكن أن يحسن بشكل كبير من سيولة المعدن ويزيد من عمق الانصهار.
على عكس الخرز المقعر الذي يتشكل عادة في الفولاذ المقاوم للصدأ، فإن سطح الخرز في السبائك القائمة على النيكل يكون محدبًا بشكل ملحوظ.
ولمنع تشقق البلورات، وخاصة الطبقة الأولى من تشقق البلورات في جذر اللحام، يمكن القضاء عليها عن طريق ملء المعدن اللحام بتيار صغير.
عند تطبيق لحام قوس الأرجون، لا ينبغي غمر مادة اللحام مباشرة في حوض المنصهر. يجب وضع مادة اللحام أمام قطب التنغستن وتغذيتها أثناء الذوبان. يتم دائمًا حماية الجزء النهائي من مادة اللحام بغاز الأرجون.
إن سيولة المواد الاستهلاكية المستخدمة في اللحام القائمة على النيكل ضعيفة، ويجب ألا يكون التيار كبيرًا جدًا، كما أن سرعة اللحام بطيئة، ويجب التحكم في اللحام بعناية.
عند اللحام، سواء كان لحامًا بين الطبقات أو لحامًا للغطاء، انتبه إلى حماية الأرجون أثناء اللحام لمنع أكسدة جزء اللحام.
تختلف ميول التصلب بالعمل البارد للمواد المختلفة. على سبيل المثال، تكون ميول التصلب بالعمل البارد للسبائك القائمة على النيكل أعلى بمقدار 1 إلى 2 مرة من ميول الفولاذ المقاوم للصدأ. لذلك، إذا لم يتم التحكم في اللحام، فمن السهل الانحناء.
تختلف قوة الفولاذين المختلفين في اللحام السطحي، لذا انتبه إلى التشقق الإجهادي في الجذر بعد اللحام.
لا تبتل معادن اللحام المصنوعة من سبائك النيكل وتنتشر بسهولة مثل معادن اللحام المصنوعة من الفولاذ. حتى زيادة تيار اللحام لا يحسن سيولة معدن اللحام، بل له تأثير ضار. إذا تجاوز تيار اللحام النطاق الموصى به، فلن يؤدي ذلك إلى ارتفاع درجة حرارة حوض المنصهر فحسب، وزيادة حساسية الشقوق الساخنة، وتقليل مقاومة التآكل بسبب الحبوب الخشنة، بل يتسبب أيضًا في تبخر مزيل الأكسدة في معدن اللحام، مما يتسبب في ظهور المسام.
في لحام القوس الكهربائي، يؤدي تيار اللحام الزائد أيضًا إلى ارتفاع درجة حرارة القطب ويتسبب في سقوط الطلاء، مما يؤدي إلى فقدان تأثيره الوقائي. نظرًا لضعف سيولة معدن اللحام، فليس من السهل التدفق إلى جانبي اللحام. من أجل الحصول على تشكيل لحام جيد، يتم استخدام عملية التذبذب أحيانًا. لكن هذا التأرجح هو تأرجح صغير، ولا تتجاوز مسافة التأرجح 3 أضعاف قطر سلك اللحام أو القطب. توجد عيوب أحيانًا في لحام القوس الكهربائي حتى مع عملية التذبذب.
تشمل العيوب بشكل أساسي الحواف المقطوعة وغير المنصهرة. ولإزالة هذه العيوب، عندما يتأرجح اللحام إلى موضع الحد على كل جانب، من الضروري التوقف لفترة للسماح بوقت كافٍ للمعدن المنصهر الملحوم للاندماج بالكامل مع المعدن الأساسي، وملء منطقة القطع. هناك إجراء آخر مهم يجب استخدامه في لحام القوس الكهربائي وهو أن يكون قوس اللحام قصيرًا قدر الإمكان.
أثناء عملية اللحام، تحدد الخصائص المتأصلة في سبيكة النيكل القطبية أن اختراق الحديد المنصهر ضحل، ولا يمكن حل هذه المشكلة ببساطة عن طريق ضبط معلمات اللحام.
وفقًا للاختبارات المتكررة، فإن الطريقة للتغلب على الاختراق الضحل هي تعديل شكل الأخدود التقليدي، وتكون زاوية موضع الأخدود أكثر ملاءمة بين 40 درجة و65 درجة.
تتطلب عملية لحام المواد القائمة على النيكل متطلبات أكثر صرامة على سطح اللحام مقارنة بالفولاذ الكربوني والفولاذ المقاوم للصدأ. عند لحام المواد القائمة على النيكل، يجب لحامها في حبة محدبة. ترجع غالبية حالات التشقق في لحام المواد القائمة على النيكل إلى قوة غير متساوية ناتجة عن الحبة المقعرة.
لا ينبغي أن تكون درجة حرارة الطبقات الداخلية في عملية لحام مواد السطح القائمة على النيكل مرتفعة للغاية، وعادة ما تكون أقل من 100 درجة. لا يتطلب لحام مواد السبائك القائمة على النيكل عمومًا التسخين المسبق والمعالجة الحرارية اللاحقة.
