في مجال لحام الأنفاق، يعد تعزيز الخاصية الميكانيكية للمفاصل النحاسية أمرًا بالغ الأهمية. باعتباري موردًا متخصصًا في عملية لحام الأنفاق، فقد شهدت بنفسي أهمية هذا الجانب في العديد من التطبيقات، مثلمشعاع صرف سيارات السيارات,لوحة تبريد المياه للتحكم في السيارات، ولوحة تبريد المياه ببطارية تخزين الطاقة من نوع التجويف. في هذه المدونة، سوف أشارك بعض الاستراتيجيات الفعالة لتحسين الخاصية الميكانيكية لمفاصل النفق النحاسية.
1. اختيار المواد
يلعب اختيار المواد الأساسية ومعادن الحشو دورًا حاسمًا في تحديد الخواص الميكانيكية للمفاصل النحاسية. عند اختيار المواد الأساسية، يجب مراعاة عوامل مثل تركيبها الكيميائي ونقطة الانصهار ومعامل التمدد الحراري بعناية. على سبيل المثال، في حالة سبائك الألومنيوم المستخدمة في مشعات السيارات وألواح التبريد، يفضل استخدام السبائك ذات القوة العالية والمقاومة الجيدة للتآكل.
يجب أن يكون لمعدن الحشو نقطة انصهار أقل من المواد الأساسية لضمان الترطيب والترابط المناسبين. بالإضافة إلى ذلك، يجب أن يتمتع معدن الحشو بتوافق جيد مع المواد الأساسية لتشكيل وصلة قوية ومتينة. بالنسبة إلى لحام الألومنيوم، تُستخدم معادن حشو الألومنيوم والسيليكون (Al-Si) بشكل شائع نظرًا لقدرتها الممتازة على الترطيب وخواصها الميكانيكية.
2. تحضير السطح
يعد الإعداد المناسب للسطح أمرًا ضروريًا لتحقيق وصلات ملحومة عالية الجودة. قبل إجراء عملية اللحام بالنحاس، يجب تنظيف أسطح المواد الأساسية لإزالة أي ملوثات، مثل الأكاسيد والزيوت والأوساخ. يمكن لطبقات الأكسيد الموجودة على سطح المعادن أن تمنع معدن الحشو من البلل والترابط بشكل فعال، مما يؤدي إلى ضعف المفاصل.
هناك عدة طرق لإعداد السطح، بما في ذلك التنظيف الميكانيكي، والتنظيف الكيميائي، والتخليل. يتضمن التنظيف الميكانيكي استخدام مواد كاشطة، مثل ورق الصنفرة أو الفرش السلكية، لإزالة طبقة الأكسيد وتخشين السطح. يستخدم التنظيف الكيميائي المذيبات أو الأحماض لإذابة الملوثات الموجودة على السطح. التخليل هو عملية كيميائية تزيل طبقة الأكسيد عن طريق غمر المواد الأساسية في محلول حمضي.
3. معلمات عملية اللحام بالنحاس
إن معلمات عملية اللحام، مثل درجة الحرارة والوقت والغلاف الجوي، لها تأثير كبير على الخواص الميكانيكية للوصلات النحاسية. يجب التحكم في درجة حرارة اللحام بعناية لضمان ذوبان معدن الحشو وتدفقه بشكل صحيح دون ارتفاع درجة حرارة المواد الأساسية. إذا كانت درجة حرارة اللحام منخفضة جدًا، فقد لا يذوب معدن الحشو تمامًا، مما يؤدي إلى عدم اكتمال الترابط. من ناحية أخرى، إذا كانت درجة حرارة اللحام مرتفعة جدًا، فقد تتلف المواد الأساسية، وقد تتدهور الخواص الميكانيكية للمفاصل.
يجب أيضًا تحسين وقت اللحام. يسمح وقت اللحام الأطول لمعدن الحشو بالتدفق وتبليل المواد الأساسية بشكل أكثر شمولاً، ولكنه قد يتسبب أيضًا في نمو الحبوب بشكل مفرط ويقلل من قوة المفصل. ولذلك، ينبغي تحديد وقت اللحام على أساس نوع المواد، وسمك المواد الأساسية، وحجم المفصل.
يعد الجو المختلط معلمة مهمة أخرى. في لحام الأنفاق، غالبًا ما يتم استخدام جو وقائي لمنع أكسدة المواد الأساسية ومعدن الحشو أثناء عملية اللحام بالنحاس. تشمل الأجواء الوقائية الشائعة النيتروجين والأرجون وخليط من النيتروجين والهيدروجين. يعتمد اختيار الجو على نوع المواد التي يتم لحامها والمتطلبات المحددة للتطبيق.
4. التصميم المشترك
يمكن أن يؤثر تصميم المفصل أيضًا على الخواص الميكانيكية للمفاصل النحاسية. يجب تصميم هندسة المفصل، مثل خلوص المفصل، وطول اللفة، وحجم الشرائح، بعناية لضمان التوزيع المناسب للضغط ونقل الأحمال. يسمح خلوص المفصل المناسب لمعدن الحشو بالتدفق وملء المفصل بالكامل، بينما يوفر طول اللفة الكافي مساحة ربط أكبر ويزيد من قوة المفصل.
بالإضافة إلى ذلك، فإن استخدام تصميمات المفاصل المناسبة، مثل المفاصل المتدرجة أو المفاصل الوشاحية، يمكن أن يساعد في تقليل تركيز الإجهاد وتحسين مقاومة التعب للمفصل النحاسي. يمكن لهذه التصميمات المفصلية توزيع الضغط بشكل أكثر توازناً عبر المفصل، مما يمنع تكوين الشقوق والفشل.
5. المعالجة الحرارية بعد اللحام
يمكن استخدام المعالجة الحرارية بعد اللحام لتحسين الخواص الميكانيكية للمفاصل النحاسية. يمكن للمعالجة الحرارية أن تخفف الضغوط المتبقية في المفصل، وتحسن بنية الحبوب، وتعزز قوة ومتانة المفصل.
هناك عدة أنواع من المعالجات الحرارية بعد اللحام، بما في ذلك التلدين والمعالجة الحرارية بالمحلول والتعمير. التلدين هو عملية تتضمن تسخين المفصل النحاسي إلى درجة حرارة معينة ثم تبريده ببطء لتخفيف الضغوط المتبقية. تتضمن المعالجة الحرارية للمحلول تسخين المفصل إلى درجة حرارة عالية لإذابة عناصر السبائك في المحلول الصلب ثم تبريده للاحتفاظ بالمحلول الصلب المفرط التشبع. الشيخوخة هي عملية تتضمن تسخين المفصل إلى درجة حرارة أقل لفترة معينة من الوقت للسماح بترسيب الجزيئات الدقيقة، والتي يمكن أن تقوي المفصل.
6. مراقبة الجودة
تعد مراقبة الجودة جانبًا مهمًا لضمان الخواص الميكانيكية لمفاصل النفق النحاسية. أثناء عملية اللحام بالنحاس، يمكن تنفيذ العديد من إجراءات مراقبة الجودة، مثل الفحص البصري، والاختبار غير المدمر، والاختبار الميكانيكي.
يمكن استخدام الفحص البصري للتحقق من مظهر المفصل النحاسي، مثل وجود الفراغات والشقوق والترابط غير الكامل. يمكن استخدام طرق الاختبار غير المدمرة، مثل الفحص بالأشعة السينية، والاختبار بالموجات فوق الصوتية، واختبار التيار الدوامي، للكشف عن العيوب الداخلية في المفصل. يمكن استخدام الاختبارات الميكانيكية، مثل اختبار الشد، واختبار القص، واختبار التعب، لتقييم الخواص الميكانيكية للمفصل.
من خلال تنفيذ تدابير مراقبة الجودة هذه، يمكن اكتشاف أي عيوب أو مشاكل محتملة في الوصلات النحاسية مبكرًا، ويمكن اتخاذ الإجراءات التصحيحية المناسبة لضمان جودة وموثوقية الوصلات.
خاتمة
يتطلب تحسين الخاصية الميكانيكية للمفاصل النحاسية النفقية منهجًا شاملاً يتضمن الاختيار المناسب للمواد، وإعداد السطح، والتحكم في معلمات عملية اللحام، والتصميم المشترك المناسب، والمعالجة الحرارية بعد اللحام، ومراقبة الجودة. كمورد لعملية لحام الأنفاق، نحن ملتزمون بتزويد عملائنا بحلول لحام عالية الجودة تلبي متطلباتهم المحددة.
إذا كنت مهتمًا بعملية لحام الأنفاق لدينا وترغب في مناقشة احتياجاتك الخاصةمشعاع صرف سيارات السيارات,لوحة تبريد المياه للتحكم في السيارات، أولوحة تبريد المياه ببطارية تخزين الطاقة من نوع التجويفلا تتردد في الاتصال بنا للشراء وإجراء مزيد من المناقشات.
مراجع
-حجم كتيب ASM 6: اللحام والنحاس واللحام. ايه اس ام انترناشيونال.
- دليل اللحام، الطبعة الخامسة. جمعية اللحام الأمريكية.
-تقنيات الانضمام المتقدمة لتطبيقات السيارات. الصحافة اتفاقية حقوق الطفل.