كيف يعمل اللحام؟

ناطحات السحاب والسيارات الغريبة وإطلاق الصواريخقوي>- أشياء معينة تجذب انتباهك ببساطة. Zحادثة، على ما يبدو، ليس واحدا منهم. ربما تكون قد قضيت حياتك بأكملها دون التفكير في الموضوع مطلقًا. من المؤكد أنك ستفاجأ بحقيقة أنه وفقًا لبعض التقديرات، يؤثر اللحام على ما يصل إلى 50 بالمائة من الناتج القومي الإجمالي للولايات المتحدة الأمريكية. بدون اللحام، لن توجد أي من ناطحات السحاب أو السيارات أو الصواريخ المذهلة.

Zحادثةهي في جوهرها مجرد وسيلة لربط قطعتين من المعدن. على الرغم من وجود طرق أخرى لربط المعادن (التثبيت، اللحام...)، إلا أن اللحام أصبح الخيار الأول في حد ذاته القوة والكفاءة والتنوعقوي>.

هناك العديد منها مختلفة طريقة اللحام، ويتم اكتشاف أشياء جديدة. تستخدم بعض العمليات الحرارة لإذابة قطعتي المعدن معًا، وغالبًا ما يتم إضافة "حشو" إلى المفصل ليكون بمثابة عامل ربط. طرق أخرى تعتمد على الضغط على مالروابط etal معًا، وبعضها يستخدم مزيجًا من الحرارة والضغط. على عكس اللحام، حيث تظل الأجزاء المعدنية التي يتم ربطها دون تغيير، فإن عملية اللحام تغير دائمًا المادة التي يتم ربطها. ع>

قد يبدو هذا تافها إلى حد ما، لكنه أمر بالغ الأهمية لفهم لماذا اللحامقوي>تنتج مثل هذه المركبات القوية. في عمليات اللحام والنحاس، يتم ربط قطعتين من المعدن عن طريق إدخال مادة ثالثة (ذات نقطة انصهار أقل) في الخليط. إن إضافة المادة الثالثة بين أسطح القطع الأصلية يؤدي إلى ربط القطع معًا. ومع ذلك، فإن قوة الرابطة تكون فقط بقدر قوة المادة الرابطة. ومن ناحية أخرى، فإن اللحام يلغي الوسيط ويربط القطع الأصلية مباشرة ببعضها البعض. والنتيجة هي رابطة قوية ومتماسكة غالبًا ما تكون قوية مثل المادة نفسها.

في هذام المقالة سوف نلقي نظرة فاحصة على كيفية القيام بذلكاللحام يعمل بشكل صحيحقوي>. وسوف نقوم أيضًا بفحص بعض الحالات العديدة التي يتم فيها استخدام اللحام، إلى جانب الخبرة والمعدات اللازمة لتحقيق ذلك. ولكن قبل أن نفعل ذلك، دعونا ننظر إلى أين بدأ كل شيء.

مع كل الآلات المستخدمة في عمليات اللحام، قد تفكر في اللحام كعملية جديدة نسبيًا. في الواقع اللحام موجود منذ آلاف السنين قوي>. تم العثور على أمثلة مبكرة للحام في مواقع تتراوح من أيرلندا إلى الهند، ويعود تاريخ بعضها إلى العصر البرونزي. وبطبيعة الحال، لم يكن لدى هذه الحضارات كمية كبيرة من الأدوات والآلات التي يستخدمها الزافأصبح بإمكان الحراثين الوصول الآن. كيف تمكنوا من اللحام؟ ع>

تُعرف العملية التي استخدموها بالتزوير. لبدء العملية، يقوم الحدادون بتسخين المعدن حتى يتحول إلى اللون الأحمر الفاتح (لكنه لا يزال غير سائل). يقوم الحدادون بعد ذلك بوضع القطعتين، متداخلتين قليلاً، على السندان وتثبيتهما معًا. التثبيت له عدة قيود. يمكن فقط تثبيت المعادن الناعمة نسبيًا ببعضها البعض وتكون العملية شاقة للغاية. ومع ذلك، في الأماكن التي لا يوجد بها كهرباء، لا يزال هذا الإجراء مستخدمًا.

كان التزوير هو الاحتمال الوحيد حتى القرن التاسع عشر. ومع ذلك، مع بداية الثورة الصناعية، دفعت العديد من الاكتشافات تطوير اللحام. جلبت أبحاث الكهرباء الأقطاب الكهربائية والأقواس الكهربائية. تم تطوير المشاعل البدائية بحلول منتصف القرن. سيؤثر كلا الاكتشافين بشكل كبير على طرق اللحام في القرن القادم.

حتى وقت متأخرفي القرن التاسع عشر، أصبح اللحام قوة دافعة في التصنيع. ومع ذلك، فإن أساليب هذا العصر لم تكن مثالية. حدثت الأكسدة (عملية ربط المعدن بجزيئات الأكسجين في الغلاف الجوي) أثناء عملية اللحام، وكانت الوصلات الملحومة مسامية وهشة. تشكل مثل هذه اللحامات خطراً جسيماً على العمال. على سبيل المثال، خلال الفترة من 1895 إلى 1905، كانت الغلايات سيئة البناء تنفجر يوميًا، مما تسبب في وفاة الآلاف. ومن الواضح أن هناك حاجة ملحة لطرق لحام أفضل. أدناه، سنتعلم المزيد عن الأساليب الجديدة والمحسنة، بدءًا بإلقاء نظرة فاحصة على تفاصيل الحرفة.

اللحام في البحر وفي الفضاء
Rيقوم هؤلاء اللحامون بشكل روتيني بإصلاح السفن ومنصات النفط، وعادةً ما يستخدمون اللحام بالقوس الكهربائي (مما يلغي استخدام اللهب). اللحام في الفضاء يقع على الطرف الآخر من الطيف. يخلق فراغ المساحة بيئة لحام مثالية لأنه لا توجد غازات تتفاعل مع مكان اللحام. مكنت من إنشاء محطة الفضاء الدولية.

خصوصيات في اللحام

ربما تكون قد استنتجت الآن أن اللحام ليس بالضرورة عملية معقدة. في غضون ساعات قليلة يمكنك تعلم أساسيات العديد من طرق اللحام. من السهل تعلم اللحام ولكن من الصعب إتقانه. لدى عمال اللحام المحترفين عدد كبير من المتغيرات المختلفة التي يجب مراعاتها عند أداء المهمة. بغض النظر عن مدى تعقيد المهمة، هناك حاجة إلى ثلاثة أشياء فقط لإنجازها: معدات اللحامفترة>,<نمط الامتداد = "زخرفة النص: تسطير؛">مواد لحامو معدات السلامة.

يمكن العثور على معدات اللحام الأساسية، للاستخدام العرضي في ورشة عمل منزلية، بأقل من 100 يورو. ومن المعتاد أن تكون هذه الأجهزة مخصصة للحام بالقوس الكهربائي (REL) أوواللحام الكهربائي. تحتوي العديد من الوحدات على مفتاح تشغيل/إيقاف فقط من حيث أدوات التحكم، مما يجعلها سهلة التشغيل. ومع ذلك، فإن بعض الأجهزة (مثل تلك المستخدمة في اللحام بالليزر) باهظة الثمن ومعقدة لدرجة أنها تستخدم فقط في الصناعات الكبيرة.

معيتعلق الأمر بالمواد، فبعضها أسهل في اللحام من غيرها. يمكن أن يكون الفولاذ خيارًا ممتازًا نظرًا لقوته وتوافره وقابليته للحام. كقاعدة عامة، كلما كان الفولاذ أقوى، كلما أصبح لحامه أكثر صعوبة. وبناء على ذلك، تم تطوير العديد من سبائك الصلب عن طريق اللحام. بالطبع، يمكن لحام أي معدن تقريبًا، بما في ذلك الحديد الزهر والبرونز والألمنيوم وحتى التيتانيوم، على الرغم من أن الأخير يتطلب جوًا محميًا للغاية لأن المعدن شديد التفاعل.

مهما خدعوتذكر: <قوي>السلامة اولا. إذا سبق لك أن رأيت عملية اللحام شخصيًا، فيمكنك أن تشهد الضوء الساطع الذي تنتجه هذه العملية. إن النظر مباشرة إلى موقع اللحام دون حماية يمكن أن يؤدي إلى التهاب مؤلم في القرنية مع الإحساس بوجود رمل في عينك. ليس من المستغرب أن يكون قناع اللحام الجيد شرطًا أساسيًا لأي معدات حماية.

أمخوذات اللحام تأتي في العديد من الأساليب. أبسطها هي تلك التي تحتوي على لوحة داكنة ينظر من خلالها عامل اللحام أثناء اللحام. تصبح الأقنعة الأكثر تقدمًا داكنة تلقائيًا عندما تصبح نقطة اللحام أكثر سطوعًا. بالإضافة إلى السطوع المسبب للعمى، يمكن أن يولد اللحام درجات حرارة تصل إلى 5500 درجة مئوية والعديد من الشرر،وهذا يتطلب قفازات وأكمام طويلة.

وأخيرًا، تعتبر التهوية المناسبة أمرًا بالغ الأهمية، اعتمادًا على طريقة اللحام. يمكن أن يتعرض عمال اللحام لمواد ضارة مثل الرصاص والزئبق وأول أكسيد الكربون. يمكن لصمامات التهوية أن تمنع تراكم الأبخرة في منطقة العمل.

<قوي>كيف يعمل اللحام
نحن على استعداد لبدء اللحام. تنقسم معظم الوصلات الملحومة اليوم إلى فئتين: اللحام بالقوس واللحام بالغاز.

لحام القوسيستخدم القوس الكهربائي لإذابة مواد العمل وكذلك مواد الحشو للوصلات الملحومة. يتضمن اللحام بالقوس الكهربائي توصيل سلك أرضي بمادة اللحام أو أي سطح معدني آخر. يتم وضع السلك الثاني على المادة المراد لحامها. بعد فصل السلك قليلاً عن المادة، يتم إنشاء قوس كهربائي. يبدو الأمر كما لو كنت تسحب كابلات الإشعال من البطارية. يقوم القوس بعد ذلك بربط قطع العمل مع مادة حشو تساعد القطع على الانضمام معًا.

ديتطلب إدخال الحشو في المفصل يدًا ثابتة وعينًا للتفاصيل. عندما يذوب القضيب، يجب على عامل اللحام أن يغذي بشكل مستمر مادة إضافية في الوصلة باستخدام حركات صغيرة مؤكدة. هذه الحركات هي التي تعطي اللحامات مظهرها الخاص. التحرك بسرعة كبيرة أو ببطء شديد، أو الإمساك بالقوس قريبًا جدًا أوبعيدًا عن المادة يمكن أن يؤدي إلى لحامات سيئة. ص>

لحام REL، ولحام الغاز الخامل (المعروف باسم الغاز الخامل المعدني، أو لحام MIG) ولحام غاز قوس التنغستن (يُسمى غالبًا غاز التنغستن الخامل، أو لحام TIG) يمثل اللحام القوسي.

هذه الطرق الثلاثة الشائعة لها مزاياها وعيوبها. فاللحام الكهربائي، على سبيل المثال، رخيص وسهل التعلم. كما أنها أبطأ وأقل تنوعًا من بعض الطرق الأخرى. في المقابل، يصعب تعلم لحام TIG ويتطلب معدات لحام خاصة. ومع ذلك، فإن اللحام بـ TIG ينتج لحامات عالية الجودة ويمكنه لحام مواد لا تستطيع الطرق الأخرى القيام بها.
<ر />اللحام بالغاز هو طريقة شائعة أخرى للحام. تستخدم هذه العملية عادةً شعلة الأسيتيلين/الأكسجين لإذابة مادة العمل وقضيب اللحام. يتحكم عامل اللحام في الشعلة والقضيب في نفس الوقت، وبالتالي يوفر تحكمًا كاملاً في عملية اللحام. في حين أن اللحام بالغاز أقل شيوعًا في الصناعة، إلا أنه لا يزال يستخدم غالبًا للصيانة والإصلاحات، وكذلك في المنحوتات (سنتحدث عن ذلك لاحقًا).

" اللحام الشديد" قوي>
إن الأقواس والمشاعل الكهربائية الساخنة ليست لعبة أطفال، ولكن هناك طرق أكثر تطرفًا للحام. يستخدم اللحام الانفجاري الضغط الناتج عن انفجار قوي لربط المعادن معًا. يعتمد اللحام بشعاع الليزر على أشعة الليزر القوية لدمج المعادن معًا.يستخدم اللحام بالموجات فوق الصوتية اهتزازات عالية التردد تؤدي إلى رنين جزيئات المعدن وبالتالي اتحادها معًا. ع>

من الصعب العثور على لحام جيد قوي>
يمكننا أن نتذكر تاريخ اللحام وأن اللحامات الهشة المسامية تسببت في مشاكل خطيرة تتعلق بالسلامة في التطبيقات الصناعية. تنبع الكثير من مشكلة اللحامات الأولى من الأكسدة. مع تقدم علم اللحام، تطورت أيضًا طرق حماية موقع اللحام من الأكسجين. في اللحام الكهربائي، على سبيل المثال، يتم طلاء القطب بطبقة واقية. ولهذه الحماية عدة أغراض مختلفة، أحدها هو إنشاء درع غاز لنقطة اللحام. يذهب اللحام MIG و TIG إلى حد استخدام خزانات الغاز التي تغلف بشكل مستمر مكان اللحام بالغازات الخاملة. تعد حماية نقطة اللحام من الأكسدة أمرًا ضروريًا لتكوين لحام قوي.

ربما تكون عملية التحضير نفسها بنفس القدر من الأهمية لإنتاج اللحامات القوية. إن التأكد من أن مواد العمل خالية من الشحوم والأوساخ والغبار هو فقط الخطوة الأولى في إعداد الوصلة الملحومة بشكل صحيح. يعد اختيار النوع المناسب من الوصلات أمرًا بالغ الأهمية للحصول على لحام عالي الجودة.

بعد اللحام، يمكنك التحقق من جودة اللحام بعدة طرق. قد يُظهر الفحص البصري أن عامل اللحام كان يعمل بسرعة خاطئة أو بتيار كهربائي خاطئ، مما أدى إلى حدوث شقوق ومخالفات طويلة. يمكن لعمال اللحام أيضًا التحكم في عملهم عن طريق اختبار الجسيمات المغناطيسية واختراق السوائل، عن طريق الاختبار بالموجات فوق الصوتية أو الفحص بالأشعة السينية أو اختبار الضغط أو طرق أخرى. غالبًا ما يستخدم الاختبار المدمر الذي يدمر اللحام في عملية التحكم لتحديد جودة اللحام. بغض النظر عن الاختبار المستخدم، فإن التأكد من أن اللحام قوي وآمن يعد خطوة مهمة في العملية.

اللحام في الصناعة والفن
ترتبط معظم وظائف اللحام بالإنتاج في الصناعات. صناعة السيارات، وبناء السفن، والبناء التجاري، وبناء الجسور - قائمة وظائف اللحام تطول وتطول. ص>

على الرغم من أن معظم عمال اللحام هم من الرجال، إلا أن آلاف النساء يكسبن عيشهن من خلال اللحام. لعبت النساء العاملات في مجال اللحام أدوارًا رئيسية في بناء السفن خلال الحرب العالمية الثانية.

أحد تطبيقات اللحام الأكثر إثارة للاهتمام يأتي من المجتمع الفني. بعض الأمثلة الأولى للحام على الإطلاق كانت أعمالًا فنية، مثل العمود الحديدي في دلهي بالهند، والأوعية والأغطية الذهبية التي يعود تاريخها إلى أكثر من 1000 عام. هياكل مثل أقواس St. توضح بوابة سانت لويس (ارتفاعها 192 مترًا والتي تم بناؤها لتدوم 1000 عام) وأتوميوم بروكسل المدى الذي وصل إليه فن اللحام.

لا يزال تقليد اللحام الفني قويًا، حيث ينتج اللحام منحوتات ضخمة تزن عدة أطنان. على الرغم من أن الفنانين لا يشكلون سوى شريحة صغيرة من صناعة اللحام، إلا أنهم يستطيعون إظهار إمكانات اللحام لملايين الآخرين.