إن عملية اللحام بالنحاس هي عملية ربط المعادن التي تستخدم معدن حشو تزيد درجة انصهاره عن 450 درجة مئوية (842 درجة فهرنهايت) ولكن أقل من درجة انصهار المعادن الأساسية التي يتم ربطها.وتتطلب العملية غلافًا جويًا خاضعًا للتحكم لمنع الأكسدة وضمان وصلة قوية ونظيفة.وتعتمد الغازات المستخدمة في عملية اللحام بالنحاس على المواد التي يتم وصلها والنتيجة المرجوة.وتشمل الغازات شائعة الاستخدام الهيدروجين والنيتروجين والأرجون والهيليوم ومزيج من هذه الغازات.الهيدروجين فعال بشكل خاص في تقليل أكاسيد المعادن، بينما توفر الغازات الخاملة مثل الأرجون والهيليوم بيئة واقية.اختيار الغاز أمر بالغ الأهمية لتحقيق وصلة ملحومة عالية الجودة.
شرح النقاط الرئيسية:
-
الغرض من الغازات في اللحام بالنحاس
- تُستخدم الغازات في عملية اللحام بالنحاس لخلق جو متحكم فيه يمنع الأكسدة والقشور وتراكم الكربون (السخام).
- يمكن للأكسدة أن تضعف الوصلة وتقلل من جودة المنتج النهائي.
- يتم الحصول على منتج نهائي نظيف ومشرق باستخدام خليط الغاز أو الغاز المناسب.
-
الغازات شائعة الاستخدام
-
الهيدروجين (H2):
- يعمل كعامل نشط لاختزال أكاسيد المعادن.
- يشيع استخدامه في عمليات اللحام بالنحاس لإنتاج سطح نظيف خالٍ من الأكسيد.
- غالبًا ما يستخدم مع غازات خاملة أخرى.
-
النيتروجين (N2):
- يحل محل الهواء/الأكسجين في جو الفرن، مما يمنع الأكسدة.
- فعال بشكل خاص في لحام النحاس بالنحاس.
-
الأرجون (Ar) والهيليوم (He):
- غازات خاملة توفر جوًا وقائيًا يمنع التفاعلات مع المعادن الأساسية.
- تُستخدم في لحام المعادن والسيراميك بالنحاس حيث تكون البيئة غير التفاعلية ضرورية.
-
خلطات الغازات:
- غالبًا ما يتم استخدام مخاليط من الهيدروجين والنيتروجين أو الغازات الخاملة الأخرى لتكييف الغلاف الجوي مع متطلبات اللحام بالنحاس.
-
الهيدروجين (H2):
-
الأجواء المتخصصة
-
الأمونيا المفككة:
- خليط من الهيدروجين والنيتروجين الناتج عن تفكك الأمونيا.
- يوفر جوًا مختزلًا ومثاليًا لمنع الأكسدة.
-
الغازات الطاردة للحرارة والماصة للحرارة:
- يتم توليدها عن طريق حرق الغاز الطبيعي أو البروبان مع الهواء.
- تُستخدم في تطبيقات اللحام بالنحاس النحاسي المحددة حيث تكون هناك حاجة إلى جو تفاعلي متحكم فيه.
-
التفريغ:
- في بعض الحالات، يتم استخدام تفريغ الهواء بدلاً من الجو الغازي للتخلص من الأكسدة تمامًا.
-
الأمونيا المفككة:
-
العوامل المؤثرة في اختيار الغاز
-
توافق المواد:
- يحدد نوع المعدن الأساسي ومعدن الحشو المستخدم نوع الغاز المناسب.على سبيل المثال، الهيدروجين مناسب لاختزال الأكاسيد على الفولاذ، بينما النيتروجين أفضل للنحاس.
-
تشطيب السطح المطلوب:
- تتطلب الطلاء النهائي اللامع والنظيف غازًا يقلل بشكل فعال من الأكاسيد، مثل الهيدروجين أو الأمونيا المفككة.
-
متطلبات العملية:
- تؤثر درجة حرارة اللحام بالنحاس وتصميم الفرن وتكوين الوصلة على اختيار الغاز.
-
توافق المواد:
-
المكونات غير المرغوب فيها في أجواء اللحام بالنحاس
-
الأكسجين (O2):
- يتسبب في الأكسدة، مما يضعف الوصلة ويقلل من تشطيب السطح.
-
بخار الماء (H2O):
- يعيق تدفق النحاس ويمكن أن يؤدي إلى ضعف جودة الوصلة، إلا في تطبيقات لحام النحاس بالنحاس المحددة حيث قد يكون مفيدًا.
-
الأكسجين (O2):
-
تطبيقات غازات محددة
-
الهيدروجين:
- يستخدم في لحام الفولاذ المقاوم للصدأ وسبائك النيكل والمعادن الأخرى المعرضة للأكسدة.
-
النيتروجين:
- مثالي لحام النحاس وسبائك النحاس بالنحاس.
-
الأرجون والهيليوم:
- يُستخدم في اللحام بالنحاس في درجات الحرارة العالية للمعادن التفاعلية مثل التيتانيوم وفي لحام السيراميك بالمعادن بالنحاس.
-
الهيدروجين:
-
اعتبارات السلامة
-
الهيدروجين:
- شديد الاشتعال ويتطلب مناولة دقيقة ومعدات مصممة لاستخدام الهيدروجين.
-
الغازات الخاملة:
- في حين أنها غير تفاعلية، فإنها يمكن أن تحل محل الأكسجين في الأماكن الضيقة، مما يشكل خطر الاختناق.
-
الهيدروجين:
وخلاصة القول، يتم اختيار الغازات المستخدمة في اللحام بالنحاس بناءً على قدرتها على خلق جو متحكم فيه يمنع الأكسدة ويضمن وصلة قوية ونظيفة.ويُعد الهيدروجين والنيتروجين والأرجون والهيليوم ومزائجها الغازات الأكثر استخدامًا، ويقدم كل منها فوائد فريدة اعتمادًا على المواد ومتطلبات العملية.يعد اختيار الغاز أمرًا بالغ الأهمية لتحقيق نتيجة اللحام بالنحاس المرغوبة، ويجب دائمًا مراعاة اعتبارات السلامة عند التعامل مع هذه الغازات.
جدول ملخص:
| نوع الغاز | الخصائص الرئيسية | التطبيقات الشائعة |
|---|---|---|
| الهيدروجين (H2) | يقلل من أكاسيد المعادن ويضمن سطحًا نظيفًا | الفولاذ المقاوم للصدأ، سبائك النيكل |
| النيتروجين (N2) | يحل محل الأكسجين، ويمنع الأكسدة | النحاس وسبائك النحاس |
| الأرجون (Ar) | خامل، يوفر جوًا وقائيًا | معادن تفاعلية (مثل التيتانيوم)، لحام السيراميك بالمعادن بالنحاس |
| الهيليوم (He) | خامل، موصلية حرارية عالية | لحام المعادن التفاعلية بالنحاس في درجات الحرارة العالية |
| المزائج | مخاليط قابلة للتخصيص (على سبيل المثال، H2 + N2) | مصممة خصيصًا لتلبية متطلبات اللحام بالنحاس |
| الأمونيا المنفصلة | مزيج الهيدروجين + النيتروجين، يقلل من الأكسدة | منع الأكسدة في المعادن المختلفة |
| التفريغ | يزيل الأكسدة تمامًا | تطبيقات اللحام بالنحاس عالية الدقة |
هل تحتاج إلى مساعدة في اختيار الغاز المناسب لعملية اللحام بالنحاس؟ اتصل بخبرائنا اليوم للحصول على حلول مصممة خصيصاً لك!
