
أيهما سبائك الألومنيوم هي الأفضل للحام? لقد أصبح الألومنيوم أكثر المعادن المستخدمة في الصناعات المعاصرة شيوعًا بسبب قابليته العالية للنقل ومقاومته القوية للعناصر وسهولة تصنيعه. كما أن سبائكه لا تقدر بثمن في صناعات الطيران والسيارات والصناعات البحرية وكذلك صناعات الإسكان والبناء. لكن التحديات الناتجة عن لحام الألومنيوم تختلف عن لحام المعادن الأخرى، ويرجع ذلك جزئيًا إلى الموصلية الحرارية العالية وسرعة تكوّن الأكسيد وخصائص التشويه والتشقق التي يتميز بها الألومنيوم في عملية اللحام. تعتبر معرفة خصائص وخصائص سبائك الألومنيوم المختلفة مهمة في اختيار المادة التي تناسب مهمة معينة.
ليست كل سبيكة ألومنيوم قابلة للحام بنفس القدر، ففي حين أن بعضها يتكيف جيدًا مع اللحام التقليدي، يحتاج البعض الآخر إلى بعض إجراءات اللحام الخاصة مثل اللحام بالاحتكاك. يعتمد اختيار السبيكة وطريقة اللحام على عوامل مثل القوة ومقاومة التآكل والليونة والقدرة على المعالجة الحرارية. كما يجب أيضًا إعداد الأسطح بشكل صحيح، ويجب أن تكون معادن الحشو متوافقة ويجب مراعاة معالجات ما بعد اللحام لتحقيق تقاطعات عالية الجودة.
ستقدم هذه المقالة تقريرًا متعمقًا عن أفضل أنواع سبائك الألومنيوم التي يتم لحامها، وخصائصها، والفوائد المرتبطة باستخدامها، والتوصيات التي يجب اتباعها والتحديات المتوقعة عند لحام هذه الأنواع من سبائك الألومنيوم. بناءً على هذه المعرفة، سيكون المحترفون في وضع يسمح لهم بتحقيق هياكل ملحومة متينة وموثوقة وجيدة الأداء في مختلف التطبيقات الصناعية والهيكلية.
جدول المحتويات
تبديلما هي سبائك الألومنيوم
سبائك الألومنيوم هي المواد المستخدمة عن طريق إضافة معادن أخرى إلى الألومنيوم لتعزيز خصائصه مثل القوة ومقاومة التآكل وقابلية التشغيل الآلي أو اللحام. الألومنيوم النقي ضعيف، وخفيف الوزن، وناعم، ومقاوم للتآكل بشكل جيد للغاية. من خلال خلط عناصر إضافية (مثل النحاس (Cu) أو المغنيسيوم (Mg) أو السيليكون (Si) أو المنغنيز (Mn) أو الزنك (Zn)، يمكن للمهندسين صنع سبائك مناسبة لمجموعة متنوعة من أنواع التطبيقات، بما في ذلك الفضاء وقطع غيار السيارات والهياكل البحرية وهياكل المباني.
بعض النقاط من سبائك الألومنيوم
- قوة معززة: تضفي السبائك قوة مرتفعة مقارنةً بالألومنيوم غير المخلوط.
- مقاومة التآكل: تشمل بعض السبائك المغنيسيوم وسبائك أخرى ذات سمعة طيبة في مقاومة الصدأ والتآكل الناجم عن الظروف البيئية.
- قابلية اللحام: سبائك الألومنيوم الأخرى سهلة اللحام ولكن بعضها يميل إلى التشقق.
- الفئات:
- سبائك مشغولة ميكانيكياً مشغولة ميكانيكياً: (تطبيق على) مقذوفة، ألواح، صفائح (على سبيل المثال، سلسلة 1xxx، 5xxx، 6xxx).
- سبائك الصب: يتم إنشاء هذه القوالب عن طريق صب تيار من الألومنيوم المنصهر في قوالب من أجل إنشاء أنواع معقدة.
ببساطة، تتمتع سبائك الألومنيوم بخصائص الألومنيوم خفيفة الوزن والمقاومة للتآكل مع خصائص إضافية مواتية مطلوبة لتناسب احتياجات التطبيقات الصناعية.
معرفة سبائك الألومنيوم
تنقسم سبائك الألومنيوم إلى سبائك مشغولة وسبائك مصبوبة. تُشغل السبائك المشغولة ميكانيكيًا على شكل صفائح أو ألواح أو قذفات، لكن سبائك الصب تكون على شكل ألومنيوم مصبوب مصبوب في قوالب. وتنقسم السبائك المشغولة إلى سلاسل وفقًا لعناصر السبائك:
- 1xxx Series 1xxx (ألومنيوم نقي) - تحتوي بشكل أساسي على الألومنيوم بدرجة نقاء 99 في المائة أو أعلى. هذه السبائك لينة وخالية من التآكل بدرجة كبيرة وسهلة اللحام.
- السلسلة 2xxx (سبائك الألومنيوم والنحاس) -فهي تتمتع بقوة عالية، ولكنها أقل مقاومة للتآكل، وأصعب في اللحام لأنها أكثر عرضة للتشقق.
- السلسلة 3xxx (سبائك Al-Mn) -مقاومة جيدة للتآكل، وقوة معتدلة وقابلية لحام جيدة.
- السلسلة 4xxx Series (سبائك Al-Si) -وعادةً ما يكون لها قابلية لحام متوسطة وتستخدم في تطبيقات السيارات والفضاء.
- السلسلة 5xxx Series (سبائك الألومنيوم المغنيسيوم) - مقاومة جيدة للتآكل، وقوة عالية، وقابلية لحام جيدة.
- السلسلة 6xxx (سبائك Al-Mg-Si) -قوة ومقاومة جيدة للتآكل؛ قابلية لحام معتدلة.
- السلسلة 7xxx (سبائك الزنك-الزنك-الملغ-النحاس) -قوة عالية للغاية مع قدرة لحام منخفضة وعرضة للتشقق.
- يعد اختيار السبيكة مؤثرًا رئيسيًا على قدرتها على اللحام وقدرتها على اللحام معًا مع تأثر جودة الوصلة أيضًا بهذه الطريقة.
الظروف التي تؤثر على قابلية اللحام
يمكن لحام سبائك الألومنيوم، اعتمادًا على مجموعة متنوعة من العوامل:
- عناصر السبائك: هذه العناصر مثل المغنيسيوم (Mg) والسيليكون (Si) والنحاس (Cu) والزنك (Zn) التي تؤثر على قابلية اللحام. النحاس: يمكن أن تؤدي المستويات العالية من النحاس، كما هو الحال في سبائك السلسلة 2xxx، إلى تفاقم اللحام السهل وجعل طبيعة التشقق الساخن أكثر احتمالاً.
- التوصيل الحراري ودرجة الانصهار: يقوم الألومنيوم بتوصيل الحرارة بحوالي أربعة أضعاف حرارة الفولاذ، مما يجعل الحرارة تنتشر بسهولة ويجعل من الصعب الحفاظ على حوض لحام متناسق. ومن المخاطر الأخرى التي تشكلها درجة انصهار الألومنيوم المنخفضة هي الاحتراق أثناء اللحام.
- قابلية التشقق: تميل السبائك الموجودة في 2xxx و7xxx إلى التشقق عند التصلب بسبب الضغوط التي تتركز أثناء التبريد.
- أكسدة السطح: يشكّل الألومنيوم بسهولة وتلقائيًا طبقة أكسيد شديدة الصلابة عند ملامسته للهواء. وتندمج طبقة الأكسيد هذه في نطاق درجة حرارة أعلى مقارنةً بالمعدن الأساسي وينبغي أن تكون.
أفضل سبائك الألومنيوم للحام عليها
سبيكة 5052
يعتبر الكثيرون أن سبيكة الألومنيوم والمغنيسيوم 5052 من أكثر السبائك الصديقة للحام. ويرجع ذلك إلى محتواها العالي من المغنيسيوم وبالتالي فهي تتمتع بمقاومة جيدة للتآكل، خاصةً في البيئات البحرية والتطبيقات في المعالجة الكيميائية.
التطبيقات: قوة متوسطة إلى عالية ومقاومة عالية للسحب ومقاومة للتآكل أعلى من المتوسط.
المزايا:
- قابلية لحام جيدة حقًا باستخدام تقنيات TIG أو MIG.
- غير مقاوم للتشويه والتشقق الساخن أثناء اللحام.
- تتميز بخصائص رائعة لمقاومة التآكل ومقاومة اللحام.
المواد: الهياكل البحرية والخزانات الكيميائية وألواح السيارات وألواح الأسقف والمعدات الصناعية.
سبيكة 5083
تتمتع سبيكة الألومنيوم والمغنيسيوم 5083 بقوة عالية في درجات الحرارة المنخفضة وبالتالي فهي قابلة للتطبيق في المواد البحرية والمبردة. وهي تقاوم التآكل خاصة في المياه الصناعية ومياه البحر.
الخصائص: قوة عالية، وحماية جيدة من التآكل، ومقاومة جيدة للتآكل، ومقاومة جيدة للتعب.
المزايا:
- قابلية لحام رائعة مع الحد الأدنى من التحضير بعد اللحام.
- مقاومة شديدة للتشقق الإجهادي والتآكل.
- تُستخدم في التطبيقات التي تتطلب سلامة هيكلية عالية مثل تلك المستخدمة في التطبيقات الشاقة.
التطبيقات: بناء السفن، وأوعية الضغط والخزانات، وإطارات ومعدات السيارات ومعدات النقل.
سبيكة 5754
ومن سبائك الألومنيوم والماغنيسيوم الأخرى سبيكة A-Mg 5754 التي يمكن وصفها بأنها متوسطة القوة مع مقاومة عالية للتآكل وقابلية تشكيل عالية. كما أنها تحقق قوة هيكلية، بالإضافة إلى قابلية اللحام، ولهذا السبب يشيع استخدامها حيث تكون القوة الهيكلية أساسية وكذلك قابلية اللحام.
الخصائص: قوة معتدلة وليونة عالية ومقاومة للتآكل.
المزايا:
- لحام رائع مع طرق اللحام المتاحة.
- تآكل ممتاز في الظروف البحرية والصناعية.
- يتمتع بقابلية تشكيل جيدة وقوة جيدة إلى حد معقول حتى عند اللحام.
التطبيقات: ألواح هياكل السيارات، والألواح الهيكلية، والكسوة الإنشائية، والبحرية.
سبيكة 6061
وجدت سبيكة Al-Mg-Si ذات التركيبة 6061 استخدامًا واسعًا في المجالات الإنشائية والفضائية. إنها حل وسط بين المتانة ومقاومة التآكل والفائدة.
نوع الخصائص: قوة متوسطة عالية، ومقاومة جيدة جداً للتآكل، وليونة معتدلة.
المزايا:
- يمكن لحامها بواسطة TIG أو MIG مع إمكانية التسخين المسبق اللازم على المقاطع السميكة.
- يتم استرداد الخواص الميكانيكية عن طريق المعالجة الحرارية بعد اللحام.
- ولأنه يتميز بنسبة قوة إلى وزن ممتازة، فهو مناسب للاستخدام في الأجزاء الهيكلية.
التطبيقات: هياكل الطائرات وخطوط الأنابيب ومكونات السيارات وهياكل الجسور والمنتجات الهيكلية.
سبيكة 6063
تُعد سبيكة Al-Mg-Si (6063) سبيكة أخرى من سبائك الألومنيوم المعمارية والزخرفية التي تتميز بلمسة نهائية ناعمة على سطحها وقدرتها على مقاومة التآكل.
الخصائص: قوة قوية أو معتدلة، ومقاومة جيدة للتآكل، ولمسة نهائية جيدة للسطح.
المزايا:
- يتفوق في قابلية اللحام بجميع أنواع السماكات.
- قادرة على مقاومة التآكل أيضاً، بما في ذلك التآكل الخارجي والمعماري.
- يمكن طلاء السطح الأملس بالأكسيد وتمييزه بالديكور.
التطبيقات: الهيكل المعماري، وإطارات النوافذ، والأبواب، والجدران الساترة، والستائر، والنتوءات.
سبيكة 1100
يمكن أن تبدو سبائك الألومنيوم 1100 سبيكة ألومنيوم نقية تقريبًا (إنها ألومنيوم 99%). إنها لينة وقابلة للسحب وسهلة اللحام لذا فهي مناسبة عندما تكون المقاومة هي المشكلة وليس القوة.
ليونة عالية: مقاومة ممتازة للتآكل، قوة منخفضة.
المزايا:
- قابل للحام بسهولة شديدة مع القليل من التحضير أو بدونه.
- مقاومة جيدة جداً للتآكل، حتى للمواد الكيميائية الشديدة.
- يتم ثنيها وتشكيلها وتشكيلها وتشكيلها بسهولة شديدة.
- التطبيقات: الأسطح والألواح الجانبية والمعدات الكيميائية وأغراض المطبخ والتطبيقات منخفضة القوة.
سبيكة 1350
سبيكة ألومنيوم أخرى عالية النقاء قابلة للتطبيق في الصناعات الكهربائية والكيميائية هي 1350. إنه قوي للغاية ويتميز بمقاومة كبيرة للتآكل، كما أنه قابل للحام بشكل كبير وهو معدن يمكن الاعتماد عليه للغاية عند استخدامه في إعدادات متخصصة.
المزايا: مناعة ضد التآكل، وقدرة لحام ممتازة ووزن منخفض.
المزايا:
- سهل اللحام بطريقة تقليدية.
- خفيفة الوزن وبالتالي يمكن استخدامها في الآلات القابلة للنقل.
- مقاوم للتآكل وله عمر افتراضي طويل حتى في البيئات الكيميائية أو بيئات مياه البحر.
- التطبيقات: معدات المعالجة، والقنوات، وقضبان التوصيل الكهربائية، وخزانات تخزين المواد الكيميائية.
سبائك الألومنيوم، بالإضافة إلى خواصها الرئيسية وقدرتها على اللحام
يحتوي الجدول الفني أدناه على قائمة بالأسماء الصحيحة الكاملة لسبائك الألومنيوم، بالإضافة إلى خواصها الرئيسية وقدرتها على اللحام:
سبيكة (الاسم العلم) | الكثافة (جم/سم مكعب) | درجة حرارة الذوبان (درجة مئوية) | قوة الشد (ميجا باسكال) | قوة الخضوع (MPa) | الاستطالة (%) | الصلابة (HB) | قابلية اللحام |
ألومنيوم 1100 (ألومنيوم نقي تجاريًا) | 2.71 | 640 | 90 | 35 | 35 | 40 | ممتاز |
ألومنيوم 1350 (ألومنيوم عالي النقاء، درجة كهربائية) | 2.71 | 640 | 110 | 40 | 20 | 50 | ممتاز |
الألومنيوم 5052 (سبائك الألومنيوم والمغنيسيوم) | 2.68 | 607-650 | 228 | 193 | 12 | 60 | ممتاز |
ألومنيوم 5083 (سبيكة ألومنيوم-مغنيسيوم، درجة بحرية) | 2.66 | 635 | 317 | 228 | 12 | 70 | ممتاز |
الألومنيوم 5754 (سبائك الألومنيوم والمغنيسيوم) | 2.67 | 637 | 250 | 190 | 15 | 60 | ممتاز |
الألومنيوم 6061 (سبيكة ألومنيوم-مغنيسيوم-سيليكون) | 2.70 | 582-652 | 310 | 276 | 12 | 95 | جيد |
ألومنيوم 6063 (سبيكة ألومنيوم-مغنيسيوم-سيليكون، درجة معمارية) | 2.70 | 615 | 241 | 214 | 8 | 90 | جيد |
الألومنيوم 2024 (سبائك الألومنيوم والنحاس، درجة صناعة الطيران) | 2.78 | 500-640 | 483 | 345 | 20 | 120 | صعب |
الألومنيوم 2219 (سبائك الألومنيوم والنحاس، صناعة الطيران عالية القوة) | 2.84 | 509-638 | 470 | 330 | 18 | 130 | صعب |
الألومنيوم 7075 (سبائك الألومنيوم والزنك والنحاس، درجة صناعة الطيران) | 2.81 | 477-635 | 572 | 503 | 11 | 150 | صعب جداً |
هذه نسخة تستخدم أسماء السبائك المناسبة في الكتب الهندسية والمصطلحات الفضائية/الصناعية في مجال الطيران/الصناعة.
أنواع سبائك الألومنيوم
تُصنف سبائك الألومنيوم إلى مجموعتين عريضتين هما: السبائك المشغولة وسبائك المسبوكات. كل نوع له سمات واستخدامات وقابلية لحام محددة.
1. سبائك الألومنيوم، المشغولة
تُصنع الصفائح المشغولة ميكانيكياً أو الألواح أو الرقائق أو القضبان أو القضبان أو البثق من السبائك المشغولة. وتنقسم إلى سلسلتين فرعيتين من حيث تركيبها:
السبائك غير القابلة للمعالجة بالحرارة:
- لا يمكن لهذه السبائك أن تصل إلى القوة عن طريق تلك المعالجات الحرارية ولكن عن طريق العمل على البارد بدلاً من ذلك تشمل الأمثلة على ذلك، 1000، 3000 و 5000 سلسلة. وهي شديدة المقاومة للتآكل وتتمتع بقابلية لحام جيدة، وبالتالي تُستخدم في الهياكل البحرية والأسقف وأجهزة المعالجة الكيميائية.
السبائك القابلة للمعالجة الحرارية:
- قد توفر أيضًا المعالجة بالمحلول في هذه السبائك قوة. ومن الأمثلة على ذلك سلسلة 2000 و6000 و7000. إنها قوية، ولكن قد يكون من الصعب لحامها، وفي بعض الحالات تحتاج إلى طرق خاصة. التطبيقات هي صناعة الطيران والسيارات والأطر الهيكلية.
2. سبائك الألومنيوم المسبوكة
إن صب الألومنيوم تتحقق السبائك عن طريق صب السبائك المنصهرة في مصبوبات. وهي قابلة للتطبيق في الأشكال المعقدة التي يصعب إنشاؤها بالعمليات المشغولة. قد تكون سبائك الصب قابلة للمعالجة بالحرارة أو غير قابلة للمعالجة، وتوفر توازنًا متساويًا بين القوة ومقاومة التآكل وقابلية التشغيل الآلي. وتشمل الاستخدامات النموذجية كتل المحركات وقطع غيار السيارات والآلات.
من الأهمية بمكان فهم طبيعة سبائك الألومنيوم عند اختيار المادة المناسبة لاستخدامها في اللحام حيث من المحتمل أن يؤثر ذلك على الخواص الميكانيكية ومقاومة التآكل وكذلك جودة الوصلات.
أقسى سبائك الألومنيوم في اللحام
سبيكة 2024
مادة Al-Cu عالية القوة، تُستخدم في صناعة الطيران والاستخدامات عالية التوتر المماثلة.
التحديات:
- يميل إلى أن يكون عرضة للتشقق الساخن عند اللحام.
- يحتاج إلى طرق خاصة ومعادن حشو خاصة.
- يجب أن يتبع ذلك معالجة حرارية بعد اللحام لاستعادة الخواص الميكانيكية.
2219 سبيكة 2219
الخصائص: سبائك الألومنيوم والنحاس عالية القوة التي تُستخدم في مكونات الفضاء والصواريخ.
التحديات:
- من الصعب جدًا لحامها لأنها قد تتشقق وتتشوه.
- ويتطلب مهارة كبيرة في التسخين واللحام المتقن.
سبيكة 7075
الخصائص: سبيكة من الزنك-الزنك-الملغ-النحاس ذات قوة عالية للغاية تُستخدم عادةً في المنتجات الفضائية والعسكرية.
التحديات:
- قابلية لحام ضعيفة؛ لا يتم لحامها بشكل تقليدي.
- سريع التأثر بالتآكل الإجهادي.
- وعادةً ما يتم استخدام عمليات اللحام بالتقليب الاحتكاكي أو عمليات متخصصة أخرى.
تقنيات لحام الألومنيوم
من الضروري اختيار إجراء اللحام المناسب تمامًا كما هو الحال في اختيار السبيكة المناسبة. وأكثر طرق لحام الألومنيوم استخداماً هي:
- لحام TIG (GTAW): يمكن إنتاج لحامات دقيقة ونظيفة، ومع ذلك فهي مناسبة على المواد الرقيقة. وهو شائع عند التعامل مع السبائك 1xxx و5xxx و6xxx.
- لحام MIG (GMAW): توفر معدلات ترسيب أسرع، ويمكن استخدامها مع المقاطع السميكة وغالبًا ما تكون عملية اللحام المفضلة في الصناعة للحام سبائك الألومنيوم من السلسلتين 5xxx و6xxx.
- معادن الحشو: من المهم اختيار معدن الحشو المناسب. وعلى هذا النحو، ينطبق الحشو 5356 على السبائك 5xxx و4043 على 6xxx.
- التسخين المسبق وما بعده: المعالجة: يتجنب التسخين المسبق المشاكل المرتبطة بالصدمة الحرارية والتشقق، خاصةً في المكونات السميكة. تحتاج بعض السبائك إلى تقادم اصطناعي لاستعادة القوة بعد اللحام.
اقتراحات عملية في لحام سبائك الألومنيوم
تراكيب لحام الألومنيوم يمكن لحام الألومنيوم بسهولة، ولكن هذه العملية تحتاج إلى تخطيط وتقنية إضافية لأن الألومنيوم لديه موصلية حرارية عالية، وميل إلى نمو طلاءات الأكسيد ويمكن أن يتشوه أو يتكسر بسهولة. يمكن أن تعزز السبيكة والتقنية الصحيحة من قوة اللحام والجودة بشكل كبير. وفيما يلي اقتراحات العمل:
1. اختر السبيكة المناسبة للاستخدام
- في البيئات البحرية والكيميائية والمعرضة للتآكل: 5052 و5083 و5083 و5754 هي الخيار الأمثل.
- قوة معتدلة: تُستخدم 6061، 6063 في الغالب في التركيبات القوية.
- للاستخدام في الزخرفة أو كمواد منخفضة القوة: يمكن استخدام 1100، 1350.
- تجنب السبائك: مثل 2024 و2219 و7075 ما لم يتم استخدام طرق متخصصة مثل اللحام بالتقليب الاحتكاكي.
2. اختر عملية اللحام المناسبة
- TIG (GTAW): هي عملية دقيقة ونظيفة وغالبًا ما تُستخدم عند التعامل مع لحام المقطع الرقيق. الأنسب لـ 5052 و5083 و6061 و1100.
- الغاز الخامل المعدني (GMAW): يستخدم معيار الصناعة MIG (الغاز الخامل المعدني أو القوس المعدني الغازي). يطبق بشكل أسرع حيثما يتطلب معدن أكثر سمكاً؛ يطبق عادةً في التطبيقات الصناعية. مناسب 5052 و6061 و5754.
- اللحام بالتحريك الاحتكاكي (FSW): تُعد تقنية اللحام هذه أكثر إنتاجية مع السبائك عالية القوة مثل 7075 و2219، والتي لا يُقترح فيها اللحام بالانصهار.
3. تحضير السطح
- قبل الاستدعاء إلى المجثم، قم بتنظيف سطح أكسيد الألومنيوم إما بفرشاة من الفولاذ المقاوم للصدأ أو منظف كيميائي قبل اللحام
- تأكد من أن السطح ليس زيتيًا أو رطبًا، وإلا فقد تكون المادة مسامية وذات روابط ضعيفة.
4. تنظيم مدخلات التدفئة
- يقوم الألومنيوم بتوصيل الحرارة بسرعة كبيرة، وبالتالي يتسبب ارتفاع درجة الحرارة في حدوث تشوه أو احتراق أو قوة.
- قلل من تمريرات اللحام الطويلة وأحجام الأقطاب الكهربائية غير المناسبة واستخدم التسخين المسبق (عند الضرورة) لضمان توزيع موحد للحرارة.
5. استخدام معادن الحشو المتوافقة
- للحفاظ على القوة وتجنب التآكل، قم بمطابقة سبيكة الحشو مع المعدن الأساسي.
- بعض سبائك الحشو الشائعة هي سبائك الحشو 4045 و5356 و5556 و5556، اعتمادًا على أساس الألومنيوم.
6. معالجات ما بعد اللحام
- في حالة السبائك التي تتطلب معالجة حرارية، مثل 6061 أو 2024، يجب إجراء المعالجة الحرارية بعد اللحام لاستعادة الخواص الميكانيكية.
- يمكن اكتساب المزيد من المقاومة للتآكل عن طريق الطلاء بأكسيد الألومنيوم أو غيره من الطلاءات الواقية الأخرى في البيئات البحرية أو البيئات الأخرى المسببة للتآكل.
7. تقليل التشويه إلى الحد الأدنى
- يمكن أن تساعد اللحامات المتداخلة والتثبيت واللحام بالمسامير في الحد من الالتواء أو الإجهاد.
- يمكن استخدام قضبان الدعم أو ألواح التبريد لامتصاص الحرارة الزائدة على الألواح الرقيقة.
- تضمن هذه الاقتراحات المفيدة قوة وصلابة ومقاومة التآكل في الألومنيوم الملحوم بشكل متساوٍ ومقاوم للتآكل، وتقلل من فرصة التصدع أو التشوه أو التحطم.
الخاتمة
يحتاج لحام سبائك الألومنيوم إلى نوع من التوازن بين اختيار المواد والإجراء والعلاج الحراري بعد اللحام للحصول على وصلات قوية وثابتة ومقاومة للتآكل. من بين مجموعة واسعة من سبائك الألومنيوم المتاحة، تقدم سبائك الألومنيوم 5052 و5083 و5754 و6061 و6063 و1100 و1350 أفضل الخصائص من حيث مقاومة التآكل والليونة وسهولة التصنيع من أجل لحامها بنجاح. هذا النوع من السبائك شائع في صناعات مثل الصناعة البحرية وشركة السيارات وصناعة الطيران وصناعة الهياكل بسبب قوتها المعتدلة إلى العالية مع قابلية اللحام الجيدة. وعلى العكس من ذلك، في نهاية القوة الأعلى في طيف السبائك (2024 و2219 و7075) تكون السبائك عالية القوة صعبة اللحام بشكل خاص لأنها عرضة للتشقق الساخن والتشويه وفقدان خصائص القوة، مما يتطلب إما طرق لحام خاصة (اللحام بالإثارة الاحتكاكية أو المعالجة الحرارية الخاضعة للتحكم) أو معالجات حرارية خاصة.
تعتبر هذه الجوانب العملية مثل إعداد سطح اللحام، ودرجة الحرارة، واستخدام الحشوات المناسبة، بالإضافة إلى معالجات ما بعد اللحام مهمة في ضمان الاستخدام الأمثل للهياكل الملحومة المصنوعة من الألومنيوم. من خلال معرفة خصائص وفوائد وعيوب كل سبيكة، يمكن للمهندسين والمصنعين اتخاذ قرارات مستنيرة من شأنها أن تؤدي إلى قوة هيكلية كافية وعمر افتراضي طويل. وأخيرًا، من خلال اختيار سبيكة الألومنيوم الصحيحة، والالتزام بإجراءات اللحام الصحيحة، يمكن ضمان الجودة والسلامة العالية في اللحام، مما يزيد من أمن وكفاءة جميع المنتجات والتطبيقات الصناعية والمعمارية والتكنولوجية.
الأسئلة الشائعة
1. ما هي أسهل سبائك الألومنيوم لحامًا؟
تُعد السبائك 5052 و5083 و5083 و5754 و6061 و6063 و1100 و1350 الأسهل لحامًا. تتميّز هذه السبائك بمقاومة جيدة للتآكل وليونة عالية وفرصة التشقق أثناء اللحام ضئيلة للغاية مما يجعل استخدام السبائك مناسبًا في معظم التطبيقات الصناعية والهيكلية.
2. لماذا يصعب لحام بعض خلائط سبائك الألومنيوم؟
من الصعب لحام سبائك مثل 2024، 2219، 7075 بسبب قوتها العالية وإمكانية معالجتها بالحرارة، كما أنها تميل إلى التشقق الساخن والتشويه وهذه بعض المخاطر التي تواجهها أثناء عملية اللحام بالانصهار التقليدي، والقدرة على فقدان خواصها الميكانيكية. وعادةً ما تكون عمليات الربط الخاصة، مثل اللحام بالإثارة الاحتكاكية ضرورية أيضًا لإنتاج وصلات قوية وخالية من العيوب.
3. ما هي أفضل الممارسات في مصادر لحام الألومنيوم؟
تتضمن أفضل الممارسات كيفية تنظيف السطح بشكل صحيح لإزالة طبقات الأكسيد، والتحكم الدقيق في مدخلات الحرارة، وأنواع معادن الحشو المتوافقة مع بعضها البعض، واللحام بالتثبيت أو اللحام بالتثبيت لتقليل أي تشويه، وأي معالجة بعد اللحام مثل المعالجة الحرارية أو الطلاء الواقي. تؤدي هذه الممارسات بشكل فعال إلى لحامات عالية وقوية ومتينة ومقاومة للتآكل.