الفرق بين النحاس واللحام الانصهار

يعد اللحام والنحاسان من أكثر التقنيات شيوعًا المستخدمة للانضمام إلى المعادن ، ولكنها تعمل على مبادئ مختلفة وتناسب تطبيقات مختلفة. يعد فهم الاختلافات بين اللحام النحاس واللحام بالاندماج أمرًا ضروريًا للمهندسين والمصنعين وأي شخص يشارك في عمليات التصنيع. تستكشف هذه المقالة الفروق الرئيسية بين الطراز واللحام الانصهار ، بما في ذلك العمليات والمواد والتقنيات والمزايا والتطبيقات لكل طريقة.

التعريف والعملية

التنظيف هي عملية انضمام للمعادن لا تتضمن ذوبان المعادن الأساسية. بدلاً من ذلك ، يستخدم معدن حشو ، والذي يحتوي على نقطة انصهار أقل من قطع العمل ، عادةً أعلى من 450 درجة مئوية (842 درجة فهرنهايت). أثناء النحاس ، يتم تسخين المعادن الأساسية ، مما يتسبب في ذوبان معدن الحشو وتدفق في المفصل من خلال الحركة الشعرية. عندما يبرد التجميع ، يصلب المعدن الحشو ، ويخلق رابطة قوية بين المكونات.

لحام الانصهار ، من ناحية أخرى ، يتضمن ذوبان كل من المعادن الأساسية ومواد الحشو (إذا تم استخدامها) على أسطحها الواردة. تقوم العملية بإنشاء تجمع منصهر يصلب عند التبريد ، ويشكل مفصلًا مستمرًا. يشمل لحام الاندماج طرقًا مختلفة مثل اللحام القوس ، ولحام الغاز ، ولحام الليزر ، ولحام شعاع الإلكترون. السمة الرئيسية لحام الانصهار هي أنه يعتمد على الانصهار الكامل للمعادن التي يتم ربطها.

اعتبارات درجة الحرارة

أحد الاختلافات الأساسية بين النحاس واللحام الانصهار هو درجة الحرارة التي تحدث فيها كل عملية. يتم تنفيذ النحاس في درجات حرارة أقل ، مما يعني أنه يمكن استخدامه للانضمام إلى المواد التي قد تكون حساسة لارتفاع الحرارة. يساعد هذا التحكم الحراري على تقليل التزييف والتشويه والتغيرات في خصائص المواد.

في المقابل ، يتضمن لحام الانصهار درجات حرارة أعلى تتجاوز في كثير من الأحيان نقطة انصهار المعادن الأساسية. يمكن أن تسبب هذه الحرارة العالية تغييرات كبيرة في البنية المجهرية للمعادن التي يتم لحامها. على الرغم من أن هذا قد يكون مفيدًا في بعض الحالات ، مثل إنشاء مفاصل قوية للغاية ، إلا أنه يمكن أن يؤدي أيضًا إلى تحديات مثل المناطق المتأثرة بالحرارة التي قد تضعف المواد الأساسية.

حشو المعادن

هناك تمييز حاسم آخر يكمن في استخدام المعادن الحشو. في النحاس ، يتم اختيار المعدن الحشو على وجه التحديد للحصول على نقطة انصهار أقل من تلك الموجودة في المعادن الأساسية. تشمل مواد الحشو المشتركة سبائك النحاس والفضة والألومنيوم. تم تصميم اختيار المعدن الحشو لتعزيز خصائص المفصل ، مثل مقاومة التآكل وقوتها.

في اللحام بالانصهار ، قد يتم أو لا يتم استخدام المعدن الحشو ، اعتمادًا على الطريقة المستخدمة. عند إضافة مادة حشو ، يتم اختيارها عادةً لتطابق خصائص المعادن الأساسية عن كثب. هذا يضمن أن المفصل الملحوم يحتفظ بقوة المواد الأصلية والليونة.

التصميم المشترك والتركيب

النحاس يسمح بمزيد من التسامح في التصميم المشترك من اللحام الانصهار. يمكن أن يملأ الإجراء الشعري لمعدن الحشو المنصهر الفجوات بين القطع التي يتم ربطها ، مما يجعل النحاس مناسبًا للمفاصل مع التثبيت الأقل دقة. يمكن أن يكون ذلك مفيدًا عند العمل مع المكونات أو التجميعات غير المنتظمة التي تتطلب تحملًا أقل صرامة.

من ناحية أخرى ، يتطلب اللحام Fusion Fusion بتثبيت أكثر تشددًا بين المعادن لضمان لحام ناجح. يمكن أن تؤدي الفجوات أو الاختلالات إلى مفاصل ضعيفة أو غير مكتملة ، مما يبرز أهمية التجميع الدقيق قبل اللحام.

المزايا

يقدم كل من اللحام النحاس والانصهار مزايا فريدة اعتمادًا على التطبيق. 

مزايا النحاس:

1. المعادن المتباينة: يمكن للنحاس أن تنضم بفعالية إلى المعادن المختلفة ، وهو أمر مفيد بشكل خاص في التطبيقات التي تتطلب التوافق بين أنواع مختلفة من المواد.

2. تشويه أقل: نظرًا لانخفاض درجات الحرارة المعنية ، فإن النحاس يقلل من التشويه والتغيرات في خصائص المواد للمكونات.

3. الأشكال متعددة الاستخدامات: تتيح القدرة على ملء الثغرات النحاس للانضمام إلى الأشكال والتكوينات التي من شأنها أن تكون صعبة في اللحام.

4. مقاومة التآكل: توفر العديد من سبائك النحاس مقاومة تآكل ممتازة ، مما يجعلها مناسبة للتطبيقات الصناعية.

مزايا لحام الانصهار:

1. قوة عالية: لحام الانصهار يخلق مفاصل عالية القوة مناسبة للتطبيقات الهيكلية وظروف التحميل الثقيل.

2. المفاصل غير الملحومة: يمكن أن تؤدي الطبيعة غير الملحومة للمفصل الملحوص بالاندماج إلى الانتهاء السلس وتقليل تركيز الإجهاد.

3. المواد المتاحة بسهولة: يمكن أن تكون العديد من المعادن سهلة الانصهار ، وغالبًا ما تكون مواد الحشو قياسية ، مما يجعلها متاحة بسهولة.

4. مجموعة واسعة من التطبيقات: طرق لحام الاندماج متعددة الاستخدامات للغاية ويمكن استخدامها في مختلف الصناعات ، من البناء إلى الفضاء.

التطبيقات

يجد كل من لحام النحاس والانصهار تطبيقات في العديد من الصناعات ، ولكنها تميل إلى التفوق في مجالات محددة.

تطبيقات النحاس: يتم استخدام النحاس عادة في الإلكترونيات ، والسباكة ، وأنظمة HVAC ، وتصنيع السيارات ، وخاصة عندما تحتاج إلى انضمام المعادن المتباينة. على سبيل المثال ، غالبًا ما يتم استخدامه لتجميع المبادلات الحرارية ومكونات التبريد.

تطبيقات اللحام الانصهار: لحام الاندماج سائدا في الصناعات الثقيلة مثل البناء ، بناء السفن ، والفضاء ، حيث تكون قوة الوصلات وسلامة المفاصل ذات أهمية قصوى. يستخدم على نطاق واسع لتصنيع هياكل الفولاذ وخطوط الأنابيب ومكونات الآلات.

خاتمة

باختصار ، في حين أن اللحام النحاس والانصهار كلاهما طرق أساسية للانضمام إلى المعادن ، فإنها تختلف اختلافًا كبيرًا في عملياتها ودرجات الحرارة والتطبيقات وخصائص المفاصل. Brazing هي عملية درجات الحرارة المنخفضة تسمح بالانضمام إلى المعادن المختلفة وتقليل التشوه الحراري ، في حين أن لحام الانصهار يوفر مفاصل عالية القوة وسلسة مناسبة للتطبيقات الشاقة. يساعد فهم هذه الاختلافات المهندسين والمصنعين على اختيار الطريقة المناسبة لاحتياجاتهم المحددة ، مما يضمن سلامة وموثوقية منتجاتهم. كل تقنية لها مكانها في عالم التصنيع ، مما يساهم في الابتكارات في مختلف الصناعات.