مبدأ العمل ومجالات تطبيق اللحام الاحتكاكي

في عمليات التصنيع الميكانيكية، من الشائع أن تلتصق الأسطح المعدنية لقطع العمل وتلحم معًا بسبب الحرارة الناتجة عن الاحتكاك، كما هو الحال عند تدوير قطع العمل على الأدوات الآلية. من خلال تحليل ظواهر الالتصاق واللحام هذه، يمكن فهم جوهر اللحام بالاحتكاك. اللحام بالاحتكاك هو طريقة لحام تستخدم حرارة الاحتكاك وحرارة تشوه البلاستيك الناتجة عن احتكاك سطح تلامس قطعة العمل لرفع درجة الحرارة بالقرب من الواجهة إلى نطاق درجة حرارة قريب من نقطة الانصهار ولكن أسفلها، مما يتسبب في تعرض قطعة العمل لتشوه البلاستيك والتدفق تحت الضغط. يتم تحقيق ذلك من خلال نشر وإعادة بلورة جزيئات الواجهة.

هناك العديد من طرق اللحام الاحتكاكي، واستنادًا إلى مسار عمل الاحتكاك وخصائص العملية، تشمل الطرق الشائعة في الإنتاج الفعلي اللحام الاحتكاكي المستمر، واللحام الاحتكاكي لتخزين الطاقة، واللحام الاحتكاكي للتحكم في الطور، واللحام الاحتكاكي بالقصور الذاتي، ولحام الاحتكاك المساري، و تحريك اللحام الاحتكاكي. من بينها، اللحام بالاحتكاك المستمر، واللحام بالاحتكاك بالتحكم في الطور، واللحام بالاحتكاك بالقصور الذاتي، واللحام بالاحتكاك بالسكك الحديدية يعتمد على حركة الاحتكاك النسبي بين الأجزاء الملحومة لتوليد الطاقة الحرارية، والتي يشار إليها مجتمعة باسم اللحام الاحتكاكي التقليدي. اللحام بالتحريك الاحتكاكي، واللحام الاحتكاكي المدمج، واللحام الاحتكاكي للجسم الثالث، واللحام بتراكب الاحتكاك هي عمليات لحام تعتمد على الحرارة الناتجة عن حركة الاحتكاك النسبية بين رأس التحريك وقطعة العمل.

يمكن تقسيم عملية اللحام بالاحتكاك تقريبًا إلى أربع مراحل:

1. تحويل الطاقة الميكانيكية الاحتكاكية إلى طاقة حرارية.

2. تشوه المواد البلاستيكية.

3. تزوير الضغط تحت ظروف اللدائن الحرارية.

4. اختتام لحام إعادة التبلور بالانتشار بين الجزيئات.

بالمقارنة مع اللحام التقليدي، يتميز اللحام الاحتكاكي بدرجة حرارة أقل واستهلاك للطاقة، مع استهلاك طاقة كهربائية منخفض يصل إلى 20% من اللحام التقليدي. يمكن لحام كل من المعادن نفسها والمختلفة بشكل فعال. ودقة اللحام عالية. الحد الأقصى للخطأ في الطول الإجمالي لغرفة الاحتراق المسبق لمحركات الديزل الناتجة عن اللحام الاحتكاكي هو ± 0.1 ملم. يمكن لجودة اللحام المستقرة والقوة العالية أن تطيل عمر خدمة المنتج بشكل كبير. عملية اللحام غير مناسبة لأي مستهلكات لحام، وهي نظيفة وصحية وخالية من التلوث. في الوقت نفسه، المنطقة المتضررة بالحرارة صغيرة، وسرعة اللحام سريعة، ودرجة حرارة العملية أقل من درجة حرارة الانصهار، مما يقلل بشكل فعال من عيوب التصلب. على عكس اللحام القوسي التقليدي، لا يشكل اللحام الاحتكاكي أي مخاطر مثل الشرر أو ضوء القوس أو الغازات الضارة، مما يجعله أكثر ملاءمة لحماية الصحة والسلامة البيئية.

بفضل خصائصه التقنية عالية الجودة والفعالة والموفرة للطاقة والخالية من التلوث، فقد تم تطبيق اللحام الاحتكاكي بشكل متزايد في مجالات مثل الفضاء الجوي ومركبات الطاقة النووية والتصنيع الميكانيكي. لقد حظيت باهتمام كبير من الدول الصناعية واستثمرت مبلغًا كبيرًا من الأموال في تطوير التكنولوجيا وتطبيقها. من المعتقد على نطاق واسع أن اللحام بالاحتكاك هو تقنية لحام موثوقة وقابلة للتكرار وموثوقة.

مع أداء اللحام الممتاز للحام الاحتكاك، يمكن لهذه التكنولوجيا أيضًا إكمال عمليات الإصلاح المختلفة بشكل فعال، مثل تكسير المكونات الهيكلية الرئيسية، وأخطاء موضع ثقب الصفائح المعدنية، وعيوب الصب، وشقوق التبريد، وغيرها من المشاكل. لحام إصلاح سدادة الاحتكاك عبارة عن عملية لحام في الحالة الصلبة تتميز بسرعة لحام سريعة ومنطقة صغيرة متأثرة بالحرارة وقوة إصلاح تصل إلى أكثر من 90٪ من قوة الجسم. تتم عملية الإصلاح بشكل آلي بالكامل، وموثوقة من حيث الجودة، وتفي الأجزاء الملحومة بمتطلبات الاستخدام القياسية العالية، مما يقلل من الخسائر الاقتصادية والجدول الزمني لتخريد المواد والأجزاء.