داخل فرن مفرغ{0}عالي، عند درجة حرارة شديدة تصل إلى 1200 درجة مئوية، تدعم لوحة التسخين مجموعة من الأجزاء المعدنية المعقدة حيث تذوب سبيكة الحشو وتتدفق إلى المفصل عن طريق الحركة الشعرية. هذه اللوحة ليست مصنوعة من الفولاذ، والتي من شأنها أن تتدلى وتخرج الغازات عند درجة الحرارة هذه. إنها كتلة متخصصة من المعدن المقاوم للحرارة أو الجرافيت، تتوهج باللون الأحمر الباهت في الفراغ المثالي، وتم تصميمها لتكون مسطحة ومستقرة وصامتة تمامًا في البيئة الحارة النقية.

اختيار المواد لدرجات الحرارة القصوى

بالنسبة لدرجات حرارة اللحام التي تزيد عن 1000 درجة، يجب أن يتم تصنيع اللوحة من مادة تجمع بين انخفاض إطلاق الغازات والثبات الميكانيكي بدرجة الحرارة العالية-. يتم اختيار الجرافيت المنقى عالي الكثافة- بشكل متكرر بسبب:

التمدد الحراري المنخفض

مقاومة ممتازة للصدمات الحرارية

إمكانية التصنيع في الأشكال الهندسية الدقيقة

وبدلاً من ذلك، توفر المعادن المقاومة للحرارة مثل الموليبدينوم أو التنغستن تسطيحًا وصلابة فائقة تحت الأحمال الحرارية الشديدة. يوفر الموليبدينوم موصلية حرارية عالية وقوة استثنائية، في حين يتفوق التنغستن في مقاومة الزحف، على الرغم من أن كلاهما يتطلب تصنيعًا دقيقًا بسبب الهشاشة والتكلفة.

عند درجة حرارة ألف درجة في فراغ مثالي، تكون الصفيحة عبارة عن كتلة صلبة متوهجة من المعدن النقي، وهي مرحلة ساخنة وصامتة حيث يتم ربط المعادن بأرقى الأنهار المنصهرة. يجب أن تحافظ المادة المختارة على استوائها وسلامتها الهيكلية عند درجات حرارة اللحام لضمان تدفق شعري ثابت وموحد لسبيكة الحشو.

تكامل عنصر التسخين والتحكم في درجة الحرارة

تعتبر عناصر التسخين المدمجة ضرورية لتحقيق درجات حرارة دقيقة وموحدة. تشمل التصاميم الشائعة ما يلي:

الموليبدينوم أو سخانات سلك التنغستن

سخانات قضيب كربيد السيليكون

تم دمج السخانات في اللوحة لتوفير حرارة متساوية عبر السطح. يجب أن تكون مواصفات توحيد درجة الحرارة محددة بوضوح لتجنب النقاط الساخنة أو الباردة المحلية، والتي يمكن أن تؤثر على جودة المفصل.

قبل التشغيل، يتم تنظيف مجموعة اللوح والسخان بدقة وتحميصهما بالمكنسة الكهربائية-لإزالة بقايا المواد العضوية. أي تلوث متبقي من شأنه أن يؤدي إلى إطلاق الغاز، مما يعرض الفراغ للخطر ويحتمل أن يسبب عيوبًا في المفاصل الملحومة.

لذلك يجب أن تتضمن مواصفات اللحام الفراغي للوحة التسخين ما يلي:

اختيار المواد ومتطلبات النقاء

الحد الأقصى المسموح به لانحراف التسطيح عند درجة حرارة اللحام

الحد الأقصى لتدرج درجة الحرارة عبر الصوانى

وضع السخان وكثافة الواط لضمان التوزيع الحراري الموحد

الاعتبارات الفنية

الجرافيت:مقاوم للصدمات الحرارية، وممتاز لتوحيد درجات الحرارة العالية-، ولكنه هش وعرضة للتشقق تحت الضغط الميكانيكي.

الموليبدينوم:قوية وموصلة للحرارة، وقادرة على الحفاظ على التسطيح الدقيق، على الرغم من أنها باهظة الثمن وحساسة لعيوب التصنيع.

يجب أن تكون كلتا المادتين متوافقتين مع ظروف الفراغ، مما يقلل من ضغط البخار وإطلاق الغازات.

خاتمة

تعتبر أسطوانة اللحام بالفراغ ذات درجة الحرارة العالية-تحفة فنية في علم المواد المقاومة للحرارة. فهو مصنوع من الجرافيت أو الموليبدينوم، مع سخانات حرارية مدمجة، ويعمل بشكل موثوق حيث قد تفشل المعادن التقليدية. ويضمن تصميمه التسطيح والتجانس الحراري والتوافق مع الفراغ، مما يوفر مرحلة ثابتة وصامتة لالتحام المعادن عند أعلى درجات الحرارة. في عمليات الربط الأكثر تطلبًا، يجب أن يتم تشكيل الأدوات نفسها من نفس النار مثل المعادن التي توحدها.