تكوين الطبقة المانعة

آلية التأثير الفيزيائي-الكيميائي

عند السطح الفاصل بين الألومنيوم المنصهر والفولاذ الصلب، تنتشر ذرات الحديد والألومنيوم في بعضها البعض. عند التبريد تتشكل أطوار بين فلزية هشة مثل FeAl3 أو Fe2Al5. هذه الأطوار لها بنية بلورية منتظمة جداً بدون مستويات انزلاق وتصل صلابتها إلى 1000 HV. يزداد سمك الطبقة أسيّاً مع زيادة درجة الحرارة وزمن التلامس. التبريد السريع يجمّد طبقة رقيقة لكن صلبة.

الأهمية المعدنية والمخاطر أثناء اللحام

الطبقة الهشة لا تمتلك تقريباً أي قابلية للتشكيل. تحت إجهادات الانكماش أثناء التبريد تتشكل شقوق فوراً على طول الطبقة. الوصلة تفشل حتى عند الحمل المنخفض. من سمك طبقة حوالي 10 µm تصبح الدرزة بأكملها غير صالحة. التمدد الحراري المختلف للألومنيوم والفولاذ يولّد إجهادات إضافية. يمكن أن تتشكل مسام عندما تُحتجز أكاسيد أو رطوبة في منطقة الوصل.

ممارسة الورشة وتعليمات العمل

تشكيل الطبقة الحاجزة يمكن تقليله فقط وليس منعه تماماً. حافظ على زمن تلامس حوض اللحام أقل من 0,5 ثانية. حدّ من إدخال الحرارة بواسطة قوس قصير، سرعة لحام عالية وتيار منخفض. الهدف هو سمك طبقة بين فلزية أقل من 5 µm. استخدم قطع انتقالية من ألومنيوم-فولاذ ملحوم بالتفجير أو استخدم اللحام بالاحتكاك أو اللحام بشعاع الليزر مع تحكم دقيق في الطاقة. نظّف أسطح الوصل جيداً وأزل طبقات الأكسيد. تجنب التسخين المسبق للفولاذ لأن الحرارة تسرّع الانتشار.