معدن الحشو

في مجال تشكيل المعادن ، يُعتبر معدن الحشو معدنًا يُضاف في عملية صنع الوصلة من خلال اللحام أو اللحام بالنحاس أو اللحام بالقصدير .

تعتمد عمليات اللحام بالقصدير واللحام بالنحاس على إضافة معدن حشو إلى الوصلة لتشكيل الرابط بين أجزاء المعدن الأساسي. يستخدم اللحام اللين معدن حشو ينصهر عند درجة حرارة أقل من درجة حرارة قطعة العمل، وغالبًا ما يكون سبيكة لحام من الرصاص والقصدير. أما اللحام بالنحاس واللحام الصلب فيستخدمان معدن حشو ينصهر عند درجة حرارة أعلى، قد تقترب من درجة حرارة المعدن الأساسي، وقد يشكل سبيكة يوتكتيكية معه.

تتميز سبائك الحشو بانخفاض درجة انصهارها مقارنةً بالمعدن الأساسي، مما يسمح بتكوين الوصلة بتسخين المجموعة بأكملها إلى درجة الحرارة المطلوبة دون انصهارها دفعة واحدة. ويمكن تكوين الوصلات المعقدة، المستخدمة عادةً في صناعة المجوهرات أو غلايات البخار ، على مراحل، باستخدام معادن حشو ذات درجات انصهار أقل تدريجيًا. وبذلك، لا تتلف الوصلات الأولية عند تسخينها إلى درجات الحرارة اللاحقة.

تعتمد عمليات اللحام على درجة انصهار المعدن الأساسي، وتتطلب بدء انصهار المعدن الأساسي نفسه. وعادةً ما تتطلب توزيعًا دقيقًا للحرارة من شعلة صغيرة، إذ يُتجنب انصهار قطعة العمل بأكملها بالتحكم في توزيع الحرارة على مساحة معينة، بدلًا من الحد من أقصى درجة حرارة. وفي حال استخدام مادة حشو، تكون من سبيكة ودرجة انصهار مماثلة للمعدن الأساسي.

لا تتطلب جميع عمليات اللحام استخدام معدن حشو. فعمليات اللحام الذاتي لا تتطلب سوى صهر جزء من المعدن الأساسي الموجود، وهذا يكفي شريطة أن يكون الوصل محكمًا ميكانيكيًا قبل اللحام. أما اللحام بالحدادة أو اللحام بالمطرقة فيستخدم الطرق لإغلاق الوصلة الساخنة وزيادة حرارتها موضعيًا.

تعتمد العديد من عمليات اللحام بالغاز ، مثل لحام الرصاص ، على اللحام الذاتي، ولا يُضاف سلك حشو منفصل من نفس المعدن إلا عند وجود فجوة. تستخدم بعض المعادن، كالرصاص أو سبيكة بيرمابرايت من الألومنيوم، شرائح متبقية من نفس المعدن كحشو. أما الفولاذ، فيُلحم عادةً باستخدام سبيكة حشو مُصممة خصيصًا لهذا الغرض. ولمنع الصدأ أثناء التخزين، تُطلى هذه الأسلاك غالبًا بطبقة رقيقة من النحاس.

في لحام القوس الكهربائي ، يُستخدم قضيب الحشو بشكل أساسي كقطب كهربائي قابل للاستهلاك، كما أنه يُولّد الحرارة في قطعة العمل. ويُنتج التفريغ الكهربائي من هذا القطب حرارةً تُذيب كلاً من القطب نفسه وتُسخّن المعدن الأساسي.

لحام TIG هو عملية لحام كهربائي تستخدم قطبًا كهربائيًا من التنجستن غير قابل للاستهلاك لتوفير الحرارة، مع إضافة سلك الحشو يدويًا. يشبه هذا النوع من اللحام عملية اللحام بالغاز، ولكن مع اختلاف مصدر الحرارة.

يُستخدم معدن الحشو بشكل متخصص عند ترسيب معدن مختلف عمدًا. ويُستخدم هذا غالبًا في التغطية السطحية الصلبة لأدوات الحفر أو أسنان جرافات الحفارات. حيث تُرسّب سبيكة تغطية صلبة، ولكنها أغلى ثمنًا وأحيانًا هشة، على أسطح التآكل لأدوات الفولاذ الطري.

توجد أربعة أنواع من معادن الحشو : الأقطاب الكهربائية المغطاة ، وأسلاك أو قضبان الأقطاب الكهربائية العارية، وأسلاك الأقطاب الكهربائية الأنبوبية، ومواد اللحام المساعدة. أحيانًا تُضاف الأقطاب الكهربائية غير القابلة للاستهلاك، ولكن نظرًا لأن هذه المعادن لا تُستهلك في عملية اللحام، فإنها تُستبعد عادةً.

• رقائق لحام غير متبلورة
• اللحام الذاتي ، عمليات اللحام بدون استخدام مواد حشو

• كاري، هوارد ب. وسكوت سي. هيلزر (2005). تكنولوجيا اللحام الحديثة. أبر سادل ريفر، نيو جيرسي : بيرسون إديوكيشن. ISBN 0-13-599290-7.