استخدام كربيد البورون في أقطاب اللحام
1. التوجيه التطبيقي
يُعدّ كربيد البورون (B₄C) مادةً مضافةً أساسيةً صلبةً لأقطاب اللحام المقاومة للتآكل والمستخدمة في عمليات التغطية السطحية. يُضاف إلى طبقات طلاء الأقطاب أو إلى قلب التدفق. تترسب أطوار صلبة مقاومة للتآكل بعد عملية اللحام السطحي، مما يُحسّن بشكلٍ كبيرٍ صلابة رواسب اللحام ومقاومتها للتآكل وثباتها عند درجات الحرارة العالية. وهو المادة الخام المفضلة لإنتاج مواد لحام مقاومة للتآكل منخفضة التكلفة وعالية الأداء.
2. الوظائف الأساسية
تحسين الصلابة ومقاومة التآكل
يتميز كربيد البورون بصلابة موس تبلغ 9.6. يشكل جزيئات بوريد صلبة بعد السطح، مما يسمح لطبقة اللحام بالوصول إلى HRC65~70، ويوفر مقاومة فائقة للتآكل الكاشط الناتج عن الرواسب والخامات ومسحوق الفحم وغيرها من الجزيئات.
تحسين الأداء في درجات الحرارة العالية
بفضل درجة انصهار تبلغ 2450 درجة مئوية، فإن كربيد البورون لن يلين أو يتقشر في ظل ظروف العمل ذات درجات الحرارة العالية، كما أنه يتمتع بصلابة حمراء ممتازة، مما يجعله مثاليًا لقطع العمل التي تعمل في بيئات التآكل ذات درجات الحرارة العالية.
تنقية خط اللحام وتثبيت القوس الكهربائي
يعمل عنصر البورون في كربيد البورون كمزيل للأكسدة ومزيل للكبريت، مما يقلل المسام وشوائب الخبث، ويصقل الحبيبات، ويحسن تكوين اللحام وقابلية فصل الخبث.
خفض تكلفة الإنتاج
لتحقيق نفس مقاومة التآكل، فإن تكلفة كربيد البورون أقل بكثير من تكلفة كربيد التنجستن، مما يقلل بشكل فعال من سعر بيع أقطاب اللحام المقاومة للتآكل.
تعزيز مقاومة التآكل
يتميز كربيد البورون بخصائص كيميائية مستقرة، مما يحسن مقاومة طبقة اللحام للأحماض والقلويات والتآكل المتوسط.
3. المؤشرات الفنية لكربيد البورون لأقطاب اللحام
- النقاء: درجة صناعية من كربيد البورون: 95%-98%؛ درجة عالية من كربيد البورون المقاوم للتآكل ≥99%
- أحجام الجسيمات الشائعة: 60-150 مش، 80-200 مش، F80
- التحكم في الشوائب: يجب الحد بشكل صارم من محتوى الحديد والسيليكون لتجنب هشاشة اللحام وتشققه.
4. طرق إضافة ونسبة كربيد البورون
أقطاب لحام مطلية
يتم خلط كربيد البورون مباشرة في الطلاءات الخارجية، بنسبة إضافة رئيسية تتراوح من 6% إلى 20%.
- مقاومة عامة للتآكل: 6%-10% كربيد البورون
- صلابة عالية ومقاومة فائقة للتآكل: 12%-20% كربيد البورون
أسلاك اللحام ذات القلب المحشو بالتدفق
يتم مزج كربيد البورون في مسحوق اللب الداخلي لأسلاك اللحام للحصول على تجانس أعلى، ويستخدم على نطاق واسع في الإنتاج الضخم.
نظام المطابقة
عادة ما يتم خلطه مع مسحوق السبائك مثل الكروم والمنغنيز والجرافيت لتشكيل طبقات سطحية مقاومة للتآكل من سلسلة البورون والكروم.
5. درجات أقطاب اللحام الرئيسية المتوافقة
- D916: قطب كهربائي عام مقاوم للتآكل مصنوع من كربيد البورون، مناسب لظروف التآكل الخفيفة والمتوسطة
- D958: قطب كهربائي من كربيد البورون عالي المحتوى، يستخدم خصيصًا للتآكل الشديد في صناعات التعدين وحقول الرمال
- أقطاب كهربائية سطحية خاصة متنوعة لصناعات التعدين وصناعة الطوب والأسمنت
6. ظروف العمل وقطع العمل المناسبة
- صناعة التعدين: أحواض ناقلة الكاشطات، أجزاء الكسارات، مزالق المناجم
- صناعة مواد البناء: براغي آلات تصنيع الطوب، شفرات الخلاطات، براغي البثق
- صناعة الطاقة الكهربائية والفحم: أجزاء مطاحن الفحم، مراوح الدفع، أنابيب نقل الفحم
- صناعة الري: شفرات مضخات الطين، أجزاء مقاومة للتآكل لنقل الرواسب
7. المزايا والعيوب
المزايا
- مقاومة ممتازة للتآكل، مما يطيل بشكل كبير عمر خدمة قطع العمل
- مقاومة جيدة لدرجات الحرارة العالية ومقاومة للأكسدة مع أداء عالي التكلفة
- عملية لحام بسيطة وتطبيقات واسعة
8. اتجاهات التطبيقات الصناعية
- يستمر الطلب في السوق على منتجات الإصلاح المقاومة للتآكل في صناعات آلات التعدين والبناء في الارتفاع.
- تستبدل مواد اللحام الصديقة للبيئة والمقاومة للتآكل منخفضة التكلفة تدريجياً أقطاب كربيد التنجستن باهظة الثمن وتصبح منتجات سائدة.
- يتم استخدام مسحوق كربيد البورون فائق النعومة وعالي النقاء بشكل متزايد في مجالات الأسطح المقاومة للتآكل عالية الدقة.