اللحام بالنبض المغناطيسي ( MPW ) هو عملية لحام في الحالة الصلبة تستخدم قوى مغناطيسية للحام قطعتين من العمل معًا. تشبه آلية اللحام آلية اللحام بالانفجار . [1] بدأ اللحام بالنبض المغناطيسي في أوائل السبعينيات ، عندما بدأت صناعة السيارات في استخدام لحام الحالة الصلبة. أكبر ميزة باستخدام اللحام بالنبض المغناطيسي هي تجنب تشكيل الأطوار المعدنية الهشة. لذلك ، يمكن لحام المعادن غير المتشابهة ، والتي لا يمكن ربطها بشكل فعال عن طريق لحام الانصهار . باستخدام اللحام بالنبض المغناطيسي ، يمكن إجراء اللحامات عالية الجودة في معادن متشابهة وغير متشابهة خلال ميكروثانية دون الحاجة إلى حماية بالغازات أو مواد اللحام الاستهلاكية.
يعتمد اللحام بالنبض المغناطيسي على نبضة كهرومغناطيسية قصيرة جدًا (<100 ميكروثانية) ، والتي يتم الحصول عليها عن طريق التفريغ السريع لمكثفات من خلال مفاتيح الحث المنخفض في ملف. التيار النبضي يكون ذو السعة والتردد العاليين (500 كيلو أمبير و 15 كيلو هرتز) يشكلان مجالا مغناطيسيا عالي الكثافة ، مما ينتج عنه تيار دوامي في إحدى قطع العمل. تنشأ عند الاستخدام قوى لورينتز الطاردة وضغط مغناطيسي عالٍ يتجاوز بكثير قوة خضوع المادة yield strength مما يتسبب في التسارع وتأثر إحدى قطع العمل على الجزء الآخر بسرعة تصادم تصل إلى 500 م/ث (1,100 ميل/س) . [2]
أثناء اللحام بالنبض المغناطيسي ، يتم تطوير تشوه بلاستيكي عالٍ إلى جانب إجهاد القص shear strain العالي وتعطل الأكسيد بفضل النفث ودرجات الحرارة المرتفعة بالقرب من منطقة الاصطدام. هذا يؤدي إلى لحام الحالة الصلبة بسبب صقل البنية المجهرية ، وتكون خلايا الخلع ، والانحناءات المنزلقة في المادة الصلبة ، والتوائم الدقيقة ، وإعادة التبلور الموضعي. [3]
من أجل الحصول على لحام قوي ، يجب الوصول إلى عدة شروط: [4]
الفرق الرئيسي بين اللحام بالنبض المغناطيسي واللحام المتفجر هو أن زاوية الاصطدام والسرعة تكونان ثابتين تقريبًا أثناء عملية اللحام المتفجر ، بينما في اللحام بالنبض المغناطيسي يتغيران باستمرار.
تم إجراء العديد من الفحوص العددية للتنبؤ بسلوك اللحام بالنبض المغناطيسي وسلوك الجزء المتحرك لتحديد ظروف التصادم. بشكل عام ، تتحكم سرعة الجزء المتحرك قبل التأثير في الظواهر البينية. هذه هي المعلمة المميزة التي يجب أن تكون معروفة بناءً على العملية ومعلمات العملية القابلة للتعديل. على الرغم من أن القياسات التجريبية باستخدام طرق قياس السرعة بالليزر توفر تقييمًا دقيقًا لسرعة الجزء المتحرك flyer ، (أحد الأمثلة على هذا القياس هو قياس سرعة دوبلر الفوتوني (PDV) ) ، يقدم الحساب العددي وصفًا أفضل لسرعة النشر من حيث التوزيع المكاني والزماني. علاوة على ذلك ، فإن حساب متعدد فيزيائي لعملية اللحام بالنبض المغناطيسي يأخذ في الاعتبار التيار الكهربائي عن طريق الملف ويحسب السلوك المادي لمشكلة مقترنة كهرومغناطيسية ميكانيكية. في وقت ما ، تسمح هذه المحاكاة أيضًا بتضمين التأثير الحراري أثناء العملية. [5] [6] تم وصف نموذج ثلاثي الأبعاد يستخدم لمحاكاة LS-DYNA أيضًا [بحاجة لمصدر] ، كما أنه يوفر بعض التفاصيل عن التفاعلات الفيزيائية للعملية ، والمعادلات الحاكمة ، وإجراء الحل ، وكلا من الشروط الأولية والحدود. يستخدم النموذج لإظهار قدرة الحساب ثلاثي الأبعاد للتنبؤ بسلوك العملية وخاصة حركيات النشر والتشوه العياني. [7]
Lokasi Pengunjung: 18.118.252.232