يتطلب لحام الهياكل الفولاذية الدقة والخبرة. ما هي المزالق الشائعة التي يمكن أن تهدد مشاريع اللحام الخاصة بك؟ في هذه المقالة، نستكشف النصائح الأساسية لنجاح لحام الهياكل الفولاذية. تعرّف على كيفية التعامل مع إجهاد اللحام، وتقليل التشوهات، وفهم أفضل طرق اللحام لسيناريوهات مختلفة. من خلال إتقان هذه التقنيات، يمكنك التأكد من أن اللحامات الخاصة بك قوية وموثوقة وتلبي أعلى المعايير. اكتشف الاستراتيجيات الأساسية للارتقاء بمهاراتك في اللحام وتعزيز سلامة الهياكل الفولاذية.
مزايا توصيل اللحام:
بنية بسيطة، وعدم وجود ضعف في قسم المكونات، ومعالجة بسيطة, طرق اللحام المختلفةوالتشغيل الأوتوماتيكي، وتوفير الفولاذ، والكفاءة العالية، والصلابة الكبيرة، والسلامة الجيدة، وأداء الختم الجيد.
عيوب وصلة اللحام:
تخضع المنطقة المتأثرة بالحرارة من الفولاذ لتغيرات في بنيته المعدنية، مما يتسبب في هشاشة المواد المحلية.
ينتج عن اللحام الإجهاد المتبقي والتشوه، مما يقلل من قدرة تحمل أعضاء الضغط.
الهياكل الملحومة معرضة بشدة للتشقق. وفي حالة حدوث تشققات موضعية، فإنها تكون عرضة للانتشار على نطاق واسع، كما أن الهشاشة الباردة في درجات الحرارة المنخفضة تكون أكثر وضوحًا.
الفولاذ قابلية اللحام يشير إلى السهولة التي يمكن بها لحام المواد مع تلبية الأداء الإنشائي المطلوب في ظل ظروف التصميم والعمل المناسبة. وغالباً ما تتأثر قابلية لحام الفولاذ بتركيبته الكيميائية, طريقة التدحرجوسُمك اللوحة.
لتقييم تأثير التركيب الكيميائي على قابلية اللحام، يتم التعبير عنه عمومًا بمكافئ الكربون (Ceq). يتم التعبير عن قابلية لحام الفولاذ يكون أفضل عندما يكون Ceq أصغر لأنه يشير إلى ميل أقل لتصلب المادة. وعلى العكس من ذلك، عندما يكون Ceq أكبر، تكون قابلية لحام الفولاذ أسوأ بسبب ميله الأكبر للتصلب.
يمكن حساب قيمة مكافئ الكربون Ceq (النسبة المئوية) باستخدام المعادلة التالية:
إن عملية اللحام للهيكل الصلب ينطوي على تسخين وتبريد غير متساويين. أثناء اللحام، تكون درجة حرارة اللحام والمنطقة المحيطة به عالية جدًا، بينما يظل المعدن الموجود على مسافة غير مسخن. ونتيجة لذلك، يكون تمدد وانكماش المعدن الرئيسي غير متساوٍ.
عند التبريد، سيشهد خط اللحام درجات متفاوتة من الانكماش و الإجهاد الداخلي (طوليًا وعرضيًا)، مما يؤدي إلى تشوهات مختلفة في هيكل اللحام.
لتقليل إجهاد اللحام والتشوه، يمكن معالجة جانبين: التصميم وتكنولوجيا المعالجة.
مقاييس التصميم:
يجب أن يكون موضع اللحام مرتبًا بشكل معقول.
يجب أن يتم اختيار حجم اللحام على أساس المعقولية.
يجب تقليل عدد اللحامات إلى الحد الأدنى ويجب ألا تكون مركزة بشكل مفرط. بالإضافة إلى ذلك، من الضروري تجنب إنشاء تقاطع ثلاثي الأبعاد للحامات.
من المهم تجنب إجهاد الانكماش في اتجاه سمك المعدن الأساسي قدر الإمكان.
تدابير العملية:
ترتيب تسلسل اللحام بشكل معقول;
اعتماد التشوه العكسي;
التسخين المسبق قبل اللحام والتلطيف بعد اللحام.
تشمل طرق اللحام الشائعة الاستخدام لهياكل الصلب اللحام القوسي اليدوي واللحام القوسي المغمور الأوتوماتيكي (أو شبه الأوتوماتيكي) واللحام القوسي المغمور بالغاز.
قراءة ذات صلة: اللحام بالقوس الكهربائي اليدوي مقابل اللحام المحمي بغاز ثاني أكسيد الكربون
اللحام القوسي اليدوي:
بعد كهربة القطب الكهربائي، يتم توليد قوس كهربائي لصهر سلك اللحام في القطب وإسقاطه في الحوض الصغير المنصهر الأخدودي الذي ينفخه القوس الكهربائي على اللحام.
ويغطي الخبث والغاز المتكون من طلاء القطب الكهربائي الحوض المنصهر لمنع الهواء من ملامسة المعدن السائل المنصهر وتكوين مركبات هشة وعرضة للتشقق.
اللحام بالقوس المغمور:
تستخدم طريقة اللحام هذه قوساً يحترق تحت طبقة من التدفق. وعلى عكس الطرق التقليدية، لا يتم طلاء سلك اللحام بأي مادة إضافية. وبدلاً من ذلك، يتم تغطية طرف اللحام بالتدفق الحبيبي الذي يتدفق تلقائياً من رأس تسرب التدفق.
ونتيجة لذلك، يتم دفن القوس بالكامل في التدفق، مما يؤدي إلى تركيز الحرارة واختراقها بعمق. هذا يجعلها طريقة مثالية للحام الألواح السميكة بإنتاجية عالية مع الحفاظ على جودة جودة اللحام والحد الأدنى من التشوه في اللحام.
اللحام المحمي بالغاز:
هذه طريقة لحام بالانصهار القوسي تستخدم ثاني أكسيد الكربون أو غازات خاملة أخرى كوسيط وقائي. ويتم استخدام غاز التدريع يشكل طبقة واقية محلية حول القوس، مما يساعد على منع غزو الغازات الضارة ويضمن استقرار عملية اللحام.
بالمقارنة مع اللحام القوسي اليدوي، تنتج هذه الطريقة لحامات ذات قوة أعلى، ومرونة ممتازة، ومقاومة للتآكل. وهي مناسبة لجميع مواضع اللحام، بما في ذلك طرق اللحام الأمامية والخلفية.
يتم عرض أوضاع اللحام الشائعة، وأشكال الوصلات، وأشكال الأخدود، وأنواع اللحام ورموز أشكال عقدة هيكل الأنبوب على النحو التالي:
| الكود | موضع اللحام |
| F | اللحام لأسفل |
| H | اللحام بالوضع الأفقي |
| V | اللحام العمودي |
| O | اللحام بالوضع العلوي |
قراءة ذات صلة: ماذا تعني 1G و 2G و 3G و 4G و 5G و 6G في اللحام؟
رمز نوع الوصلة وشكل الأخدود
| نوع المفصل | شكل الأخدود | ||||
| الكود | الاسم | الكود | الاسم | ||
| I | أخدود I-أخدود | ||||
| مفصل اللوحة | B | مفصل المؤخرة | V | أخدود على شكل V | |
| T | مفصل T | X | الأخدود X | ||
| X | تقاطع الأنابيب | L | أخدود على شكل V أحادي الجانب | ||
| C | وصلة فيليه | K | أخدود K | ||
| F | وصلة اللفة | U1 | أخدود على شكل حرف U | ||
| وصلة الأنابيب | T | مفصل T | J1 | أخدود على شكل حرف U أحادي الجانب | |
| K | وصلة K-المفصل | ملاحظة: 1. عندما يكون سُمك الصفيحة الفولاذية هو ≥ 50 مم، يمكن استخدام أخدود على شكل حرف U أو على شكل حرف J | |||
| Y | وصلة Y-مفصل Y | ||||
إن عيوب اللحام تنقسم إلى ست فئات: الشقوق، والتجاويف، والشوائب الصلبة، والاندماج غير الكامل، والاختراق غير الكامل، وعيوب الشكل.
الخشخشة
الشقوق الساخنة و تشققات باردة نوعان شائعان من عيوب اللحام.
تحدث التشققات الساخنة بشكل رئيسي بسبب ضعف مقاومة التشققات في المعدن الأساسي، وانخفاض جودة مواد اللحاموالاختيار غير السليم لمعايير عملية اللحام، والإجهاد الداخلي المفرط في اللحام.
من ناحية أخرى، غالبًا ما تكون التشققات الباردة نتيجة تصميم غير معقول لهيكل اللحام، والترتيب غير السليم لدرزات اللحام، وعدم كفاية تدابير عملية اللحام، مثل عدم التسخين المسبق قبل اللحام والتبريد السريع بعد اللحام.
لمعالجة هذه الأنواع من الشقوق، تتمثل إحدى الطرق في حفر ثقوب لإيقاف الشقوق عند طرفي الشق أو إزالة معدن اللحام عند الشق لإصلاحه باللحام.
التجويف:
تنقسم العيوب في اللحام بشكل عام إلى نوعين: الثقوب الهوائية وانكماش الحفرة.
تنجم الثقوب الهوائية في المقام الأول عن عدة عوامل، بما في ذلك الأضرار الجسيمة التي لحقت بطلاء القطب الكهربائي، وعدم خبز القطب الكهربائي والتدفق، وبقع الزيت أو الصدأ والأكسيد على المعدن الأساسي، وعدم كفاية تيار اللحام، وطول القوس الكهربائي الطويل بشكل مفرط، وسرعة سرعة اللحام.
تتمثل معالجة الثقوب الهوائية في إزالة معدن اللحام المعيب في موقع ثقب الهواء ثم إجراء عملية لحام للإصلاح.
من ناحية أخرى، يحدث انكماش الفوهة بشكل أساسي بسبب تيار اللحام المفرط، وسرعة اللحام العالية، والتبريد السريع للقوس، وعدم كفاية إضافة معدن الحشو لإخماد القوس بشكل متكرر.
يتمثل علاج انكماش الحفرة في إجراء عملية لحام إصلاح في موقع الحفرة.
التضمين الصلب:
هناك نوعان من العيوب التي يمكن أن تحدث أثناء اللحام: تضمين الخبث وتضمين التنغستن.
الأسباب الرئيسية لتضمين الخبث هي ضعف جودة اللحام المواد، واللحام بتيار منخفض جدًا، واللحام بسرعة كبيرة جدًا، وكثافة الخبث العالية التي تعيق قدرة الخبث على الطفو وعدم تنظيف الخبث أثناء اللحام متعدد الطبقات.
لمعالجة احتواء الخبث، يجب إزالة معدن اللحام حول المنطقة المصابة، ومن ثم يمكن مواصلة عملية اللحام.
يحدث تضمين التنجستن عادةً عندما يتلامس قطب التنجستن مع معدن الحوض المنصهر أثناء اللحام بقوس الأرغون.
ولإصلاح هذا العيب، يجب حفر المعدن المعيب في شريحة التنغستن لإصلاح هذا العيب، ويمكن بعد ذلك استئناف عملية اللحام.
الاندماج والاختراق غير الكامل:
هناك العديد من الأسباب الرئيسية لعدم اكتمال اللحام غير المكتمل، بما في ذلك تيار اللحام الصغير جدًا، وسرعة اللحام السريعة جدًا، وفجوة زاوية الأخدود الصغيرة جدًا، وتقنية التشغيل السيئة.
تتمثل طريقة معالجة عدم الانصهار في إزالة معدن اللحام في موضع عدم الانصهار، ثم إصلاح اللحام.
لمعالجة الاختراق غير المكتمل، تتمثل الطريقة في إصلاح الاختراق غير المكتمل على جانب واحد من الهيكل مع فتح جيد مباشرة في الجزء الخلفي من اللحام.
بالنسبة للحامات المهمة التي لا يمكن إصلاحها مباشرةً عن طريق اللحام، يجب إزالة معدن اللحام غير المكتمل، ويجب إعادة اللحام.
عيب الشكل:
بما في ذلك التقوس، والتداخل، والتداخل، والترهل، وانكماش الجذور، واختلال المحاذاة، وانحراف الزاوية، والارتفاع الزاويّة، والارتفاع الزائد للحام، وعدم انتظام السطح، إلخ.
بالنسبة للوصلات على شكل حرف T والوصلات المتقاطعة والوصلات الزاوية، عندما لا يقل سمك صفيحة الحافة عن 20 مم، من أجل تجنب أو تقليل إجهاد انكماش اللحام الكبير في اتجاه سمك الصفيحة المعدنية الأساسية، يجب اعتماد تصميم هيكل الوصلة التالي
تغيير اتجاه الضغط لمفصل الصفيحة السميكة لتقليل الضغط في اتجاه السُمك;
بالنسبة للعقد الخاضعة للحمل الاستاتيكي، في حالة استيفاء متطلبات حساب قوة الوصلة، يجب استبدال اللحام الأخدودي المخترق بالكامل باللحام التناكبي المخترق جزئيًا و لحام فيليه.
بعد الانتهاء من اللحام وفحص اللحام، يجب أن تكون الخطوة الأولى للفحص هي الفحص الظاهري. وينبغي استخدام الفحص البصري أو العدسة المكبرة لملاحظة أي عيوب مثل التقويض، والاحتراق، والاختراق غير الكامل، والشقوق، والحواف المتداخلة، والبقاء، والتحقق مما إذا كانت الأبعاد الكلية للحام تفي بالمتطلبات.
عادةً ما يتم الكشف عن العيوب داخل اللحام بواسطة الموجات فوق الصوتية. تعتمد هذه الطريقة على مبدأ انتشار الموجات فوق الصوتية داخل المعدن وانعكاسها وانكسارها عند مواجهة واجهة وسطين، مما يساعد في فحص العيوب داخل اللحام. يمكن استخدام شكل الموجة لتحديد وجود الخلل وموقعه.
نظرًا لوجود سطح عاكس بين المسبار وقطعة الاختبار، أثناء الفحص بالموجات فوق الصوتية، يجب أن يكون عامل الاقتران مطليًا على سطح اللحام. ومع ذلك، لا يمكن لطريقة الموجات فوق الصوتية تحديد نوع العيوب وحجمها.
يُستخدم الفحص بالأشعة في بعض الأحيان في الاختبارات غير المدمرة للكشف عن العيوب في اللحامات. هناك نوعان من الفحص الإشعاعي: الفحص بالأشعة السينية والفحص بالأشعة السينية. والمبدأ هو أنه عندما يمر الشعاع عبر اللحام الخاضع للفحص، فإن أي عيوب ستؤدي إلى توهين أقل للأشعة التي تمر عبر تلك المنطقة.
ونتيجة لذلك، يكون الفيلم السالب الموجود على الجزء الخلفي من اللحام شديد الحساسية للضوء، وستظهر بقع أو خطوط سوداء في مكان العيب بعد غسل الفيلم.
يتميز الفحص بالأشعة السينية بوقت تعريض قصير وسرعة عالية وقدرة اختراق قوية، ولكن المعدات معقدة ومكلفة ومناسبة لاختبار اللحامات التي يقل سمكها عن 30 مم. وعلى النقيض من ذلك، فإن معدات الفحص بالأشعة السينية محمولة وسهلة التشغيل ولديها قدرة اختراق قوية.
معايير قبول الدُفعات للحامات:
معايير التفتيش الإضافية:
بصرف النظر عن الاستثناءات المدرجة في الكود الوطني للحام الهياكل الفولاذية، فإن أي مجموعة من الفولاذ، ومواد اللحام، وطرق اللحام، وأشكال الوصلات، وأوضاع اللحام، وأنظمة المعالجة الحرارية بعد اللحام، ومعايير عملية اللحام، وإجراءات التسخين المسبق والتسخين اللاحق، وغيرها من المعايير التي تستخدمها وحدة البناء لأول مرة، يجب أن تخضع لتقييم عملية اللحام قبل تصنيع وتركيب أعضاء الهيكل الفولاذي.
بصفتي مؤسس شركة MachineMFG، فقد كرّستُ أكثر من عقد من حياتي المهنية في مجال تصنيع المعادن. وقد أتاحت لي خبرتي الواسعة أن أصبح خبيرًا في مجالات تصنيع الصفائح المعدنية، والتصنيع الآلي، والهندسة الميكانيكية، وأدوات الماكينات للمعادن. أفكر وأقرأ وأكتب باستمرار في هذه المواضيع، وأسعى باستمرار للبقاء في طليعة مجال عملي. فلتكن معرفتي وخبرتي مصدر قوة لعملك.
AR 
EN 
DE 
ES 
FR 
ID 
IT 
JA 
NL 
PT 
PT_BR 
RU 
KO 
TR