يُعدّ اللحام عملية بالغة الأهمية في تصنيع أبراج طاقة الرياح. فجودة اللحام تؤثر بشكل مباشر على جودة إنتاج البرج. لذلك، من الضروري فهم أسباب عيوب اللحام واتخاذ التدابير الوقائية المختلفة.
1. ثقب الهواء واحتواء الخبث
المسامية: تشير المسامية إلى التجويف الذي يتشكل عندما لا يتسرب الغاز من حوض المنصهر قبل تصلب المعدن ويبقى في اللحام. قد يمتص حوض المنصهر غازه من الخارج، أو قد يتولد نتيجة تفاعل في عملية معادن اللحام.
(1) الأسباب الرئيسية لثقوب الهواء: ظهور الصدأ وبقع الزيت على سطح المعدن الأساسي أو المعدن الحشو، وزيادة كمية ثقوب الهواء في حال عدم تجفيف قضيب اللحام والتدفق، لأن الصدأ وبقع الزيت والرطوبة في طلاء قضيب اللحام والتدفق تتحلل إلى غاز عند درجة حرارة عالية، مما يزيد من محتوى الغاز في المعدن عالي الحرارة. طاقة خط اللحام صغيرة جدًا، وسرعة تبريد حوض المنصهر كبيرة، مما لا يساعد على هروب الغاز. كما أن عدم إزالة الأكسدة الكافية من معدن اللحام يزيد من مسامية الأكسجين.
(٢) أضرار ثقوب النفخ: تُقلل ثقوب النفخ من المساحة المقطعية الفعالة للحام وتُرخي اللحام، مما يُقلل من قوة وصلابة الوصلة ويُسبب التسرب. كما تُعتبر المسامية عاملاً مُسبباً لتركيز الإجهاد. وقد تُساهم مسامية الهيدروجين أيضاً في حدوث التشققات الباردة.
إجراءات الوقاية:
أ. قم بإزالة بقع الزيت والصدأ والماء والشوائب من سلك اللحام والأخدود العامل والأسطح المجاورة له.
ب. يجب استخدام قضبان اللحام القلوية والمواد المضافة لها وتجفيفها جيدًا.
ج. يجب اعتماد التوصيل العكسي للتيار المستمر واللحام بالقوس القصير.
د. قم بالتسخين المسبق قبل اللحام لإبطاء سرعة التبريد.
هـ. يجب أن يتم تنفيذ أعمال اللحام بمواصفات قوية نسبيًا.
فرقعة
الإجراءات اللازمة لمنع تشققات البلورات:
أ. تقليل محتوى العناصر الضارة مثل الكبريت والفوسفور، واللحام بمواد ذات محتوى منخفض من الكربون.
ب. تُضاف بعض عناصر السبائك لتقليل البلورات العمودية والانفصال. على سبيل المثال، يُستخدم الألومنيوم والحديد لتكرير الحبيبات.
ج. يُستخدم اللحام ذو الاختراق السطحي لتحسين حالة تبديد الحرارة بحيث تطفو المادة ذات نقطة الانصهار المنخفضة على سطح اللحام ولا تتواجد فيه.
د. يجب اختيار مواصفات اللحام بشكل معقول، ويجب اعتماد التسخين المسبق والتسخين اللاحق لتقليل معدل التبريد.
هـ. اعتماد تسلسل تجميع معقول لتقليل إجهاد اللحام.
إجراءات لمنع تشققات إعادة التسخين:
أ. انتبه إلى تأثير التقوية للعناصر المعدنية وتأثيرها على شقوق إعادة التسخين.
ب. قم بالتسخين المسبق أو استخدم التسخين اللاحق بشكل معقول للتحكم في معدل التبريد.
ج. تقليل الإجهاد المتبقي لتجنب تركيز الإجهاد.
د. أثناء عملية التبريد، تجنب منطقة درجة الحرارة الحساسة لشقوق إعادة التسخين أو قم بتقصير وقت البقاء في منطقة درجة الحرارة هذه.
إجراءات لمنع التشققات الباردة:
أ. يجب استخدام قضبان اللحام القلوية من النوع الهيدروجيني المنخفض، وتجفيفها بشكل صارم، وتخزينها في درجة حرارة تتراوح بين 100 و150 درجة مئوية، واستخدامها عند أخذها.
ب. يجب رفع درجة حرارة التسخين المسبق، واتخاذ إجراءات التسخين اللاحقة، ويجب ألا تقل درجة حرارة اللحام البينية عن درجة حرارة التسخين المسبق. يجب اختيار مواصفات لحام مناسبة لتجنب الهياكل الهشة والصلبة في اللحام.
ج. اختر تسلسل لحام مناسبًا لتقليل تشوه اللحام وإجهاده.
د. إجراء المعالجة الحرارية لإزالة الهيدروجين في الوقت المناسب بعد اللحام
وقت النشر: ٨ نوفمبر ٢٠٢٢