احتياطات لحام أبراج طاقة الرياح

تُعدّ عملية اللحام من أهم العمليات في تصنيع أبراج طاقة الرياح، إذ تؤثر جودة اللحام بشكل مباشر على جودة إنتاج البرج. لذا، من الضروري فهم أسباب عيوب اللحام والتدابير الوقائية المختلفة.

1. وجود ثقب هوائي وشوائب خبث
المسامية: تشير المسامية إلى التجويف المتكون عندما لا يتسرب الغاز الموجود في حوض المعدن المنصهر قبل تصلب المعدن، ويبقى في منطقة اللحام. قد يمتص حوض المعدن المنصهر هذا الغاز من الخارج، أو قد يتولد نتيجة تفاعل في عملية اللحام.
(1) الأسباب الرئيسية لظهور فجوات الهواء: وجود الصدأ وبقع الزيت وغيرها على سطح المعدن الأساسي أو معدن الحشو، ويزداد عدد فجوات الهواء إذا لم يجف قضيب اللحام ومادة الصهر، لأن الصدأ وبقع الزيت والرطوبة الموجودة في طلاء وتدفق قضيب اللحام تتحلل إلى غاز عند درجة حرارة عالية، مما يزيد من محتوى الغاز في المعدن عند درجات الحرارة المرتفعة. كما أن طاقة خط اللحام منخفضة جدًا، وسرعة تبريد حوض اللحام كبيرة، مما لا يساعد على خروج الغاز. بالإضافة إلى ذلك، فإن عدم كفاية إزالة الأكسدة من معدن اللحام يزيد من مسامية الأكسجين.
(2) أضرار الثقوب الهوائية: تُقلل الثقوب الهوائية من مساحة المقطع العرضي الفعالة للحام وتُضعفه، مما يُقلل من قوة وصلة اللحام ومرونتها، ويُسبب التسرب. كما تُعد المسامية عاملاً مُسبباً لتركيز الإجهاد. وقد تُساهم المسامية الهيدروجينية أيضاً في حدوث التشققات الباردة.

تدابير الوقاية:

أ. قم بإزالة بقع الزيت والصدأ والماء والشوائب من سلك اللحام، وأخدود العمل والأسطح المجاورة له.
ب. يجب استخدام قضبان اللحام القلوية ومواد اللحام المساعدة وتجفيفها جيداً.
ج. يجب اعتماد التوصيل العكسي للتيار المستمر واللحام بالقوس القصير.
د. التسخين المسبق قبل اللحام لإبطاء سرعة التبريد.
هـ. يجب أن تتم عملية اللحام بمواصفات قوية نسبياً.

فرقعة
تدابير لمنع تشقق 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، يمكن للألمنيوم والحديد تحسين الحبيبات.
ج. يجب استخدام اللحام ذي الاختراق الضحل لتحسين حالة تبديد الحرارة بحيث تطفو المادة ذات نقطة الانصهار المنخفضة على سطح اللحام ولا توجد في اللحام.
د. يجب اختيار مواصفات اللحام بشكل معقول، ويجب اعتماد التسخين المسبق والتسخين اللاحق لتقليل معدل التبريد.
هـ. اعتماد تسلسل تجميع معقول لتقليل إجهاد اللحام.

تدابير لمنع تشققات إعادة التسخين:
أ. انتبه إلى تأثير تقوية العناصر المعدنية وتأثيرها على الشقوق الناتجة عن إعادة التسخين.
ب. التسخين المسبق بشكل معقول أو استخدام التسخين اللاحق للتحكم في معدل التبريد.
ج. تقليل الإجهاد المتبقي لتجنب تركيز الإجهاد.
د. أثناء عملية التقسية، تجنب منطقة درجة الحرارة الحساسة لشقوق إعادة التسخين أو قلل وقت الإقامة في منطقة درجة الحرارة هذه.

تدابير لمنع تشققات البرد:
أ. يجب استخدام قضيب لحام قلوي منخفض الهيدروجين، وتجفيفه بدقة، وتخزينه عند درجة حرارة 100-150 درجة مئوية، واستخدامه عند أخذه.
ب. يجب رفع درجة حرارة التسخين المسبق، واتخاذ تدابير التسخين اللاحق، ويجب ألا تقل درجة حرارة اللحام بين الطبقات عن درجة حرارة التسخين المسبق. كما يجب اختيار مواصفات اللحام المناسبة لتجنب تكوّن هياكل هشة وصلبة في اللحام.
ج. اختر تسلسل لحام معقول لتقليل تشوه اللحام وإجهاد اللحام.
د. إجراء المعالجة الحرارية لإزالة الهيدروجين في الوقت المناسب بعد اللحام