الخلاصة
تؤثر جودة لحام أحواض الفولاذ المقاوم للصدأ بشكل مباشر على مقاومتها للتآكل، والختم وعمر الخدمة. تحلل هذه المقالة بعمق النقاط الفنية لست عمليات لحام سائدة مثل لحام TIG ولحام MIG واللحام بالليزر. من خلال الجمع بين معايير جمعية اللحام الأمريكية (AWS) والحالات الصناعية الألمانية، يكشف عن سر الصناعة في زيادة قوة اللحام بواسطة 30%، ويرفق جدول مقارنة لبيانات اختبار الوكالة الموثوقة ومعلمات العملية.
1. اللحام بالتيغ: الحل المفضل لمعالجة الجدران الرقيقة الدقيقة
وتنص جمعية اللحام الأمريكية (معيار AWS D18.1 AWS D18.1) بوضوح على أنه لا يمكن الاستغناء عن اللحام بغاز TIG في معالجة الألواح الرقيقة من 0.8 إلى 3 مم. عند استخدام حماية غاز الأرجون بدرجة نقاء 99.99%، يمكن تقليل معدل أكسدة اللحام إلى أقل من 0.3% (مصدر البيانات: المعهد الدولي للحام IIW). الابتكار التكنولوجي:
- يتم استخدام تقنية التيار النبضي (تردد 2-5 هرتز) لتقليل مدخلات الحرارة بواسطة 40%
- نظام الحماية بالأرجون الخلفي يزيل عيوب الأكسدة الجذرية (الحالة المرجعية: خط إنتاج حوض بلانكو الألماني الراقي) نقاط مراقبة الجودة: يجب الحفاظ على زاوية طرف التنغستن عند 15-30 درجة، ويجب إجراء اختبار الاختراق 100% (PT) بعد اللحام
2. لحام MIG: حل فعال لمعالجة الألواح السميكة
وفقًا لمعيار الاتحاد الأوروبي EN ISO 14341، عند استخدام سلك لحام 1.2 مم مع الغاز المختلط 92%Ar+8%CO₂، يمكن أن يصل عمق الاختراق إلى 1.5 مرة من العملية التقليدية. يوصي معيار JIS Z3312 الياباني:
- يستخدم تصميم الأخدود على شكل X عندما يكون سمك اللوحة ≥3 مم
- يتم التحكم في سرعة اللحام في نطاق 35-50 سم/الدقيقة حالة تطبيق الصناعة: يستخدم حمام فرانك ماكينة لحام رقمية MIG لتحقيق إنتاج مستمر يبلغ 15 مترًا من اللحامات في الساعة (للاطلاع على معلمات المعدات، انظر الرابطة السويسرية لمعدات اللحام SWISSMEM)
3. اللحام بالليزر: الاتجاه المستقبلي للدقة على مستوى الميكرون
تُظهر أحدث الأبحاث التي أجرتها شركة TRUMPF في ألمانيا:
- يمكن أن يقلل ليزر الألياف (الطول الموجي 1070 نانومتر) المنطقة المتأثرة بالحرارة إلى 0.2 مم
- تتم زيادة قوة وصلة اللفة إلى 95% من المادة الأصلية (85% فقط للعمليات التقليدية) اختراق التكنولوجيا:
- يحقق نظام المراقبة البصرية في الوقت الحقيقي دقة تحديد المواقع ± 0.05 مم
- تحل تقنية تغذية الأسلاك المتزامنة مشكلة احتراق الألواح الرقيقة (للاطلاع على التفاصيل الفنية، انظر جمعية الليزر الأمريكية LIA)
4. اللحام الموضعي المقاوم: تكنولوجيا التعزيز غير المرئي لهياكل الهياكل
تُظهر الاختبارات التي أجراها معهد بوسكو لأبحاث الفولاذ المقاوم للصدأ في كوريا الجنوبية:
- يمكن أن تتحمل كتلة اللحام بقطر 5 مم قوة قص 800 نيوتن
- يجب التحكم في ضغط القطب الكهربائي بدقة في نطاق 2.5 إلى 3.5 كيلو نيوتن نقاط فنية:
- تُستخدم أقطاب CrZrCu لضمان عمر تشغيلي يصل إلى 20,000 مرة
- يجب أن تشتمل دورة اللحام على 3 مراحل من إجراءات الضغط (ما قبل الضغط-اللحام-الحفاظ على الضغط)
5. اللحام بقوس البلازما: حل مبتكر لتوصيل المواد غير المتشابهة
للحام المختلط من الفولاذ المقاوم للصدأ 304 و430:
- مطلوب غاز الأرجون والهيدروجين المختلط (محتوى H₂ H₂ ≤5%)
- عندما يصل ضغط القوس إلى 95%، يمكن تحقيق لحام عالي الجودة بنسبة عمق إلى عرض 3:1 مع معايير الاعتماد: متوافق مع متطلبات مجموعة المواد ASME BPVC القسم التاسع P-No.8 من ASME BPVC
6. اللحام بالموجات فوق الصوتية: عملية مبتكرة صديقة للبيئة ولا أثر لها
أشار تقرير عام 2023 الصادر عن معهد اللحام البريطاني (TWI) إلى:
- يمكن أن يؤدي الاهتزاز عالي التردد 20 كيلو هرتز إلى تقليل درجة حرارة الواجهة بمقدار 300 درجة مئوية
- مناسبة بشكل خاص للدرزات الزخرفية 0.3-1.2 مم المزايا البيئية:
- عدم استهلاك الغاز
- استهلاك الطاقة هو 1/3 فقط من العمليات التقليدية
7. نظام مراقبة الجودة (تركيز إضافي)
- شهادة المواد وفقاً لمعيار ASTM A480
- يجب أن يصل اختبار رش الملح إلى 500 ساعة دون صدأ أحمر (راجع معيار ISO 9227)
- نظام إدارة اللحام الرقمي (WMS) المراقبة في الوقت الفعلي لـ 17 معلمة عملية
الملخص
من التحكم الدقيق في لحام TIG إلى الابتكار البيئي للحام بالموجات فوق الصوتية، شكلت تكنولوجيا اللحام الحديثة نظامًا هرميًا كامل الجودة. يوصى بأن يرجع المصنعون إلى أحدث ورقة بيضاء فنية للمنتدى الدولي للفولاذ المقاوم للصدأ ISSF (https://www.worldstainless.org) وإنشاء نظام مراقبة جودة كامل للعملية بالاقتران مع معيار VDI 3822 الألماني. عند اختيار عملية اللحام، من الضروري النظر بشكل شامل في وضع المنتج (الراقية/الشعبية)، ومتطلبات القدرة الإنتاجية (قطعة واحدة/دفعة واحدة) ومتطلبات حماية البيئة من أجل إنشاء خندق تقني في المنافسة الشرسة في السوق.