
1. المتطلبات العامة يشمل لحام نقل الإجهاد لحامات المستوى الأول ذات الاختراق الكامل التي يمكنها التعامل مع جميع أنواع الإجهاد بشكل مماثل للمعدن الأساسي، ولحامات الشرائح التي تقاوم قوى القص في المقام الأول، ولحامات المستوى الثاني ذات الاختراق الجزئي. عند إدارتها بالكامل، فإن لحامات المستوى الأول ذات الاختراق الكامل، باستثناء اللحامات ذات الإجهاد المنخفض والإجهاد عالي الدورة مثل عوارض الكتل التاجية، [...].
يشمل لحام نقل الإجهاد لحامات المستوى الأول ذات الاختراق الكامل التي يمكنها التعامل مع جميع أنواع الإجهاد بشكل مماثل للمعدن الأساسي, لحامات الشرائح التي تقاوم قوى القص في المقام الأول، ولحامات المستوى الثاني ذات الاختراق الجزئي.
عندما تتم إدارتها بالكامل، تعتبر لحامات المستوى الأول ذات الاختراق الكامل، باستثناء الإجهاد المنخفض والإجهاد عالي الدورة مثل عوارض كتل التاج، أنها تظهر نفس أداء المعدن الأساسي تحت جميع الأحمال، بما في ذلك الزلازل والأحمال المتكررة الأخرى في فولاذ المباني الشائع الاستخدام.
إذا كان سُمك الحلق أصغر من سُمك المعدن الأساسي، فلن يفشل فقط في تلبية التفاوت المسموح به في التصميم، بل سيصبح أيضًا مصدرًا لتركيز الإجهاد.
وبالمثل، إذا كان تاج اللحام مرتفعًا جدًا، فسوف يتسبب أيضًا في تركيز الضغط، ومن الضروري الحفاظ على تاج اللحام بحجم معقول.
من المعروف على نطاق واسع أن نسبة القوة أو الاستطالة في اتجاه السُمك إلى اتجاه الدرفلة لـ الصلب المدرفل يتم تقليل الألواح بشكل عام.
على وجه الخصوص، عندما غير معدنية تنحرف الشوائب (مثل MnS) أثناء درفلة الفولاذ، ويمكن أن تتشقق أو تتقشر تحت ضغط منخفض للغاية.
ونتيجة لذلك، ينبغي مراجعة ودراسة ألواح الصلب المستخدمة في الأجزاء المعرضة لقوى الشد في اتجاه سُمك اللوحة، مثل شفة العمود العلوي في حالة اختراق العمود أو شفة العارضة للأعمدة الخارجية وأعمدة الزوايا في حالة اختراق العارضة.
في الصب المستمر، يمكن أن تؤدي الاختلافات في درجة حرارة التصلب أو انخفاض درجة حرارة السطح إلى انحراف مكونات MnS في مركز سمك الصفيحة وميل إلى انفصال Al2O3 على الطبقة السطحية. ومع ذلك، تحسنت هذه المشكلات في السنوات الأخيرة.
في الآونة الأخيرة، ومع تزايد حجم الإنشاءات، كانت هناك العديد من التقارير عن تشقق اللحام الرقائقي بسبب اللحام متعدد الطبقات لألواح الصلب السميكة.
عادةً ما تستخدم وصلات اللحام من الدرجة الأولى ذات الاختراق الكامل من النوع T في وصلات عوارض الأعمدة في الهياكل الفولاذية التي تتعرض لأقصى قدر من الإجهاد والإجهاد البلاستيكي المتكرر. هذا الجزء هو الأكثر عرضة لتشقق طبقات اللحام.
ولذلك، من الضروري اختيار نوع عالي الجودة صفيحة فولاذيةومراجعة تصميم اللحام وطرق البناء، والاهتمام الشديد بإدارة التسخين المسبق لمنع التشقق في درجات الحرارة المنخفضة للأجزاء الأخرى المتأثرة بالحرارة.
شكل الأخدود في وصلة ملحومة عامل حاسم لاستقرار جانبي المفصل.
يمكن أن تؤثر الفجوة الجذرية أو زاوية الأخدود غير الصحيحة سلبًا على جودة وصلة ملحومة.
ولذلك من المهم تحديد شكل الأخدود المناسب بناءً على نوع اللحام الطريقة والمفصل المستخدم.
بالنسبة للتقليدية طرق اللحام، يكون شكل الأخدود القياسي لنوع الوصلة وحجم سطح الجذر مقبولاً طالما أن حجم سطح الجذر أقل من 2 مم عند استخدام لوحة دعم.
بالنسبة لطرق اللحام المتخصصة أو أنواع الوصلات المتخصصة، يجب تقييم البيانات للتأكد من أن شكل الأخدود يفي بمعايير الجودة والبناء، بناءً على ظروفها الخاصة.
لمنع تركز الإجهاد، يجب ألا يكون تاج اللحام في لحام الاختراق الكامل من المستوى الأول واضحًا بشكل مفرط. يجب أن يكون لتاج اللحام سطح أملس وغير متقطع من المعدن الأساسي، بارتفاع يتراوح من 0 إلى 3 مم.
يجب أن يقلل تاج اللحام في وصلات اللحام على شكل حرف T من تركيز الإجهاد حول منطقة اللحام، وهو أمر بالغ الأهمية في تجنب التشقق أو التشقق في اللوح التناكبي. يظهر تاج اللحام المطلوب في الشكل 2، ومن المهم أن تكون حبة اللحام ملساء. يجب أن يكون ارتفاع تاج اللحام (h) 1/4 من سُمك مفصل المؤخرة، أو 10 مم إذا تجاوز السُمك 40 مم.
عادةً ما يظهر الاختراق الضعيف أو الثقوب الهوائية في بداية اللحام، بينما تظهر الشقوق الفوّهة والعيوب الأخرى غالبًا في النهاية. لتجنب مثل هذه العيوب في اللحام الفعال، يجب وضع صفيحة تشغيل فولاذية ذات شكل مناسب في بداية اللحام ونهايته، كما هو موضح في الشكل 3.
لا توجد حاجة لإزالة اللوح الجاري بعد اللحام ولا تمثل بقاياه مشكلة، كما هو موضح في الشكل 4. ومع ذلك، إذا كان سمك اللوح يتجاوز 50 مم وكان العمود والعارضة بنفس العرض، فيجب قطعه.
على سبيل المثال، عندما تواجه شعاع كتلة التاج إجهادًا منخفضًا وإجهادًا عالي الدورة، يجب قطعه وصقله باستخدام مطحنة.
لا يوصى بتجميع ولحام الصفيحة الجارية مباشرةً عند وصلة شعاع العمود. ويرجع ذلك إلى أن حبة اللحام القصيرة التي يتم إنشاؤها أثناء لحام التجميع للوحة العارضة الجارية تقلل من صلابة الكسر في المنطقة المتأثرة بالحرارة، مما قد يجعلها نقطة بداية الفشل الهش للوحة الحافة بأكملها.
يقدم الشكل 5 مثالاً على الضربة القوسية تجميع الصفيحة واللحام عند مفصل شعاع العمود.
يتم تجميع جهاز لوحة التشغيل ولحامها على اللوحة الخلفية. إذا لم يكن هناك مفر من القيام بذلك في الأخدود، يجب أن يضمن البناء بشكل كامل جودة جزء اللحام بعد اللحام الإيجابي. ومع ذلك، في الممارسة العملية، تكون شروط البناء أكثر صرامة من اللحام الأمامي، مما يؤدي إلى عدم كفاية التجميع جودة اللحام.
من الضروري إزالة أو إعادة ذوبان حبة اللحام التجميعية أثناء اللحام الأمامي، خاصةً في الوصلات الحرجة مثل اللحام بالاختراق الكاملباستخدام إحدى الطرق التالية:
يتم إجراء اللحام التجميعي باستخدام إما اللحام الكهربائي أو اللحام المحمي بالغاز. عند لحام ألواح الصلب السميكة ذات طول حبة اللحام الأقصر، قد يصبح جزء اللحام أكثر صلابة عن طريق التسخين والتبريد السريع وقد يحدث التشقق بسبب كمية الهيدروجين القابل للانتشار ودرجة التقييد. يكون هذا الميل أكثر وضوحًا مع الألواح الأكثر سمكًا أو تركيبة السبائك الأعلى.
ولذلك، يجب استخدام أقطاب الهيدروجين المنخفضة الهيدروجين في اللحام التجميعي مع تغطية اللحام الكهربائيبناءً على سُمك الصفيحة ونوع الفولاذ. ومع ذلك، قد يكون من الصعب تغيير القطب الكهربائي اعتمادًا على سُمك ودرجة الفولاذ، لذلك يوصى باستخدام أقطاب كهربائية منخفضة الهيدروجين باستمرار عند استخدام اللحام الكهربائي المغطى.
كما أن اللحام المحمي بالغاز فعال أيضًا في منع التشقق بسبب انخفاض انتشار غاز الهيدروجين القابل للانتشار، وينبغي استخدامه في اللحام التجميعي. كما أن التسخين المسبق فعال أيضًا في منع التشقق وينبغي إجراؤه في نفس ظروف اللحام العادي أثناء التجميع واللحام.
تتضمن الطرق الأخرى لاستبدال طريقة اللوح السائبة استخدام ألواح سائبة ثابتة ملبدة مصنوعة من التدفق أو السيراميك أو ألواح فولاذية مختومة، أو استخدام طريقة اللوح الخلفي وطريقة اللحام الخلفي وطريقة الإزالة الطرفية وغيرها من الطرق للتخلص من الألواح السائبة.
تنطبق هذه الطريقة على اللحام المسطح والفولاذ Q235 و Q345. ومع ذلك، إذا كان قابلية اللحام يؤكد الاختبار أن جودة جزء اللحام مساوية أو أعلى من جودة طريقة بناء الصفيحة الفولاذية الجارية على الصفيحة الفولاذية، يمكن استخدامها خارج هذا النطاق.
يجب أن يكون فني اللحام مؤهلًا في طريقة اللحام المكافئة ومعترفًا به من قبل المشرف على المشروع من خلال الفحص الإضافي تكنولوجيا اللحام لطريقة الصفيحة الجارية المكافئة.
فيما يلي الاعتبارات الأكثر شيوعًا لعلامات التبويب الثابتة من النوع الثابت في طرق البناء:
بالنسبة لطريقة اللحام، كما هو موضح في الشكل 6، يبدأ القوس عند النقطة التي يدخل فيها طرف المعدن الأساسي 15-20 مم ثم يعود للخلف لضمان الاختراق الكامل في النهاية أثناء الطبقة الأولية من اللحام.
عندما تكون المواد المستخدمة في المؤخرة اللحام المشترك لها سماكات مختلفة، يجب إجراء اللحام من المادة الأقل سمكًا إلى المادة الأكثر سمكًا لضمان توزيع الإجهاد بسلاسة.
كما هو موضح في الشكل 7 (أ)، عندما يتجاوز الفرق في السمك 10 مم بسبب اختلاف سمك الصفيحة أو عندما تتعرض عارضة كتلة التاج لضغط منخفض وإجهاد دوري مرتفع، يجب أن تكون الصفيحة السميكة بزاوية أقل من 1/2.5 ويجب أن يكون الأخدود أرفع. يجب أن تكون الألواح على نفس الارتفاع.
ومع ذلك، كما هو موضح في الشكل 7 (ب)، عند لحام وصلة الصفيحة المجنحة لحزمة SRC المشكلة من خلال رأس قوس على كلا الجانبين (الحفار)، إذا تجاوز الفرق في سمك الصفيحة 10 مم، فإن التسليح لحام الشرائح يجب استخدامها.
وتجدر الإشارة أيضًا إلى أن اللحام أحادي الجانب للوحة الدعم يجب أن يوافق عليه مشرف المشروع.
عند اللحام من كلا الجانبين، يجب إجراء التثقيب بالهواء كمبدأ عام قبل لحام الطبقة الأولى على الظهر.
الطبقة الأولى من اللحام السطحي غالبًا ما تكون عرضة للعيوب مثل التشقق وضعف الاختراق واحتواء الخبث بسبب سرعة التبريد السريعة. ولمعالجة هذه المشاكل، من الضروري إجراء عملية الحفر بالهواء لإزالة أي عيوب في الطبقة الأولى من السطح.
ومع ذلك، إذا تم استخدام اختبار الإنشاء أو الفحص غير المدمر أثناء اللحام بالقوس المغمور للتحقق من أن الطبقة الأولى على الظهر تتمتع باختراق جيد، فيمكن حذف التلاعب بالهواء.
لضمان الاختراق السليم للجذر عند استخدام صفيحة دعم، يجب توفير خلوص كافٍ للجذر لضمان اتصال وثيق. إذا لم يتم إحكام ربط لوحة الدعم بالكامل وكانت فجوة الجذر صغيرة جدًا، فقد يؤدي ذلك إلى عيوب اللحام مثل ضعف الاختراق أو احتواء الخبث في الجذر.
يجب أن تكون صفيحة الدعم مصنوعة بشكل عام من مادة Q345B. بالنسبة للمواد الأخرى، من المهم فحص تركيبها الكيميائي (P، S، C، C، C، إلخ) للتأكد من أنها مناسبة للحام.
بصفة عامة، يجب تركيب اللوحة الداعمة لمفصل شعاع العمود داخل اللوحة المجنحة. ومع ذلك، يمكن تركيب لوحة الحافة السفلية من الخارج إذا لزم الأمر للحام في الموقع. يظهر موضع اللوحة الداعمة في الشكل 8.
يتعرض اللحام التجميعي للوحة الدعم لإجهاد الشد وإجهاد الانحناء البسيط، حيث يتعرض اللحام الشرائحي لأقصى إجهاد. وهذا نوع اللحام بسيط نسبيًا، ولكنه أيضًا عرضة للكسر. في كثير من الحالات، يتم إجراء اللحام التجميعي دون تسخين مسبق للحام الشرائح.
في حين أن طول حبة اللحام الأصلية قد يكون كافيًا، إلا أن صلابة الكسر لمعدن اللحام أو المنطقة المتأثرة بالحرارة (HAZ) منخفضة، مما قد يؤدي إلى فشل هش للمفصل بأكمله إذا انكسرت شريحة اللحام.
ونتيجة لذلك، يجب ألا يتم تجميع ولحام اللوحة الخلفية عند وصلة العارضة العمودية في حدود 10 مم من أي من طرفي شفة العارضة أو في حدود 10 مم من مقدمة R أو مقدمة اللحام الشرائحية لشريحة الوصلة [الشكل 9 (1)]. وبدلاً من ذلك، يجب إجراء التجميع واللحام في موضع اللحام على اللوح [الشكل 9 (2)] أو ربع عرض لوحة جناح العارضة [الشكل 9 (3)]. إذا تم تركيب الصفيحة الجارية على اللوحة على السطح الخارجي للوحة المساندة أو شفة العارضة، فلا ينبغي تجميعها ولحامها على السطح الخارجي لشفة العارضة وشفة العمود [الشكل 9 (2)].