ما هي عملية اللحام بالقوس المغمور وما هي مميزاتها

يعد اللحام بالقوس المغمور (SAW) عملية لحام قوسي آلية مهمة للغاية في المجال الصناعي.

عندما يتم تطبيقه في تصنيع الأنابيب الفولاذية (والتي يشار إليها عمومًا بالأنابيب الملحومة بالقوس المغمور، بما في ذلك الأنابيب الملحومة بالقوس المغمور ذات التماس المستقيم (LSAW) والأنابيب الملحومة بالقوس المغمور الحلزوني (SSAW))، فإنه يمكن أن يوفر أداءً ممتازًا للأنابيب الفولاذية.

فيما يلي تفصيل تفصيلي لمبدأ عملية اللحام بالقوس المغمور، بالإضافة إلى مزاياه الأساسية في معالجة الأنابيب الفولاذية:

كما يوحي الاسم، فإن "اللحام بالقوس المغمور" هو طريقة لحام حيث يتم "دفن" القوس الكهربائي تحته. على عكس اللحام الكهربائي اليدوي حيث يمكنك رؤية القوس الساطع، يتضمن اللحام بالقوس المغمور إشعال القوس تحت طبقة من التدفق الحبيبي.

√ يمكن تلخيص مبدأ العمل الأساسي على النحو التالي:

1. تطبيق التدفق:على وصلة الألواح الفولاذية أو الأنابيب الفولاذية المراد لحامها، ستقوم الآلة أولاً بنشر طبقة من التدفق الحبيبي بسمك 30-50 مم بالتساوي على المنطقة.
2. Iإشعال القوس الكهربائي:يتم تغذية سلك اللحام العاري المستمر تلقائيًا إلى طبقة التدفق ويتلامس مع المادة الأساسية (قطعة العمل)، وبالتالي إشعال القوس الكهربائي.
3. تشكيل تجويف وقائي:تؤدي درجة الحرارة المرتفعة للقوس الكهربائي إلى ذوبان التدفق المحيط وحتى تبخره جزئيًا، مما يشكل تجويفًا مغلقًا أسفل طبقة التدفق. يحترق القوس الكهربائي بثبات في هذه "الغرفة السوداء" المعزولة تمامًا عن الهواء الخارجي.
4. الانصهار والتصلب:تعمل حرارة القوس الكهربائي على إذابة سلك اللحام، والتدفق، والمواد الأساسية على الفور، مما يشكل حوض ذوبان المعدن. سوف يطفو الخبث الأقل كثافة تلقائيًا على سطح حوض الذوبان، مما يؤدي إلى عزل الهواء بشكل أكبر. عندما تتحرك معدات اللحام بثبات للأمام، يبدأ المعدن السائل الموجود في الخلف في التبريد والتصلب، مما يشكل وصلة لحام كثيفة. يبرد الخبث السائل الموجود على السطح أيضًا إلى قشرة خبث صلبة (يمكن إزالة هذه الطبقة من الخبث لتشكيل خط اللحام النهائي).

تتمتع الأنابيب الفولاذية التي تتم معالجتها بطريقة اللحام القوسي المغمور (مثل الأنابيب ذات الجدران المتوسطة والكبيرة- ذات القطر السميك-المستخدمة في مجالات مثل نقل النفط والغاز، والهندسة البحرية، وأساسات البناء، وما إلى ذلك) بمزايا هائلة من حيث الجودة والأداء الوظيفي مقارنةً بطرق اللحام الأخرى (مثل -اللحام بمقاومة التردد العالي ERW، وما إلى ذلك.):

1. جودة اللحام عالية للغاية وقدرة تحمل الضغط -قوية.

• حماية عزل مثالية:نظرًا للحماية المزدوجة-من التدفق والخبث للقوس والمسبح المنصهر، لا يمكن للنيتروجين والأكسجين في الهواء الاختراق على الإطلاق، وبالتالي تقليل الشوائب والمسام في معدن اللحام.
• خصائص ميكانيكية ممتازة:يتميز معدن اللحام بدرجة نقاء عالية، كما أن صلابته، ومرونته، ومقاومته لتأثيرات درجات الحرارة المنخفضة-كلها رائعة. وفي الوقت نفسه، يكون عمق اختراق اللحام القوسي المغمور كبيرًا للغاية، وحتى الألواح الفولاذية بسمك 20 مم يمكن أن تكون ملحومة من جانب واحد-بدفعة واحدة. وهذا يضمن أن الأنابيب الفولاذية أقل عرضة للتشقق عند تعرضها لضغط مرتفع للغاية وبيئات قاسية (مثل تحت سطح البحر، في المناطق الباردة على ارتفاعات عالية{{5}).

2. كفاءة إنتاج عالية، ومناسبة للإنتاج الضخم-على نطاق واسع

• ارتفاع معدل الانصهار الحالي وارتفاع:يمكن أن يستخدم اللحام القوسي المغمور تيارات كبيرة للغاية (حتى 5-10 أضعاف اللحام اليدوي)، وبما أن سلك اللحام يتم تغذيته بشكل مستمر وتلقائي، فلا يوجد توقف لتغيير القطب. معدل ذوبانه وكفاءة الترسيب عالية للغاية.
• سرعة اللحام العالية:في خط الإنتاج الآلي، يمكن أن تصل سرعة اللحام القوسي المغمور إلى 60-150 مترًا في الساعة، مما يؤدي إلى تقصير دورة الإنتاج بشكل كبير لأنبوب فولاذي واحد ويجعله مناسبًا للغاية لاحتياجات الشراء واسعة النطاق في مشاريع البنية التحتية.

3. قادرة على تصنيع أنابيب فولاذية عملاقة "كبيرة-قطرها، سميكة-جدرانها"

• اللحام بمقاومة التردد العالي-(ERW)يقتصر على عرض المواد الخام عند إنتاج أنابيب فولاذية ذات قطر كبير-، بينما يمكن أن يستخدم اللحام القوسي المغمور ذو التكوين الحلزوني (SSAW) ملفات شريطية فولاذية ضيقة نسبيًا لإنتاج أنابيب ذات أقطار كبيرة للغاية من خلال عملية لف حلزوني.
• اللحام الطولي بالقوس المغمور (LSAW)تستخدم الطريقة عادةً لوحة سميكة كاملة (يتم تشكيلها من خلال عملية JCOE أو UOE)، مقترنة باللحام القوسي المغمور-الذوبان العميق-، لإنتاج أنابيب فولاذية ثقيلة بسهولة بسماكة جدار تزيد عن 40 مم أو حتى 50 مم وقطر يصل إلى عدة أمتار. وهذا شيء لا يمكن للطرق الأخرى مطابقته.

4. دقة الأبعاد العالية والضغط المتبقي المنخفض

• في عملية إنتاج الأنابيب الملحومة القوسية الطولية المغمورة الحديثة، تتم عادةً إضافة خطوة تمدد ميكانيكي (توسيع) كاملة الطول. وهذا لا يزيل الضغط المتبقي الناتج أثناء عملية اللحام فحسب، بل يحسن أيضًا بشكل كبير من استدارة واستقامة الأنبوب الفولاذي، مما يجعل أبعاده الهندسية دقيقة للغاية ويسهل عملية التركيب والتوصيل.

5. تحسين ظروف العمل وجعلها أكثر صداقة للبيئة

• اللحام اليدوي التقليدي ليس متعبًا فحسب، بل يعرض العمال أيضًا للتوهجضوء القوس والدخان الضار. في المقابل، عملية اللحام الكاملة للحام القوسي المغمور تكتمل تلقائيًا بواسطة عربة ميكانيكية. يحتاج عمال اللحام فقط إلى تشغيل لوحة التحكم في غرفة التحكم. يتم "دفن" القوس بقوة تحت التدفق، مما يؤدي إلى عدم وجود إشعاع أو تناثر ضوء القوس تقريبًا، وانبعاث دخان قليل جدًا. وهذا يحمي بشكل كبير بصر العمال وجهازهم التنفسي، ويتوافق مع معايير المصانع الخضراء الحديثة.

تحقق عملية اللحام بالقوس المغمور توازنًا مثاليًا بين جودة اللحام الممتازة وكفاءة الإنتاج الرائعة والقدرة على التكيف القوية مع الظروف القاسية من خلال تصميمها المبتكر "لللحام تحت طبقة خبث واقية". ولهذا السبب تظل عملية حاسمة لتصنيع خطوط أنابيب نقل الطاقة الرئيسية والأنابيب الهيكلية الكبيرة في بلدنا اليوم.