وتعد الحسابات الهندسية أساسية لضمان سلامة عناصر الصلب المبلَّغ والمنضم إلى الكربون واستمراريتها ونوعيتها، وتساعد التقييمات الدقيقة على تحديد إجراءات اللحام المناسبة، واختيار المواد، والتصميم المشترك، وتقدم هذه المادة لمحة عامة عن الحسابات الرئيسية التي تنطوي على الإلحام والالتحاق بقطع فولاذ الكربون.

الإجهاد وحساب القرض

ويعد حساب الضغوط التي تتعرض لها المفاصل المبللة أمرا أساسيا، وتشمل الأنواع الرئيسية القذف والصراخ والضغوط المضغوطة، ويستخدم المهندسون الصيغ القائمة على الحمولات التطبيقية والمناطق المتقاطعة لتقييم ما إذا كان بإمكان اللحام أن يتحمل القوات التشغيلية.

فعلى سبيل المثال، يحسب الإجهاد المتصاعد (الجمجمة) على أنه:

(الشكل = {F}A})

(و) إذا كانت القوة المطبقـة (ألف) هي المنطقة المتقاطعة للحام أو العنصر.

"الضربة الذائبة وحساب الحجم"

إن قوة اللحام تتوقف على حجمه ونوعه، فسمك الحنجرة وطول الساق الحزينة هما بارامترات حرجة، فالحسابات تضمن أن اللحام يمكنه أن يتعامل مع الحمولات المتوقعة دون فشل.

ويمكن تحديد الحد الأدنى للحجم اللحام باستخدام رموز التصميم، مثل معايير AWS أو ASME، التي تحدد الضغوط المسموح بها وعوامل السلامة.

معدل ضربات القلب والتبريد

ويؤثر مدخلات الحرارة السليمة أثناء اللحام على البنية الدقيقة والخواص الميكانيكية لفولاذ الكربون، وتساعد الحسابات على التحكم في مدخلات الحرارة لمنع قضايا مثل التشقق أو التشويه المفرط.

ويحسب مدخل الحرارة (المعيار) لكل وحدة على النحو التالي:

(Q = frac{V times I times 60}S})

حيث (خامسا) هو فولتاج، (أولا) هو حاليا، (س) هو سرعة السفر، ويضمن الحفاظ على مدخل الحرارة الأمثل الدمج السليم والممتلكات الميكانيكية.

المقارنات المادية والتصميم المشترك

كما أن الحسابات تشمل تقييم مدى التوافق المادي لمنع المسائل مثل التآكل أو التشقق، فالتصميم المشترك السليم يقلل من تركيزات الإجهاد ويعزز توزيع الحمولة.

وتشمل الأنواع المشتركة المشترعة المؤخرة والملء والمفاصل الركنية، ويعتمد الاختيار على متطلبات التطبيقات وشروط الحمل.