أما اللحوم الرطبة، المعروفة رسمياً باسم " العجلات الدرقية " ، فلا تزال عملية حجر الزاوية في الصناعات تتراوح بين البناء الثقيل وبناء السفن وتركيب الأنابيب والإصلاح الزراعي، وقابليتها للذوبان، والبساطة، والتسامح إزاء الرياح، فهي تجعلها أمراً لا غنى عنه في العمل الميداني ومعاملات التخصيب على حد سواء، غير أن نوعية العصي التي تتحول إلى عوامل تتجاوز إلى حد بعيد مستوى الماشية.

وتبحث هذه المادة الطرق المحددة التي يؤدي بها تلوث السطح إلى تدهور السلامة الحامضة في اللحام، وتحدد أكثر المذنبين شيوعا، وتوفر استراتيجيات عملية ومحددة ميدانيا لمنع هذه المسائل، ويمكن للمربين، بفهم التفاعلات المميتة والمادية في اللعب، أن ينتجوا مفاصلا أقوى وأنظف وأكثر موثوقية مع وجود عيوب أقل وانخفاض في الوقت.

The Metallurgical Impact of Surface Contaminants on SMAW

وتولد مادة الدرع المميتة ذات الصلصة السائلة قوسا كهربائيا بين الكهرودرويد المفلور والمعادن الأساسية، حيث إن الأسلاك الكهربائية الأساسية وجزءا من المواد الأساسية، تشكل بركة من اللحام، وفي الوقت نفسه، فإن التدفقات المشتعلة تشتعل وتنتج درعا ورملا من الغاز الواقي الذي يغطي الفولط، ويمنع التلوث بالأكسجين.

التعقب المولد للهيدروجين

(أ) إن الحركات والزيوت والشحوم وحتى المخلفات العضوية مثل الطلاء هي مصادر غنية للهيدروجين، وعندما تكسر حرارة القوس القصوى هذه المركبات، تذوب الهيدروجين الذري في الفولاذ المُستنف، وعندما تُحرق البرودة أو تُحرق الهيدروجينات ذات الصبغة السائلة، فإن هذا النوع من الكراكات قد لا يظهر بعد ساعات من الإلتحام؛

Porosity from Gaseous Contaminants

كما أن مقياس الرائحتين والمطحن يحتوي على أكاسيد الحديد، وعندما يتسخن، فإن هذه الأكسيدات تزيل أو تطلق الأكسجين، وبالمثل، فإن طلاء الطلاءات والتراب كثيرا ما تحتوي على مركبات عضوية متفجرة تزدهر وتنتج أول أكسيد الكربون أو ثاني أكسيد الكربون في مجمع اللحام، ويمكن أن تُحاصر فقاعات الغاز الناتجة عندما تُصقل المعادن وتُشكل مسامات.

Slag Inclusions and Arc Instability

فطبقة أكسيد المسيل المظلم والمتسم بالبطن، التي تشكل نقطة انصهار فولاذية مطلية جداً أعلى بكثير من المعدن الأساسي، وأثناء اللحام، قد لا يذوب مقياس الطاحونة تماماً، ويطفو إلى مجمع اللحام ويتحول إلى مضبوطات من حيث النسيج، وهذه الشمولات غير المعدنية تعمل كمراكز للإجهاد وتخفض من مساحة التحميل الفعالة.

ملوثات سطحية مشتركة مُحصَّلة في ملحمة عصا

والاعتراف بمصادر التلوث هو الخطوة الأولى نحو الوقاية، وفي حين أن القائمة يمكن أن تكون طويلة، فإن أكثر السيناريوهات عملية للحام تنطوي على حفنة من المجرمين المتكررين.

Rust and Mill Scale

(أكسيد الحديد) مُتَعَب على فولاذ الكربون الذي تعرض للرطوبة، ومقياس المليون هو طبقة أكسيد الضمّ المتشددين المتشدّدة التي تمّ تشكيلها أثناء التدحرج الساخن، كلاهما مُتَجَهَزُان، وينجذبان ويُمسكان بالرطوبة، والراست إشكالية بشكل خاص لأنه كثيراً ما يحتوي على أكاسيدات هجينية تُطلقتُ وتُتُتُتُتُتُتُتُتُتُتُتُتُتُتُتُها الأوكسجينَتُتُتُتُتُتُتُتُتُتُتُتُتُتُتُتُتُتُتُتُتُتُتُتُتُتُتُتُتُتُتُتُتُتُتُتُهاُتُتُتُتُتُتُتُهاُتُتُتُتُتُتُتُهاُتُتُتُتُهاُها

الزيت، والزهور، وقطع الثلوج

والمكونات الميكانيكية، ولا سيما تلك التي تم تركيبها أو حفرها أو تشكيلها، كثيرا ما تكون لها مواد التشحيم المتبقية، بل إن كميات النفط التي يمكن أن تنفجر في القطب الشمالي لإنتاج الهيدروجين ومركبات الكربون، مما يؤدي إلى الإباحة والكسر، ولأن النفط يمكن أن ينتشر في الأفلام الرقيقة، فمن السهل الإغفال، فالتحليل أو التشفير أمر أساسي قبل أن يتم أي غلة.

الطلاء والتكدس

ويثير الراصد والطلاء والتكسين والغطاء المزيف مشاكل متعددة، فبالإضافة إلى كونه مصادر الهيدروجين والكربون، قد يحتوي على الزنك الذي يخلق أبخرة سامة ويمكن أن يسبب قذفاً أو تشقيقاً معدنياً (إستخراج المعادن السائلة على المحار المكشوفة) أما بالنسبة للحام، فيجب إزالة الطلاء على الأقل بوصة واحدة (25 ملم) من جانبي الخط المشترك.

الغضب، الدوق، و(ديبريس)

في الحقل، من الشائع التراب والرمل والجمود أن يتراكم على قطع الأشغال، ويمكن أن تحاصر هذه الجسيمات في حوض السباحة، مما يتسبب في الإدراج أو الإباحية، وينبغي استخدام الهواء المضغوط أو الجاف لتنظيف المفاصل قبل اللحام بقليل.

القيد والتثبيت

ويمكن أن تؤدي التغيرات العالية في الرطوبة أو الحرارة إلى التكثيف على سطح المعادن، لا سيما إذا كان المعدن الأساسي أكثر برودة من نقطة السحب في المحل أو في الهواء الطلق، بل إن طبقة رقيقة من المياه المكدسة توفر ما يكفي من الهيدروجين لتسبيع الخلايا في الكهروديس المنخفضة الهيدروجين، ويعتبر التسخين فوق نقطة السحب تدبيرا مضادا فعالا.

استراتيجيات الوقاية: الإعداد السطحي للذخيرة العالية الجودة

ويتطلب منع التلوث الفعال اتباع نهج منهجي من استلام المواد خلال لحظة تهجير القوس، وتغطي الاستراتيجيات التالية كلا من المعادن الأساسية والكهرباء، فضلا عن الضوابط البيئية.

تنظيف ميكانيكي: التنظيف، البروشينغ، والبستنق

وبالنسبة لمعظم تطبيقات اللحام على الفولاذ الكربوني، فإن الإبطار الآلي هو أكثر الطرق الموثوقة لإزالة القشرة، ومقياس الطلاء القديم، واستخدام عجلة الطحن أو قرص الرمل لكشف المعادن المشرقة على كامل المنطقة المشتركة، ويمكن أن تزيل فرشاة من الأسلاك الصلبة غير الملموسة أكاسيد السطح على المعادن غير الحديدية، ولكن بالنسبة للفولاذ أو فرشاة الطاقة أسرع.

التنظيف الكيميائي: المهددون والسولفينات

يتطلب النفط والشحوم وبقايا الشمع تنظيف المذيبات قبل أن يصبح التنظيف الميكانيكي فعالاً تماماً، واستخدام المزيلات الصناعية أو الأسيتون أو المذيبات المكرونة باللحام، وتطبيقها على زجاجة نظيف أو رذاذ، ثم محوها، وتجنب المذيبات المكلورة بالقرب من اللحام، لأنها يمكن أن تخترق غازات الفوسجين السامة تحت حرارة القطبية.

تخزين الكترود ومعالجة

ويجب تخزين الكهرومغناطيسيات الصغيرة نفسها على النحو المناسب لتجنب الامتصاص بالرطوبة، إذ أن الكهروود المنخفضة الهيدروجين )مثلا، AWS E7018( حساسة للغاية، وهي تأتي في علب مغلفة، وعندما تُفتح، يجب أن تُبقي في فرن الكهرموز عند ٢٥٠-٣٠٠ ° واو )١٢٠-١٥٠ درجة مئوية( إذا لم تستخدم على الفور.

الضوابط البيئية: الهضمية والتنبؤ

وعند الإلتحام في ظروف رطبة أو باردة، يمكن أن تعيد السطحات النظيفة السيطرة على التكثيف، وقد يؤدي رصد الرطوبة النسبية؛ وإذا تجاوز ذلك 60-70 في المائة، النظر في استخدام مبيد رطب محمول أو مسخن أساسي إلى 100-150 °F (38-65 °C) لإخراج المواد من الرطوبة السميكة.

التفتيش النهائي والتنظيف في الوقت المناسب

وبعد التنظيف الميكانيكي والكيميائي، فحص المنطقة المشتركة لأي تلوث متبقي، واستخدام قماش نظيف أو جاف أو هواء مكثف لإزالة أي جزيئات تستقر أثناء الإنشاء، وفي العمل النزيه العالي، تكفل الممسحة النهائية مع رغيف من الخندق (تُجفّف بالمذيبات) عدم بقاء الغبار المتبقي، وأفضل الممارسات هي التنظيف وضبط الفولاذ المكّب بسرعة.

التقنيات المتقدمة للفولاذ الحرج والثابت

وفي حين أن الاستراتيجيات المذكورة أعلاه تغطي معظم تطبيقات فولاذ الكربون، فإن بعض المواد ومتطلبات الشفرة تتطلب رعاية إضافية.

أصفاد الصلب عديمة الجدوى

ويتوقف الفولاذ اللاصق على طبقة من أكسيد الكروم الرقيق لمقاومة التآكل، ويمكن أن تتسبب التلوث من الفولاذ الكربوني (مثل غبار الرعي من العمل السابق) في التآكل بين الجزر وتخفيض عمر الخدمة، واستخدام فرشات وأدوات مصممة لا تقاوم للصدأ، لا تستخدم أبدا على الفولاذ الكربوني، وتحتاج الأسطح النظيفة إلى جهاز لاسل أو معالج متحرك، وتتجنب التلوث بالحديد من فولاذ.

الألومنيوم وماغنيسيوم ألوي

وعلى الرغم من أن اللحام بالألومنيوم أقل شيوعاً (يفضل أن يستخدم الـ (تي جي أو ميغ) في الكهرباء الخاصة، ويجب أن تشمل هذه المعادن التفاعلية إزالة وإزالة طبقة الأوكسيد السماكة باستخدام فرشاة من الصلب لا تقاوم للصدأ أو مادة كيميائية وما إلى ذلك، ويجب أن يتم الحرق بسرعة بعد التنظيف لأن أكسيد الأوكسيد يعيد تشكيله بسرعة.

فولايل عالية الارتداد

وهذه الصلبات أكثر حساسية من الفولاذ المسبب للهيدروجين من الصلب المميت، إذ أن الجمع بين ارتفاع القوة وارتفاع معادلة الكربون يجعلها عرضة للكسر تحت القاع إذا كانت هناك كميات صغيرة من الرطوبة أو النفط، وينبغي أن يستخدم اللحام في الصلب من هذا النوع من الفولاذ الكهروجين المنخفض (E7018 أو أعلى) مع الالتزام الصارم بمقياس ما قبل التسخين وبدرجات الحرارة المتقطعة.

تكلفة التلوث: الآثار الحقيقية على العالم

ويؤدي التلوث السطحي إلى أكثر من مجرد عيوب في قسيمة اختبار؛ ولها عواقب مالية وسلامية حقيقية؛ ويمكن أن تضاعف ساعات العمل أو تضاعف ثلاث مرات بالنسبة لمصرف معين؛ وفي البناء المصدق (مثلاً، انهيار لجنة الإشراف، دائرة الإنذار المبكر، دائرة الإنذار المبكر، D1-1) العيوب التي اكتشفت أثناء التفتيش فوق الصوتي أو الإشعاعي، قد تتطلب إزالة كاملة وإعادة إصابتها.

ووفقاً لدراسة أجرتها شركة " لينكلينك " للكهرباء، فإن معظم الرافضات الميدانية للحام تعزى إلى عدم كفاية الإعداد السطحي أو التخزين غير السليم للكهرباء، وتكلفة منع التلوث هي عادة أقل من 10 في المائة من مجموع عمالة اللحام؛ وكثيراً ما تتجاوز تكاليف إعادة العمل العمل العمل الأصلية.

أفضل الممارسات الإضافية المتعلقة بالجودة الثابتة

لا توجد في الفراغات عملية تحضير السطح، وستؤدي التقنيات التكميلية التالية إلى زيادة تحسين السلامة المثلجة:

  • Maintain correct amperage and travel speed.] Too low amperage results in poor fusion and increased slag entrapment; too high amperage can burn off flux too quickly and allow atmospheric contamination. Refer to electrode manufacturer data sheets.
  • استخدام الكهرباء الصحيحة للتطبيق. ] E6010 electrodes, for example, have a deep penetrating arc that is more tolerant of rust and mill scale but can produce more hydrogen. E7018 is a low-hydrogen choice but requires careful storage.
  • Control arc length and angle.] A long arc increases exposure to atmosphere; maintain a short arc (about the diameter of the electrode core wire). Keep the drag angle consistent for proper slag coverage.
  • ] Inspect each pass before depositing the next.] For multi-pass welds, clean each bead thoroughly with a wire brush or frping hammer to remove slag and any surface contaminants that formed during cooling.
  • Usese preheat and interpass temperature controls.] For fish sections, high-strength steels, or cold environments, preheat slows cooling and allows hydrogen to escape. Measure temperature using a contact pyrometer or temp sticks.
  • Post-weld cleanup and inspection.] After welding, remove slag and spatter. check for visual defects like surface porosity, undercut, or cracks. Perform nondestructive testing (dye penetrant, magnetic particle) as required by the code.

موجز: السطح النظيف

وفي اللصق، فإن القوس لا يصلح إلا السطح الذي يربطه، فالدحر والزيت والرطوبة والطلاء ومقياس الطحن لا يفيان فقط بمرض التجميل - فهما مصدران مباشران للعيوب الحامضة التي تضعف القوة والقسوة والسلامة، ومن خلال اتباع نظام تحضيري متماسك يشمل التنظيف الميكانيكي، والتحلل الكيميائي، والتخزين الكهربي السليم، والتحكم في البيئة.

والدقائق الإضافية القليلة التي قضت تنظيف مفاصل قبل اللحام هي ثمن ضئيل لدفع ثمن لحام يمرر التفتيش ويؤدي الخدمة بشكل موثوق به، وكما يذهب الإعلان، " رعاية الأسطح، والبلد سوف تعتني بنفسها " . وبالنسبة للمواصفات الأكثر تفصيلا بشأن الظروف السطحية المسموح بها، تشير إلى معايير AWS .