عيوب اللحام Welding defects
- ثالثا عيوب ميتالورجيه
Metallographic structure related
-عيوب ميتالورجيه
Metallographic structure related
تهتم ميتالورجيا اللحام بدراسة تأثير اللحام على المعادن من حيث الخواص الفيزيقية والميكانيكية والتركيب الكيميائي. ومن أساسيات ميتالورجيا اللحام البنية المجهرية لوصله اللحام والتي تؤثر في الخواص الميكانيكية - تغيرات اللحام مثل الدورة الحرارية - التفاعلات الكيميائية في المنطقة المنصهرة - العناصر السبائكية - التركيب الكيميائي لمساعدات الصهر وكل هذه العوامل تؤثر بصفه أساسيه في البنية المجهرية لكل من معدن اللحام والمنطقة المتأثرة بالحرارة.
تهتم ميتالورجيا اللحام بدراسة تأثير اللحام على المعادن من حيث الخواص الفيزيقية والميكانيكية والتركيب الكيميائي. ومن أساسيات ميتالورجيا اللحام البنية المجهرية لوصله اللحام والتي تؤثر في الخواص الميكانيكية - تغيرات اللحام مثل الدورة الحرارية - التفاعلات الكيميائية في المنطقة المنصهرة - العناصر السبائكية - التركيب الكيميائي لمساعدات الصهر وكل هذه العوامل تؤثر بصفه أساسيه في البنية المجهرية لكل من معدن اللحام والمنطقة المتأثرة بالحرارة.
-1- الشقوق (الشروخ) CRACKSهي عيب من عيوب وصلات اللحام تمتاز بنا طرفاها حادان وبأن نسبة الطول الى فتحة الشق عالية ( شكل انسيابي ) كما موضح بالشكل
الشكل الانسيابي للشقوق يجعلها من اخطر انواع العيوب لأنها:
- يمكنها التحرك والانتشار حيث ان شكلها الانسيابي يعطيها القدرة على التحرك باقل طاقة ممكنة.
- تسبب تقليل خطير في قوة درزة اللحام.
- تسبب في حدوث انهيار فجائي.
لذا فان الشقوق يجب اصلاحها ولا يتم قبول اللحام في حالة وجودها. وتزداد خطورة الشقوق مع التحميل التصادمي وكذلك عندما يكون اللحام مصمماً للخدمة في ظروف باردة.
2-3-1-1- اسبابه:
تتولد الشقوق عادة بسبب تعرض اللحام لاختلافات سريعة في درجات الحرارة مثل:
- عمليات التبريد السريع لوصلة اللحام
- عدم التسخين المسبق لمنطقة اللحام.
- عدم تتابع عمليات لحام الوصلة وترك الدرزة تبرد قبل اكمال اللحام.
وهناك اسباب اخرى مثل:
- استخدام سلك غير مطابق
- استخدام سلك به رطوبة شديدة
- تجهيز العينة غير مطابق
- عدم تسخين على حسب المواصفات
- نقص في قابلية المعدن للحام
- خضوع اللحام لإجهادات شديدة أثناء وبعد اللحام
- حرارة عالية أثناء اللحام
- أعادة إصلاح اللحام اكثر من مره لنفس الجزء
- تلوث الوصلة قبل اللحام ( الشنفرة ) دهان أو زيت أو شحوم أو.......
- ضيق الشنفرة مقارنة بالثخانة
- أسلوب اللحام خاطئ ( عرض طبقة اللحام كبير )
- عدم انتظام التيار والفولت وسرعة اللحام أثناء اللحام (Heat Input)
- عدم خضوع الوصلة للمعالجة الحرارية المطلوبة على حسب المواصفات
- معدل تبريد سريع للوصلة
- يمكنها التحرك والانتشار حيث ان شكلها الانسيابي يعطيها القدرة على التحرك باقل طاقة ممكنة.
- تسبب تقليل خطير في قوة درزة اللحام.
- تسبب في حدوث انهيار فجائي.
لذا فان الشقوق يجب اصلاحها ولا يتم قبول اللحام في حالة وجودها. وتزداد خطورة الشقوق مع التحميل التصادمي وكذلك عندما يكون اللحام مصمماً للخدمة في ظروف باردة.
2-3-1-1- اسبابه:
تتولد الشقوق عادة بسبب تعرض اللحام لاختلافات سريعة في درجات الحرارة مثل:
- عمليات التبريد السريع لوصلة اللحام
- عدم التسخين المسبق لمنطقة اللحام.
- عدم تتابع عمليات لحام الوصلة وترك الدرزة تبرد قبل اكمال اللحام.
وهناك اسباب اخرى مثل:
- استخدام سلك غير مطابق
- استخدام سلك به رطوبة شديدة
- تجهيز العينة غير مطابق
- عدم تسخين على حسب المواصفات
- نقص في قابلية المعدن للحام
- خضوع اللحام لإجهادات شديدة أثناء وبعد اللحام
- حرارة عالية أثناء اللحام
- أعادة إصلاح اللحام اكثر من مره لنفس الجزء
- تلوث الوصلة قبل اللحام ( الشنفرة ) دهان أو زيت أو شحوم أو.......
- ضيق الشنفرة مقارنة بالثخانة
- أسلوب اللحام خاطئ ( عرض طبقة اللحام كبير )
- عدم انتظام التيار والفولت وسرعة اللحام أثناء اللحام (Heat Input)
- عدم خضوع الوصلة للمعالجة الحرارية المطلوبة على حسب المواصفات
- معدل تبريد سريع للوصلة
2-3-1-2- انواع الشقوق:
الشكل ادناه يبين انواع الشقوق
الشكل ادناه يبين انواع الشقوق
2-3-2- التشققات الهيدروجينية ( المنطقة المتأثرة بالحرارة) Hydrogen Cracking:
وتسمى ايضا الشروخ على البارد وتحدث بعد تجمد معدن اللحام في كل من المنطقة المتأثرة بالحرارة ومعدن اللحام في انواع عديده من الصلب مثل الصلب منخفض التسابك أو الصلب عالي التسابك ولأن هذه الشروخ تحدث تحت كبح فأحيانا يطلق عليها شروخ الكبح كذلك يطلق عليها الشروخ المتأخرة أو المؤجلة لأنها تحدث بعد تجمد اللحام بعدة ساعات أو خلال ايام وتوصف هذه الشروخ ايضا بموقعها مثل شرخ طرفي ، شرخ جذري وشرخ تحت الدرزة.
وتسمى ايضا الشروخ على البارد وتحدث بعد تجمد معدن اللحام في كل من المنطقة المتأثرة بالحرارة ومعدن اللحام في انواع عديده من الصلب مثل الصلب منخفض التسابك أو الصلب عالي التسابك ولأن هذه الشروخ تحدث تحت كبح فأحيانا يطلق عليها شروخ الكبح كذلك يطلق عليها الشروخ المتأخرة أو المؤجلة لأنها تحدث بعد تجمد اللحام بعدة ساعات أو خلال ايام وتوصف هذه الشروخ ايضا بموقعها مثل شرخ طرفي ، شرخ جذري وشرخ تحت الدرزة.
2-3-2-1- أسباب حدوثها :
تحدث نتيجة لانتقال الهيدروجين من معدن اللحام الى المنطقة المتأثرة حراريا . هذا الهيدروجين ناتج من الرطوبة في مستهلكات أو سلك اللحام أو على وجه الوصلة. في بعض المخلفات كالدهان والزيوت أو في طبقه الاكاسيد الموجودة على الوصلة يزيد احتمال التشرخ بزياده ثخانة الوصلة أو زياده المكافئ الكربوني. كذلك هناك عوامل اخرى تساعد على التشرخ على البارد مثل كبر المسافة الجذرية ، عدم كفاية الدخل الحرارى أو أن يكون التسخين المسبق للحام غير كاف ولحامات التبنيط غير منتظمة الحجم أو المسافة أو نتيجة زيادة الاجهادات اثناء التداول بعد اللحام وقبل إجراء المعالجة الحرارية لإزالة الاجهادات.
تحدث نتيجة لانتقال الهيدروجين من معدن اللحام الى المنطقة المتأثرة حراريا . هذا الهيدروجين ناتج من الرطوبة في مستهلكات أو سلك اللحام أو على وجه الوصلة. في بعض المخلفات كالدهان والزيوت أو في طبقه الاكاسيد الموجودة على الوصلة يزيد احتمال التشرخ بزياده ثخانة الوصلة أو زياده المكافئ الكربوني. كذلك هناك عوامل اخرى تساعد على التشرخ على البارد مثل كبر المسافة الجذرية ، عدم كفاية الدخل الحرارى أو أن يكون التسخين المسبق للحام غير كاف ولحامات التبنيط غير منتظمة الحجم أو المسافة أو نتيجة زيادة الاجهادات اثناء التداول بعد اللحام وقبل إجراء المعالجة الحرارية لإزالة الاجهادات.
2-3-2-2- كيفية التعرف عليها:
سطحياً
- بالفحـــــص البصــــــرى أو باستخدام عدسه مكبره.
- باستخدام اختبار الصبغات المتغلغلة PT.
- الحبيبات المغناطيسيةMT.
داخلياً :
- باستخدام الموجات فوق الصوتية UT.
- التصوير بالأشعة بعد 48 ساعة على الاقل من عملية اللحام.
سطحياً
- بالفحـــــص البصــــــرى أو باستخدام عدسه مكبره.
- باستخدام اختبار الصبغات المتغلغلة PT.
- الحبيبات المغناطيسيةMT.
داخلياً :
- باستخدام الموجات فوق الصوتية UT.
- التصوير بالأشعة بعد 48 ساعة على الاقل من عملية اللحام.
2-3-2-3- طريقة الاصلاح :
الشروخ القصيرة المعزولة المتاحة من السطح يمكن إزالتها ثم الاصلاح باللحام - أما في حالة الشروخ الكبيرة أو الشروخ المخفية تحتاج الى استبدال الجزء المعيب وفى حالة اعاده الاصلاح باللحام يراعى إجراء عمليه التسخين المسبق للحام بطريقه صحيحه والتحكم في الدخل الحرارى لتقليل احتمال حدوث هذا العيب ثانيه.
2-3-2-4- الاحتياطات لتفاديها:
يجب اختيار اسلوب اللحام المناسب مع أنواع الصلب التي تظهر تصلداً في المنطقة المتأثرة بالحرارة مع مراعاة العوامل الأتية:
- يجب ان يكون الكترود اللحام من النوع منخفض الهيدروجين وتتم عملية اللحام تحت
سيطرة وتحكم في ظروف اللحام .
- يجب تجفيف الكترود اللحام طبقاً لتعليمات الشركة المنتجة.
- يجب التسخين المسبق لمعدن الاساس وفى حاله الضرورة بحيث ترفع حراره وصلة اللحام
بأكملها للدرجة المطلوبة.
- التحكم في كميه الدخل الحرارى أثناء اللحام وايضاً اثناء التبنيط.
- يجب أن يكون التركيب الكيميائي لمعدن الاساس ضمن الحدود المقبولة في طريقة
اللحام المستخدمة.
2-3-3- التصدع أو الشروخ الصغيرة(Fissures)
مثل الشروخ ولكن فتحاتها ضيقه وسطحيه .
الشروخ القصيرة المعزولة المتاحة من السطح يمكن إزالتها ثم الاصلاح باللحام - أما في حالة الشروخ الكبيرة أو الشروخ المخفية تحتاج الى استبدال الجزء المعيب وفى حالة اعاده الاصلاح باللحام يراعى إجراء عمليه التسخين المسبق للحام بطريقه صحيحه والتحكم في الدخل الحرارى لتقليل احتمال حدوث هذا العيب ثانيه.
2-3-2-4- الاحتياطات لتفاديها:
يجب اختيار اسلوب اللحام المناسب مع أنواع الصلب التي تظهر تصلداً في المنطقة المتأثرة بالحرارة مع مراعاة العوامل الأتية:
- يجب ان يكون الكترود اللحام من النوع منخفض الهيدروجين وتتم عملية اللحام تحت
سيطرة وتحكم في ظروف اللحام .
- يجب تجفيف الكترود اللحام طبقاً لتعليمات الشركة المنتجة.
- يجب التسخين المسبق لمعدن الاساس وفى حاله الضرورة بحيث ترفع حراره وصلة اللحام
بأكملها للدرجة المطلوبة.
- التحكم في كميه الدخل الحرارى أثناء اللحام وايضاً اثناء التبنيط.
- يجب أن يكون التركيب الكيميائي لمعدن الاساس ضمن الحدود المقبولة في طريقة
اللحام المستخدمة.
2-3-3- التصدع أو الشروخ الصغيرة(Fissures)
مثل الشروخ ولكن فتحاتها ضيقه وسطحيه .
2-3-4- التمزق الرقائقي (Lamellar tear) :
وهو نوع من الشروخ يحدث في معدن الأساس أو المنطقة المتأثرة حرارياً نتيجة للكبح في وصلة اللحام.
وهو نوع من الشروخ يحدث في معدن الأساس أو المنطقة المتأثرة حرارياً نتيجة للكبح في وصلة اللحام.
2-3-5- LAMINATION & DELAMINATION
2-3-5-1- LAMINATION
هو حدوث انفصال داخلي لطبقات المعدن الداخلي ويحدث نتيجة وجود عيب قديم في العينة و بعد عمليات الرفلة أثناء التصنيع يحدث الانفصال.
هو حدوث انفصال داخلي لطبقات المعدن الداخلي ويحدث نتيجة وجود عيب قديم في العينة و بعد عمليات الرفلة أثناء التصنيع يحدث الانفصال.
2-3-5-2- DELAMINATION
هو الانفصال النهائي لطبقات المعدن عند التأثير عليه بإجهادات داخليه حرارية او ميكانيكية و ذلك نتيجة للقطع أو اللحام
هو الانفصال النهائي لطبقات المعدن عند التأثير عليه بإجهادات داخليه حرارية او ميكانيكية و ذلك نتيجة للقطع أو اللحام
- طريقة اكتشافه الكشف بالموجات فوق الصوتية