الفرق بين اللحام المتراكب والواجهة الصلبة

يعد اللحام المتراكب والواجهة الصلبة من التقنيات الشائعة الاستخدام في الصناعة لتحسين المتانة ومقاومة التآكل للمكونات المعرضة لظروف التشغيل القاسية. في حين أن كلتا العمليتين تهدفان إلى تعزيز الخصائص السطحية للمادة، إلا أن هناك اختلافات واضحة في تطبيقهما والمواد المستخدمة والخصائص الناتجة. في هذه المقالة، سوف نستكشف أوجه الاختلاف بين اللحام المتراكب والتغطية الصلبة من حيث العملية والمواد والمزايا والقيود الخاصة بكل منهما.

ما هو اللحام التراكبي

لحام التراكب، المعروف أيضًا باسم الكسوة أو السطح، يتضمن ترسيب طبقة من المواد المتوافقة على سطح المعدن الأساسي. ويتم تحقيق ذلك من خلال عمليات مثل اللحام بالقوس المغمور (SAW)، أو اللحام بالقوس المعدني الغازي (GMAW)، أو اللحام بقوس نقل البلازما (PTAW). يتم اختيار مادة التراكب بناءً على توافقها مع المعدن الأساسي وخصائص السطح المطلوبة.

المواد المستخدمة في اللحام التراكبي:

1. تراكب اللحام: في هذه التقنية، عادة ما تكون مادة التراكب عبارة عن معدن حشو اللحام، والذي يمكن أن يكون من الفولاذ منخفض الكربون، أو الفولاذ المقاوم للصدأ، أو سبيكة قائمة على النيكل. يتم اختيار مادة تراكب اللحام بناءً على مقاومتها للتآكل، أو مقاومة التآكل، أو خصائص درجات الحرارة العالية.

مزايا اللحام التراكبي:

1. تعدد الاستخدامات: يسمح لحام التراكب باستخدام مجموعة واسعة من المواد لتعديل السطح، مما يوفر المرونة في تصميم خصائص التراكب وفقًا لمتطلبات محددة.

2. فعال من حيث التكلفة: يوفر لحام التراكب حلاً فعالاً من حيث التكلفة لتحسين الخصائص السطحية للمكونات، حيث يتم تطبيق طبقة رقيقة نسبيًا فقط من المواد باهظة الثمن على المعدن الأساسي.

3. القدرة على الإصلاح: يمكن أيضًا استخدام لحام التراكب لإصلاح الأسطح التالفة أو البالية، مما يزيد من عمر خدمة المكونات.

حدود اللحام التراكبي:

1. قوة الرابطة: يمكن أن تكون قوة الرابطة بين مادة التراكب والمعدن الأساسي مصدر قلق، حيث أن الترابط غير الكافي قد يؤدي إلى التصفيح أو الفشل المبكر.

2. سمك محدود: يقتصر اللحام التراكبي عادةً على بضعة ملليمترات من السمك، مما يجعله أقل ملاءمة للتطبيقات التي تتطلب طبقات أكثر سمكًا من خصائص السطح المحسنة.

3. المنطقة المتأثرة بالحرارة (HAZ): يمكن أن يؤدي إدخال الحرارة أثناء لحام التراكب إلى تكوين منطقة متأثرة بالحرارة، والتي قد تظهر خصائص مختلفة عن التراكب والمواد الأساسية.

ما هو الوجه الصعب

تتضمن المواجهة الصلبة، والمعروفة أيضًا بالسطح الصلب أو اللحام المتراكم، وضع طبقة مقاومة للتآكل على سطح المكون لتحسين مقاومته للتآكل والتآكل والتأثير. تُستخدم هذه التقنية عادةً عندما يكون الاهتمام الأساسي هو مقاومة التآكل.

المواد المستخدمة في المواجهة الصلبة:

1. السبائك الصلبة: المواد الصلبة هي سبائك تتكون عادةً من معدن أساسي (مثل الحديد) وعناصر صناعة السبائك مثل الكروم أو الموليبدينوم أو التنغستن أو الفاناديوم. يتم اختيار هذه السبائك لصلابتها الاستثنائية ومقاومتها للتآكل.

مزايا المواجهة الصلبة:

1. الصلابة الفائقة: يتم اختيار المواد ذات المواجهة الصلبة لصلابتها الاستثنائية، مما يسمح للمكونات بمقاومة التآكل الكاشط والتأثيرات والتطبيقات عالية الضغط.

2. مقاومة التآكل: تعمل المواجهة الصلبة على تحسين مقاومة التآكل للسطح بشكل ملحوظ، مما يزيد من عمر خدمة المكونات في ظروف التشغيل القاسية.

3. خيارات السُمك: يمكن تطبيق البطانة الصلبة في طبقات ذات سماكات مختلفة، مما يسمح بالتحكم الدقيق في كمية المواد المقاومة للتآكل المضافة.

حدود المواجهة الصعبة:

1. تعدد الاستخدامات المحدود: تهدف المواد الصلبة المواجهة في المقام الأول إلى مقاومة التآكل وقد لا تتمتع بمقاومة التآكل المرغوبة أو خصائص درجات الحرارة العالية أو غيرها من الخصائص المحددة المطلوبة في بعض التطبيقات.

2. التكلفة: تميل السبائك الصلبة إلى أن تكون أكثر تكلفة مقارنة بمواد اللحام المتراكبة، مما قد يؤدي إلى زيادة تكلفة تعديلات السطح.

3. صعوبة الإصلاح: بمجرد وضع طبقة صلبة، قد يكون من الصعب إصلاح أو تعديل السطح، لأن الصلابة العالية للمادة تجعلها أقل قابلية للحام.

خاتمة:

يعد اللحام المتراكب والتغطية الصلبة من تقنيات تعديل السطح المتميزة المستخدمة لتعزيز مقاومة التآكل ومتانة المكونات. يوفر لحام التراكب تنوعًا وفعالية من حيث التكلفة، مما يسمح بمجموعة واسعة من الخيارات في مواد التراكب. إنها مناسبة للتطبيقات التي تتطلب مقاومة للتآكل، أو مقاومة التآكل، أو تحسين خصائص درجات الحرارة العالية. في المقابل، تركز المعالجة الصلبة في المقام الأول على مقاومة التآكل، وذلك باستخدام سبائك ذات صلابة استثنائية. إنه مثالي للتطبيقات التي تتعرض للتآكل والتآكل والتأثيرات بشكل كبير. يعد فهم المتطلبات المحددة للتطبيق وخصائص السطح المرغوبة أمرًا أساسيًا في اختيار التقنية المناسبة لتحقيق النتائج المرجوة.