تُعد المعالجة الحرارية لما بعد اللحام (PWHT)، والتي يشار إليها عادةً باسم التقسية، خطوة أساسية لتقليل الإجهادات المتبقية والكسور الهشة في اللحامات. على الرغم من أن العديد من الشركات تتجاهل أو لا تقوم بإجراء المعالجة الحرارية لما بعد اللحام على الإطلاق، إلا أنه عند القيام بها بشكل صحيح يمكن أن تطيل عمر المعدات بشكل كبير. تقدم أفران ويسكونسن أفران PWHT بمعدلات تسخين/تبريد محددة بحيث يتم تقسية اللحامات بشكل صحيح.
المعالجة الحرارية باللحام
تتضمن المعالجة الحرارية للحام، والتي يشار إليها أيضًا باسم المعالجة الحرارية بعد اللحام (PWHT)، زيادة درجة حرارة اللحام لتقليل أي إجهادات متبقية موجودة بعد اكتماله. تعتبر هذه العملية جزءًا لا يتجزأ من العديد من مشاريع اللحام التي تتضمن مكونات كبيرة؛ حيث إنها تمنع تشويه أو اعوجاج معدات الضغط مع تلبية متطلبات الامتثال للكود من أجل السلامة الهيكلية.
يمكن أن يقلل PWHT من الإجهادات المتبقية الناتجة عن عمليات اللحام ويعيد توزيعها. وعلاوة على ذلك، قد تحدث عمليات التقسية أو الترسيب أو التقادم لتعزيز الخواص الميكانيكية في المواد المستخدمة في عمليات المعالجة الحرارية الفائقة PWHT.
يعد التحكم في درجة الحرارة في اللحامات أمرًا بالغ الأهمية، حيث يمكن أن يؤدي ارتفاع درجة الحرارة إلى فقدان الصلابة وانخفاض الليونة، مما يؤدي إلى تدرجات حرارية تؤدي إلى تشويه أو تشقق الهياكل.
يجب دائمًا حساب وقت PWHT دائمًا على أساس سُمك اللحام؛ كما يجب أن يتم ذلك بشكل صحيح حتى لا يحدث أي ضرر للهياكل أثناء أو بعد أدائه. وعلاوة على ذلك، يجب إدارة عملية التبريد بعناية حتى لا يتم إعادة إدخال الضغوط المتبقية في اللحامات.
تُعد المعالجة الحرارية PWHT خطوة أساسية في مشاريع اللحام، ومع ذلك يجب إجراؤها بشكل صحيح للحصول على أفضل النتائج. وبدون المعالجة الحرارية المناسبة، يمكن أن تتحد الضغوط المتبقية مع ضغوط الحمل لتتجاوز حدود تصميم المواد، مما يؤدي إلى فشل اللحام أو التسرب داخل المعدات.
التلدين
التلدين هو عملية معالجة حرارية نستخدمها لتليين المعادن، مما يجعلها أكثر مرونة وأسهل في العمل عليها. وهي جزء لا يتجزأ من تصنيع العديد من المنتجات التي تحتوي على مكونات معدنية لأنها تحسن المتانة وتسمح بالعمل عليها دون أن تنكسر. يمكن أن يتصدى التلدين لعمليات الشغل على البارد التي تزيد من صلابة المعادن مثل الثني أو التشكيل أو الطحن, أو السحب بالدرفلة أو التحجيم التي يمكن أن تجعل المعدن أكثر صلابة وهشاشة وفي الوقت نفسه تخفيف الضغوط التي قد تكون حدثت بعد عمليات اللحام التي قد تكون حدثت ويستخدم بعد اللحام لتقليل الضغوط التي قد تكون حدثت وتقليل الضغوط التي قد تكون نشأت بعد اللحام لتقليل الضغوط التي قد تكون حدثت بعد اللحام كما يمكن أن يساعد التلدين على تخفيف الضغوط التي قد تكون حدثت بعد اللحام بعد عملية اللحام لتقليل الضغوط التي قد تكون نشأت بعد اللحام بعد عملية اللحام لتقليل الضغوط التي قد تكون حدثت بعد اللحام.
ينطوي التلدين على تسخين المعدن إلى درجة حرارة مناسبة وتثبيته في درجة حرارة مناسبة لفترة زمنية محددة قبل تبريده تدريجيًا مرة أخرى. يتسبب التلدين في حدوث تغيرات في البنية المجهرية مثل إعادة التبلور ونمو الحبيبات والتحول الطوري الذي يعمل على تليين المعدن وزيادة قابليته للتشغيل الآلي وتخفيف الضغوط الداخلية.
يعمل التلدين بالمحلول على تعزيز ليونة المعدن، مما يجعله أقل عرضة للكسر تحت الضغط أو الصدمات ويحسن مقاومته للتآكل. ويُعد التلدين بالمحلول عملية أساسية قبل خطوات المعالجة الميكانيكية الإضافية مثل التشكيل والتشغيل الآلي، حيث يقلل من خطر التشقق مع تلبية معايير الجودة للمنتجات النهائية. وعلاوة على ذلك، قد يؤدي التلدين بالمحلول إلى تعزيز الخصائص المغناطيسية في السبائك المغناطيسية الحديدية مع تحسين قوة الشد وقوة الخضوع والتوصيل الكهربائي والخصائص المغناطيسية للفولاذ في الوقت نفسه.
التطبيع
تطبيع البيانات هو ممارسة تنظيم البيانات بحيث يمكن استرجاعها بسرعة وسهولة لتحليلها واتخاذ القرارات. والنتيجة النهائية لتطبيع البيانات هي معلومات منظمة وموحدة يمكن أن تساعد في الإجابة عن أسئلة الأعمال واتخاذ قرارات أفضل. على الرغم من أن تنفيذ عملية التطبيع قد يبدو بسيطًا، إلا أن العملية تتطلب معرفة واسعة بهياكل وتنسيقات قواعد البيانات من أجل إتمامها بنجاح. لجني ثمارها وفهم تأثيرها على المؤسسة.
تنطوي المعالجة الحرارية التطبيع على تسخين المادة إلى درجات حرارة أعلى من نقطتها الحرجة والحفاظ على درجة الحرارة تلك لفترة زمنية متفاوتة (حسب المعدن الأساسي وحالته). يؤدي ذلك إلى إعادة تشكيل البنى المجهرية إلى أشكال أكثر قابلية للسحب مع تقليل الإجهادات المتبقية التي يمكن أن تؤدي إلى أعطال غير متوقعة.
يُعد تطبيع المعادن طريقة ميسورة التكلفة لتحسين خصائصها، ويمكن إجراؤها على مختلف السبائك. وغالبًا ما يتم إجراؤها بعد أن تترك عمليات التصنيع مثل اللحام والختم والتشكيل والدرفلة على الساخن المعادن عرضة للإجهاد الحراري والميكانيكي؛ ومن ثم فإن التطبيع يعيد هذه المواد إلى خواصها الأصلية.
لا يؤدي تطبيع البيانات إلى تحسين تكاملها فحسب، بل يجعل التفاعل بين الأنظمة والبرامج أكثر بساطة. من خلال التخلص من المعلومات المكررة والتبعيات الزائدة عن الحاجة وإنشاء مفاتيح أساسية فريدة لكل مجموعة من المعلومات المتعلقة بها، يساعد التطبيع أنظمتك على العمل بكفاءة أكبر مع تقليل أوقات الاستعلام وتكاليف التخزين.
تخفيف التوتر
تخفيف الإجهاد هو معالجة حرارية لتخفيف الإجهادات الداخلية (المتبقية) التي قد تؤدي إلى تشويه وتشقق الأجزاء الفولاذية، بما في ذلك تشويه تصنيع اللحام أو مكونات الصب ذات الأشكال المعقدة. وتجمع هذه التقنية بين التسخين المتحكم فيه والتبريد التدريجي من أجل إعادة توزيع الإجهادات المتبقية في المكونات المعدنية بحيث لا تعيق عمليات الإنتاج أو الخدمة. يمكن أن يساعد تخفيف الإجهاد أيضًا في القضاء على الانحناء عند استخدامه على الأهداف المصنوعة من مواد الهدف واللوحة الداعمة غير المتشابهة المستخدمة في أهداف الاخرق.
ويختلف تخفيف الإجهاد عن التطبيع من حيث أنه لا يغير من خواصه الكيميائية أو الميكانيكية، ولكنه بدلاً من ذلك يخفف أي إجهادات تصنيع ولحام متراكمة أثناء المعالجة. ولتحقيق هذا الهدف، يتم تسخين المعدن أعلى بقليل من درجة حرارة إعادة التبلور بينما تكون درجة حرارة التحويل أقل من درجة حرارة التحويل قبل التبريد التدريجي، مما يسمح للحبيبات الجديدة التي تتشكل بأن تأخذ مكانها داخل هيكلها وبالتالي تقل الصلابة مع زيادة ليونة المادة.
تساعد المعالجة الحرارية المصنعين على تلبية التفاوتات الصارمة أثناء التصنيع الآلي من خلال القضاء على الخلع البلوري وغيره من أشكال الإجهاد التي تعطل البنية البلورية، مما يجعل المعالجة الآلية أكثر صعوبة. وعلاوة على ذلك، تقلل هذه المعالجة الحرارية من مخاطر التشويه أو الأعطال من خلال التأكد من أن المكونات لا تتعرض لضغط يفوق قدرتها على قبول الأحمال المطبقة.