تحضيرات القطع واللحام للزركونيوم وعملية اللحام

1. تحضير القطع واللحام

يمكن قطع الزركونيوم بالتشغيل الآلي، والنشر البارد، والنشر اليدوي، والنشر الاحتكاكي، والقص، والقطع الكاشط، والقطع بالبلازما، والقطع بالأكسجين، والليزر، والقطع بنفث الماء. الأسطح محمية من التلوث الحراري أثناء عمليات التشغيل الآلي، والنشر، والقص، والقطع بنفث الماء.

في حين يمكن استخدام قطع الأكسجين أو البلازما للقطع الخشن، فإن كلتا الطريقتين تتطلب إزالة ما لا يقل عن 1/16 بوصة (1.5 مم) من المادة من أدنى نقطة في سطح القطع (إما عن طريق التشغيل الآلي أو الطحن) لضمان تلوث كل المعدن. تتم إزالة عملية القطع. على سبيل المثال، بالنسبة لقطع المعادن التي يبلغ سمكها من 1/2 إلى 1 بوصة، قد يصل إجمالي بدل القطع إلى 3/8 بوصة.

عادةً ما يتضمن طحن الزركونيوم استخدام عجلات طحن متخصصة من الألومينا أو كربيد السيليكون. في هذه التطبيقات، من المهم حماية أسطح الزركونيوم المجاورة والبيئة المحيطة من الشرر الكاشط، الذي يكون ساخنًا بما يكفي لاختراق خراطيم الغاز، ومن المؤكد أنه قد يُشعل حريقًا إذا لامست حطامًا قابلًا للاشتعال مباشرةً.

أثناء الطحن أو الصنفرة، يجب استخدام مبرد دوار أو مبرد جر على سطح الطحن لإزالة الجسيمات الكاشطة التي قد تكون موجودة على سطح المفصل. وبالمثل، يُنصح ببرد أو طحن السطح المقطوع آليًا لإزالة الحبوب الكاشطة ومناطق التلوث الطفيف الناتجة عن التسخين الموضعي. يُعد القطع بنفث الماء الكاشط عملية مناسبة أخرى للزركونيوم. تتيح الأسطح المقطوعة، مهما كان شكلها، إنتاجًا اقتصاديًا لتكوينات القطع التي قد تكون باهظة الثمن لإنتاجها بالآلات. تُنتج سرعات القطع المنخفضة أسطحًا ناعمة وتُغني إلى حد كبير عن المعالجة اللاحقة.

يمكن أن تتراكم المواد الكاشطة في الأسطح الخشنة للغاية، ويمكن أن تلتصق حبيبات المواد الكاشطة حتى بأسطح القطع الملساء، لذا تأكد من القيام بأي عمل إضافي على أي أسطح تقوم باللحام عليها، على الأقل تدوير أو سحب الملفات.

2. عملية اللحام

عملية لحام الزركونيوم الأكثر شيوعًا هي لحام GTAW. يتيح لحام GTAW اليدوي اللحام بجميع الأوضاع في أي وضعية تناسب شعلة اللحام. أما لحام GTAW التلقائي، فيقتصر عادةً على وضع أفقي أو مسطح. تُستخدم اللحامات الدرزية المزودة بقضبان دعم نحاسية، والضواغط المستمرة التي تستخدم قضبان نحاسية، بشكل شائع في اللحام المباشر. كما تُستخدم اللحامات الطرفية للأنابيب الصغيرة والصفائح من أنبوب إلى أنبوب باستخدام معدات GTAW مدارية آلية.

يُستخدم PAW عادةً في اللحامات أحادية التشغيل المُجهزة باستخدام معدات آلية، ودعامة نحاسية، ولحامات طرفية مربعة يصل سمكها إلى حوالي 3 مم. عادةً، تُستخدم قنوات التغطية GTAW لتصحيح نقص الحشو، بينما قد يتطلب الجانب الجذري قنوات دمج تجميلية أو إزالة ميكانيكية للتسرب الزائد.

للحام المتكرر للأجزاء الثقيلة، يُنصح باستخدام عملية تيار عالٍ، مثل لحام GTAW بثقب المفتاح. كما يُعدّ لحام شعاع الإلكترون والليزر مناسبين أيضًا.