التغطية الصلبةهي عملية هندسة سطحية معدنية يتم فيها ترسيب طبقة من السبائك المقاومة للتآكل على ركيزة معدنية عن طريق اللحام أو الكسوة أو الرش الحراري.
الهدف هو تحسين مقاومة التآكل ومقاومة التآكل وقوة التأثير والأداء في درجات الحرارة العالية للمكونات الحيوية بشكل كبير.
بخلاف المعالجة الحرارية التقليدية - التي تُغيّر المادة الخام - تُحسّن عملية التصلب السطح فقط. والنتيجة هي مُكوّن يحافظ على نواة صلبة ومرنة مع تحقيق صلابة سطحية تتراوح بين 45 و70 HRC.
تُستخدم هذه التقنية على نطاق واسع في صناعات التعدين والبناء والطاقة والبتروكيماويات والتصنيع الثقيل.
 		     			مبدأ التصلب
إن المبدأ الأساسي للصلابة بسيط ولكنه قوي:
من خلال تطبيق الطاقة الحرارية (عبر القوس أو البلازما أو الليزر) لإذابة المعادن الحشوية أو مساحيق السبائك، يتم تشكيل طبقة سطحية عالية الأداء ومرتبطة معدنياً على الركيزة.
تتميز هذه "الطبقة الصلبة" بمقاومة فعالة للعديد من أشكال التآكل:
•التآكل الكاشط: الاحتكاك والقطع من الرمال أو الخام أو جزيئات الغبار؛
•التآكل الناتج عن التأثير: الضربات عالية الطاقة من أسنان الحفارات أو مطارق التكسير؛
•التآكل: التعرض للأحماض أو القلويات أو البيئات الكيميائية الأخرى؛
•التآكل الناتج عن درجات الحرارة العالية: الأكسدة والتدهور في التوربينات أو الأفران.
تحتوي الطبقة المترسبة عادة على كربيدات صلبة (Cr₇C₃، WC، TiC) وعناصر تقوية مثل Cr، Ni، Mo، و Co، مما يخلق بنية دقيقة كثيفة ومقاومة للتآكل.
عمليات التصلب الشائعة
1. لحام القوس المعدني المحمي (SMAW)
- المميزات: معدات بسيطة ومرنة ومناسبة للإصلاح الميداني؛
- مواد الحشو: أقطاب كهربائية عالية الكربون وسبائك الكروم.
2. اللحام القوسي بالتدفق (FCAW)
- المميزات: شبه آلي أو كامل، معدل ترسيب عالي، فعال للمساحات الكبيرة؛
- المزايا: الترابط الجيد، التخفيف المنخفض، الجودة الثابتة.
3. اللحام بالقوس المعدني الغازي (GMAW/MIG/MAG)
- المميزات: قوس مستقر، تناثر منخفض، مظهر حبة ناعمة؛
- التطبيقات: المكونات الدقيقة، القوالب، التعزيزات الهيكلية.
4.لحام غاز التنغستن الخامل (TIG)
- المميزات: التحكم الدقيق، إدخال الحد الأدنى من الحرارة، التشوه الصغير؛
- التطبيقات: مقاعد الصمامات، حواف القالب، المعدات الطبية.
5.لحام القوس المنقول بالبلازما (PTA)
- المميزات: تخفيف <5%، كسوة كثيفة، مناسبة للترسيب متعدد الطبقات؛
- التطبيقات: معدات الطاقة، والصمامات عالية الأداء، ومسامير المضخات.
- المميزات: طاقة مركزة، تشوه بسيط، أتمتة عالية؛
- المزايا: جودة سطح ممتازة وقوة ربط.
تصنيف مواد التكسية الصلبة
يمكن تصنيف المواد الاستهلاكية المستخدمة في اللحام في عملية التصلب حسب الركيزة والتطبيق:
•سبائك الحديد: منخفضة التكلفة، مقاومة عالية للتأثيرات، مناسبة لأجزاء التآكل العامة.
•سبائك النيكل: مقاومة للتآكل، ومقاومة لدرجات الحرارة العالية، وتستخدم عادة في القطاعين الكيميائي والطاقة.
•سبائك الكوبالت (على سبيل المثال الستالايت): تحافظ على صلابتها في درجات الحرارة العالية، وتستخدم في الصمامات وشفرات التوربينات.
•المواد المقواة بالكربيد (WC، Cr₃C₂، TiC): مقاومة عالية جدًا للتآكل، تستخدم في معدات التعدين والخلط.
مزايا تقنية التغطية الصلبة
- عمر خدمة ممتد - تم تحسين متانة السطح بمقدار 3-10 مرات؛
- انخفاض تكاليف الصيانة - يمكن إعادة بناء الأجزاء بدلاً من استبدالها؛
- وقت تعطل أقل - فترات صيانة أطول وموثوقية أعلى؛
- تحسين أداء المعدات - تعزيز الاستقرار في ظل الظروف القاسية؛
- صديق للبيئة وكفء في استخدام الموارد - يدعم إعادة التصنيع والحد من النفايات
التطبيقات النموذجية للتغليف الصلب
- التعدين والمعادن: مطارق التكسير، والشاشات، والناقلات اللولبية؛
- البناء وتحريك التربة: شفرات الجرافة، أسنان الحفارات، مجاديف الخلط؛
- الطاقة والكيمياء: صمامات درجات الحرارة العالية، وأجسام المضخات، والمراوح؛
- المعدات الزراعية: المحاريث، شفرات المحاريث، مثقاب الحبوب؛
- القوالب والتصنيع: القوالب، أدوات التشكيل، حواف التآكل.
بيانات الصناعة: يمكن أن يؤدي تطبيق التغطية الصلبة إلى إطالة متوسط عمر المكونات بنسبة تزيد عن 400%، مما يوفر فوائد اقتصادية كبيرة.
بفضل اقتصادها وموثوقيتها الممتازة، أصبحت تقنية التغليف الصلب وسيلةً مهمةً لإطالة عمر المعدات وإصلاحها وتحسين أدائها في قطاع التصنيع. ومن خلال الاختيار العلمي لعمليات التغليف الصلب والمواد ومراقبة المعلمات، يمكن للشركات تحسين استقرار المعدات بشكل كبير، وخفض تكاليف الإنتاج، وتحقيق ميزة تنافسية مستدامة.
شركة شنغهاي دومو الصناعية المحدودة متخصصة في"حلول هندسة الأسطح والصلابة، لصناعة التعدين والطاقة وتصنيع الآلات لتوفير خدمات إصلاح شاملة مقاومة للتآكل.
نرحب بكم للتواصل معنا للحصول على حلول تلبيس مخصصة.
وقت النشر: ٣١ أكتوبر ٢٠٢٥