عمليات الطلاء الكهربائي تكون مصحوبة بتفاعلات تطور الهيدروجين. يشكل تسرب الهيدروجين إلى الركيزة خطرًا كبيرًا لفشل المثبتات عالية القوة، مما يؤدي غالبًا إلى "كسر متأخر" بعد التجميع - وهي مشكلة جودة يصعب التنبؤ بها في البيئات الهندسية. بالنسبة للبراغي ذاتية التثبيت، فإن عملية التثبيت تخلق ضغوطًا ضاغطة متبقية في منطقة القفل. عندما يقترن ذلك بخطر التقصف الهيدروجيني الناتج عن الطلاء الكهربائي، فإن هذا يجعل الأجزاء عرضة للكسر الهش تحت الحمل. مثل هذه الإخفاقات لا تحدث على الفور؛ بدلاً من ذلك، تظهر عادةً بعد عدة ساعات من التجميع.
تتضمن آلية تقصف الهيدروجين انتشار ذرات الهيدروجين في المعدن وتهاجرها نحو مناطق تركيز الإجهاد. عند عيوب المواد، تتحد هذه الذرات لتشكل جزيئات الهيدروجين، مما يولد ضغطًا داخليًا. عندما يتجاوز هذا الضغط الداخلي - المتفاقم بالإجهاد المتبقي من الصفائح المعدنية والأحمال التشغيلية الخارجية - قوة خضوع المادة، يحدث الكسر. ونظرًا لأن انتشار ذرات الهيدروجين عبر الفولاذ يستغرق وقتًا، فهذا هو السبب الأساسي لتأخر الكسر. علاوة على ذلك، تعمل طلاءات الزنك والكادميوم كحواجز تعيق هروب الهيدروجين، مما يجعل إدارة إزالة الهيدروجين أكثر صعوبة. يجب أن يكون نطاق درجة الحرارة لعملية إزالة الهيدروجين المعتمدة على الخبز متوازنًا بعناية: يجب أن يكون مرتفعًا بدرجة كافية لتعزيز إطلاق الهيدروجين من الركيزة، ولكنه منخفض بدرجة كافية لتجنب تقليل صلابة المادة أو المساس بخصائص الطلاء.
في الممارسة الهندسية، يمكن التخفيف من خطر تسرب الهيدروجين من خلال ثلاثة أساليب أساسية. بالنسبة لبرغي التثبيت ذاتي التثبيت والمثبتات المماثلة، أثناء المعالجة المسبقة، يُفضل السفع الرملي لإزالة الصدأ؛ إذا تم استخدام التخليل الحمضي، فيجب إضافة مثبطات التآكل إلى المحلول الحمضي. لإزالة الشحوم، يفضل استخدام الطرق الكيميائية أو المذيبة. إذا تم استخدام إزالة الشحوم الكهروكيميائية، فيجب اتباع سلسلة من التنظيف الكاثودي يليها التنظيف الأنودي. وفيما يتعلق بعملية الطلاء الكهربائي نفسها، فإن حمامات الطلاء القلوي أو الحمامات ذات الكفاءة الحالية العالية تؤدي إلى انخفاض تطور الهيدروجين. بالإضافة إلى ذلك، بشرط استيفاء متطلبات مقاومة التآكل، يمكن للمرء اختيار أنظمة الطلاء التي يكون فيها الهيدروجين ذو قابلية ذوبان أقل.
إن تخفيف الإجهاد قبل الطلاء وإزالة الهيدروجين من الخبز بعد الطلاء هي إجراءات التحكم القياسية. بالنسبة للأجزاء التي خضعت للتبريد أو اللحام، يجب تخفيف الضغوط الداخلية من خلال التقسية قبل بدء عملية الطلاء. بعد الطلاء الكهربائي، يستمر الهيدروجين في الهجرة إلى عمق الركيزة. توصي معايير الصناعة ببدء عملية إزالة التقصف (إزالة الهيدروجين) خلال ساعة واحدة بعد الطلاء، مع الحد الأقصى المسموح به من التأخير لمدة ثلاث ساعات. تتراوح درجات حرارة الخبز القياسية من 150 درجة إلى 300 درجة، مع فترات احتجاز تتراوح بين 2 و24 ساعة؛ وينبغي تعديل هذه المعلمات استناداً إلى أبعاد الجزء، وقوة الركيزة، ونوع الطلاء. بالنسبة للأجزاء المجلفنة، نطاق الخبز النموذجي هو 110 درجة إلى 220 درجة، بينما بالنسبة للأجزاء المطلية بالكادميوم، يكون الحد الأعلى لدرجة الحرارة أقل بشكل عام من 180 درجة إلى 200 درجة - لمنع التقصف الناجم عن الكادميوم.
تعمل صلابة المواد كمؤشر مباشر على قابلية التقصف الهيدروجيني. بالنسبة للبراغي ذاتية التثبيت ذات الرأس الدائري والمثبتات الفولاذية الأخرى، فإن خطر الكسر الناتج عن الهيدروجين يبدأ في الارتفاع عندما تقترب صلابة الفولاذ من HRC 38. تتطلب الأجزاء ذات الصلابة التي تتجاوز HRC 43 عملية إزالة التقصف بعد الطلاء، في حين أن الأجزاء ذات الصلابة القريبة من HRC 60 يجب أن تخضع للخبز مباشرة بعد معالجة السطح. بالإضافة إلى الصلابة، يجب تقييم عوامل أخرى، بما في ذلك تصنيف سلامة الجزء، وأبعاد المقطع العرضي، وتركيزات الضغط (الشقوق)، ونوع الطلاء، وظروف التحميل، وأي تاريخ من حالات الفشل السابقة. الأجزاء المعرضة لضغط شد عالي معرضة بشكل كبير لخطر التقصف الهيدروجيني مقارنة بتلك التي تتعرض لضغط ضغط بحت.
بالنسبة للبراغي ذاتية التثبيت، يجب أن يتضمن التحقق الهندسي - بما يتجاوز اختبار عزم الدوران والدفع للخارج - تقييمًا لتقصف الهيدروجين، وتحديدًا التمييز بين التشقق الناجم عن الهيدروجين وتمزيق مادة الصفائح. أثناء مراحل الشراء ومراجعة العملية، من الضروري تحديد مادة الصفائح والصلابة وعملية الطلاء الكهربائي ومعلمات إزالة التقصف؛ لا ينبغي أن يعتمد الاختيار فقط على مواصفات الخيط. إذا حدث التكسير الناجم عن الهيدروجين بالفعل، فسوف ينتشر الهيدروجين إلى عيوب عميقة الجذور، مما يجعل الصلابة الأصلية غير قابلة للاسترداد من خلال الخبز؛ يجب إلغاء هذه الأجزاء.
في حالة أبرغي ضغط ذاتي التثبيتعند الكسر، فإن الخطوة الأولى هي التحقق من الامتثال لبروتوكولات الطلاء الكهربائي (امتصاص الهيدروجين) وإزالة التقصف. بعد ذلك، تحقق من محورية التثبيت، وصلابة مادة الصفائح، وقطر الثقب - لا تقم ببساطة بضبط قوة التثبيت (الضغط المناسب). يجب إعادة التحقق من صحة بروتوكول المعالجة السطحية وإزالة التقصف بالكامل كلما كان هناك تغيير في درجة مادة الصفائح، أو حالة المعالجة الحرارية، أو نوع الطلاء، مما يضمن الاستقرار طويل المدى للمفصل المجمع.
اتصل بنا
