الهيدروجين في اللحام: منع التشقق وضمان لحام قوي

الهيدروجين في اللحام: التطبيقات التحويلية والآفاق المستقبلية

يُحدث استخدام الهيدروجين في اللحام ثورة في عمليات اتحاد المعادن، حيث يوفر مزايا غير مسبوقة من حيث الدقة والكفاءة والاستدامة البيئية. من اللحام القوسي المحسن بالهيدروجين إلى اللحام بلهب الأكسجين والهيدروجين، تكتسب هذه التكنولوجيا شعبية سريعة في الصناعات مثل الفضاء والطاقة والإلكترونيات الدقيقة. فيما يلي سنستعرض التطبيقات الرائدة للحلول القائمة على اللحام بالهيدروجين وإمكاناتها المستقبلية.

1. الهيدروجين في لحام البنية التحتية للنقل والطاقة

ت increasingly تعتمد صناعات النفط والغاز ونقل الهيدروجين على تقنيات لحام متقدمة لضمان وصلات خالية من التسرب وذات مقاومة عالية. ومن بين الاختراقات الحديثة:

اللحام بدرجة حرارة منخفضة للغاية لتخزين الهيدروجين:

يمكن لسلك لحام جديد مصنوع من الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي عالي المنغنيز بدرجة حرارة -269°C (مسجل ببراءة اختراع من قبل شركة هاربين ويير للحام المحدودة) تحقيق لحامات متينة لخزانات تخزين الهيدروجين السائل، مما يحل مشكلات الهشاشة والقوة في البيئات ذات درجات الحرارة المنخفضة.

يمكن إضافة العناصر النادرة (النيوديميوم، الكوبالت) أن تحسن مقاومة المواد للكسر في البيئات القاسية.

لحام خطوط أنابيب الهيدروجين النقية:

تستخدم الصين لأول مرة خط أنابيب هيدروجين عالي الدقة (قطره 457 مم) تقنية اللحام المغمور (SAW) وتتحكم بدقة في التحملات الأبعادية لمنع هشاشة الهيدروجين.

تكنولوجيا الطحن الروبوتية الآلية تضمن لحامات ناعمة وخالية من العيوب، وهي ضرورية لنقل الهيدروجين عالي الضغط.

مع توسع البنية التحتية العالمية للهيدروجين، من المتوقع أن يشهد الطلب على مواد اللحام وتقنياتها المتوافقة مع الهيدروجين ارتفاعًا كبيرًا.

2. لحام لهب الهيدروجين والأكسجين: بديل مستدام

آلة لحام الهيدروجين-الأكسجين (HHO) -التي تعمل فقط على تحليل الماء كهربائيًا- تُحل محل مصابيح الأسيتيلين والبروبان التقليدية نظرًا لكونها صديقة للبيئة ودقيقة:

المزايا الرئيسية:

صفر انبعاثات (تنتج فقط بخار الماء) .

درجات حرارة اللهب تصل إلى 3000°م، وهي مثالية للمعادن ذات درجة الانصهار العالية (التنغستن، البلاتين).

لا حاجة لتخزين الغاز، مما يقلل من مخاطر الانفجار

التطبيقات:

الحليّات واللحام الدقيق: تتيح اللهب الهيدروجيني الدقيق لحام الفضة/الذهب بدقة فائقة دون تشويه حراري.

تصنيع الإلكترونيات: تُستخدم لتوصيل أسلاك النحاس ولحام رقائق الديودات الباعثة للضوء (LED)، مما يلغي الحاجة إلى معالجة بمواد التدفق (Flux).

مكونات الطائرات النفاثة: تضمن وصلات نظيفة وخالية من الأكسدة في شفرات التوربينات وأنظمة الوقود