درجة التسخين المسبق وفق EN 1011-2

هل تحتاج تسخينًا وإلى أي درجة — بالطريقة B: المكافئ CET وسُمك اللوح الملحوم والهيدروجين والطاقة الحرارية معًا.

نزّل الرسم: SVG · PNG

لماذا يعمل

التسخين المسبق لا يغيّر المعدن بل يغيّر سرعة تبريده. المعدن الأدفأ يبرد أبطأ، فتتاح للبنية فرصة ألّا تتقسّى، وللهيدروجين وقت ليخرج قبل أن يُحبس. والشقّ البارد يحتاج ثلاثة شروط معًا — وهذا يقطع اثنين منها.

وما بعده

الحرارة بين المرّات لا تقلّ أهمّية: إن سُخّنت القطعة ثم تُركت تبرد بين المرّات فقد ضاع الأثر. والزمن الفعلي للتبريد يحسبه زمن التبريد t8/5.

مقياس الهيدروجين HD

المقياس من EN 1011-2. قيمة HD مذكورة في شهادة المادة الاستهلاكية؛ وإن غابت فاحسب درجةً أسوأ.

درجة التسخين المسبق لـS235 وS355 وS460 حسب السُّمك — جدول

نتائج المعادلة نفسها لدرجات نموذجية من قائمة الحاسبة، عند مستويين من الهيدروجين: HD 12 (أقطاب روتيلية) وHD 4 (أقطاب قاعدية مجفّفة، وسلك مصمت).

الطاقة المُدخلة 1.5 kJ/mm (قيمة الحاسبة الافتراضية)، والنتيجة مقرّبة صعودًا إلى ⁦5 °C⁩ كما في الحاسبة. «—» تعني أن المعادلة لا تطلب تسخينًا. وقيم CET للدرجات نقاط انطلاق من قائمة الحاسبة؛ وللوثائق يُؤخذ CET من شهادة الصبّة.

كيف يُقرأ الجدول

ابحث عن سطر سُمكك وعمود درجتك بالهيدروجين المناسب. S235 عند HD 12 لا يطلب التسخين إلا ابتداءً من بضعة عشر مليمترًا، وعند HD 4 لا تطلبه المعادلة إلا من نحو 27 mm. أمّا S355 بقطب روتيلي على 20 mm فيصل إلى ⁦120 °C⁩، وبمادة منخفضة الهيدروجين إلى ⁦75 °C⁩. وبين عمودي HD 4 وHD 12 للفولاذ نفسه نحو ⁦47 °C⁩ دائمًا — هذا ثمن القطب الرطب.

أمثلة حساب خطوة بخطوة

المثال 1: S355J2، ‏20 mm، قطب روتيلي (HD 12)، ‏1.5 kJ/mm

هذه قيم الحاسبة الافتراضية. حدود المعادلة: 697 · 0.34 = 237.0؛ 160 · tanh(20/35) = 82.6؛ 62 · 120.35 = 147.9؛ (53 · 0.34 − 32) · 1.5 = −21.0؛ ناقص 328. المجموع: ⁦118.6 °C⁩، وتقرّبه الحاسبة صعودًا إلى ⁦120 °C⁩. درجة ما بين التمريرات: من 120 إلى ⁦250 °C⁩.

المثال 2: اللوح نفسه بمادة منخفضة الهيدروجين (HD 4)

يتغيّر حدّ الهيدروجين وحده: 62 · 40.35 = 100.7 بدل 147.9. النتيجة: ⁦71.4 °C⁩، أي ⁦75 °C⁩. القطب القاعدي المجفّف أو السلك المصمت يوفّران هنا ⁦45 °C⁩ من التسخين على طول اللُّحام كلّه — وساعات من الشعلة طوال الوردية.

المثال 3: S460N، ‏40 mm، ‏HD 4، ‏1.2 kJ/mm

CET 0.42: 292.7 + 130.5 + 100.7 − 11.7 − 328 ≈ 184.2، أي ⁦185 °C⁩. وبقطب روتيلي (HD 12) تخرج ⁦235 °C⁩ — قريبًا من الحدّ الأعلى لما بين التمريرات، فتضيق النافذة بين الأدنى والأعلى. وفي حالات كهذه تكاد المادة منخفضة الهيدروجين تكون الخيار المعقول الوحيد.

ما الذي يزن أكثر في المعادلة

• CET. كل 0.01 من CET تعني نحو ‎+7.8 °C‎ عند 1.5 kJ/mm. وفرق 0.03 بين الشهادة والقيمة «النموذجية» للدرجة يتجاوز ⁦20 °C⁩.
• السُّمك d. الحدّ 160 · tanh(d/35) يرتفع بسرعة حتى نحو 40 mm ثم يتشبّع: 10 mm تعطي 44.5، و20 mm ‏82.6، و30 mm ‏111.2، و60 mm ‏149.9، و90 mm ‏158.1. فلوح 60 mm لا يحتاج ضعف لوح 30 mm.
• الهيدروجين HD. من HD 2 (79.0) إلى HD 18 (170.5) يزيد الحدّ أكثر من ⁦90 °C⁩ — وهي أكبر رافعة تملكها الورشة بنفسها.
• الطاقة المُدخلة Q. المعامل 53·CET − 32 سالب لدرجات القائمة: عند CET 0.34 كل kJ/mm إضافي يخفض التسخين نحو ⁦14 °C⁩. التبريد الأبطأ يساعد، لكن أقلّ من المادة الجافّة. والطاقة المُدخلة تحسبها حاسبة الطاقة المُدخلة.

CET من الشهادة: مثال

في شهادة الفحص 3.1 التركيب الكيميائي. مثلًا: C 0.16، Mn 1.40، Mo 0.02، Cr 0.05، Cu 0.10، Ni 0.05. عندها CET = 0.16 + (1.40 + 0.02)/10 + (0.05 + 0.10)/20 + 0.05/40 ≈ 0.311. وهذا CET في الحاسبة (حقل «أدخل CET يدويًّا») يعطي عند 20 mm وHD 12 و1.5 kJ/mm نحو ⁦100 °C⁩، لا ⁦120 °C⁩ كما مع القيمة النموذجية 0.34. وكل المكافئات معًا تحسبها حاسبة المكافئ الكربوني.

التسخين في الواقع: الترتيب

1. احسب الدرجة لأسمك موضع في الوصلة وللمادة التي ستلحم بها فعلًا.
2. سخّن على نطاق واسع وبالتساوي، من جانبي الوصلة، حتى تنفذ الحرارة عبر السُّمك كلّه — لا السطح تحت الشعلة وحده.
3. قِس المعدن بقلم حراري أو مقياس حرارة تماسّي قبل إشعال القوس مباشرة.
4. حافظ على نافذة ما بين التمريرات: لا تحت الحدّ الأدنى المحسوب، ولا فوق الحدّ الأعلى في WPS (الحاسبة تعطي ⁦250 °C⁩ للفولاذ الإنشائي المعتاد).
5. لا تترك لُحامًا سميكًا في منتصفه. وإن اضطُررت، فأعده إلى درجة التسخين قبل المتابعة.

أخطاء شائعة في حساب التسخين المسبق

• إدخال CE (IIW) بدل CET. CE أعلى في العادة، فتخرج النتيجة مبالغًا فيها؛ ومعادلة EN 1011-2 تطلب CET.
• الطاقة بـkJ/cm بدل kJ/mm. إدخال 15 بدل 1.5 يعطي «غير ضروري» — وتنبّه الحاسبة حينها إلى أن الطاقة خارج مدى المعادلة.
• الهيدروجين من العلبة لا من الواقع. القطب القاعدي الذي بقي يومًا مكشوفًا في الورشة لم يعد HD 4.
• تسخين السطح وحده. يقرأ المقياس ⁦120 °C⁩ في الأعلى، وتبقى منطقة الجذر باردة.
• النتيجة بدل WPS. الحساب يشرح الرقم في الإجراء، ولا يحلّ محلّ إجراء مؤهَّل. أمّا سرعة تبرّد اللُّحام بعد التسخين فتُظهرها حاسبة زمن التبريد t8/5.

الكاتب: Dmitry Frolov, لحّام ومصنّع هياكل معدنية آخر تحديث: 28 سبتمبر 2026