عُرضت تقنية لحام جديدة تستخدم سبيكة عالية الإنتروبيا في جامعة جنوب الأورال الحكومية. وقد طوّرها توشار سونار، الباحث الرئيسي في قسم معدات وتكنولوجيا اللحام بالجامعة نفسها.
يتطلب تصنيع وحدات الطاقة الحديثة عالية الكفاءة لحام نوعين مختلفين من الفولاذ: فولاذ مارتنسيتي مقاوم للحرارة من جهة، وفولاذ أصلي مقاوم للتآكل من الجهة الأخرى. يُسهم هذا في تمكين مكونات وحدة الطاقة من تحمّل درجات الحرارة العالية، مع ضمان عمر تشغيلي طويل.
غالبًا ما يؤدي اللحام التقليدي في هذه الحالة إلى انتشار الكربون، مما ينتج عنه مناطق ضعف في وصلة اللحام.
استخدم فريق جامعة جنوب الأورال الحكومية سبيكة عالية الإنتروبيا كطبقة وسيطة في لحام القوس الكهربائي بالغاز الخامل (GTAW) الروبوتي.
النتيجة: أصبحت اللحامات أقل هشاشة. كما أسفر اختبار الشد عن نتائج ممتازة.
«يمثل هذا العمل خطوة أساسية نحو زيادة عمر الخدمة وسلامة مكونات وحدات الطاقة الحيوية، مثل الغلايات وأنابيب البخار. فمن خلال تعديل تركيبة معدن اللحام باستخدام سبيكة عالية الإنتروبيا، يمكننا تشكيل خصائص الوصلة بدقة لتحمل درجات الحرارة القصوى وظروف الإجهاد الشديدة. يمهد هذا البحث الطريق لإنشاء أنظمة طاقة أكثر موثوقية وكفاءة»,- أوضح قائد المشروع توشار سونار.
يمثل اكتشاف سونار توشار إنجازًا هامًا في تقنيات اللحام، التي تُعدّ أساسية لتطوير قطاع الطاقة.
«يقول ميخائيل إيفانوف، القائم بأعمال رئيس قسم معدات وتقنيات اللحام: يُجسّد هذا البحث خير تجسيد لتركيز جامعة جنوب الأورال الحكومية على العلوم الأساسية وتطبيقاتها الصناعية. فنحن لا نكتفي بتحسين تقنية اللحام فحسب، بل نقدم حلًا جديدًا قائمًا على المواد يُطيل عمر المعدات ويُحسّن موثوقيتها وسلامتها».
نُشرت النتائج في مجلتين دوليتين مرموقتين: مجلة تكنولوجيا معالجة المواد (ضمن أفضل 5%، الربع الأول - https://doi.org/10.1016/j.jmatprotec.2025.118873) ومجلة المعاملات المعدنية والمواد (الربع الأول - https://doi.org/10.1007/s11661-025-08034-6).
تم دعم هذا المشروع البحثي (رقم المنحة 20141-29-24) من قِبل المؤسسة الروسية للعلوم ومنطقة تشيليابينسك، وذلك ضمن مسابقة «البحوث الأساسية والاستكشافية التي تُجريها مجموعات بحثية فردية صغيرة» لعامي 2024 و2025، ونُفِّذ في إطار برنامج «الأولوية - 2030».