المسائل التي تحتاج إلى الاهتمام عند لحام الأنابيب الفولاذية الحلزونية

إن اللحام والقطع لهيكل الأنابيب الفولاذية الحلزونية أمر لا مفر منه في تطبيقأنابيب الصلب الحلزونية.نظرًا لخصائص الأنابيب الفولاذية الحلزونية نفسها، مقارنةً بالفولاذ الكربوني العادي، فإن لحام وقطع الأنابيب الفولاذية الحلزونية لها خصوصية، ومن الأسهل إنتاج عيوب مختلفة في الوصلات الملحومة والمنطقة المتأثرة بالحرارة (HAZ).يتجلى أداء اللحام للأنابيب الفولاذية الحلزونية بشكل رئيسي في الجوانب التالية، الشقوق ذات درجة الحرارة المرتفعة تشير الشقوق ذات درجة الحرارة العالية المذكورة هنا إلى الشقوق المتعلقة باللحام.يمكن تقسيم الشقوق ذات درجة الحرارة المرتفعة تقريبًا إلى شقوق التصلب، والشقوق الصغيرة، وشقوق HAZ (المنطقة المتأثرة بالحرارة)، وشقوق إعادة التسخين.

تحدث أحيانًا شقوق بسبب درجات الحرارة المنخفضة في الأنابيب الفولاذية الحلزونية.نظرًا لأن السبب الرئيسي لحدوثه هو انتشار الهيدروجين، ودرجة تقييد الوصلة الملحومة والبنية المتصلبة فيها، فإن الحل يتمثل بشكل أساسي في تقليل انتشار الهيدروجين أثناء عملية اللحام، والتسخين المسبق والمعالجة الحرارية بعد اللحام بشكل مناسب، و تقليل درجة ضبط النفس.

لتقليل حساسية التشققات الناتجة عن درجات الحرارة العالية في الأنابيب الفولاذية الحلزونية، عادةً ما يتم تصميم صلابة الوصلة الملحومة بحيث يبقى فيها 5%-10% من الفريت.ولكن وجود هذه الفريت يؤدي إلى انخفاض في صلابة درجات الحرارة المنخفضة.

عندما يتم لحام الأنابيب الفولاذية الحلزونية، تقل كمية الأوستينيت في منطقة الوصلة الملحومة، مما يؤثر على المتانة.بالإضافة إلى ذلك، مع زيادة الفريت، فإن قيمة الصلابة لها اتجاه هبوطي كبير.لقد ثبت أن السبب وراء الانخفاض الكبير في صلابة الوصلة الملحومة للفولاذ المقاوم للصدأ الحديدي عالي النقاء يرجع إلى خلط الكربون والنيتروجين والأكسجين.

أدى زيادة محتوى الأكسجين في الوصلات الملحومة لبعض هذه الفولاذ إلى تكوين شوائب من نوع الأكسيد، والتي أصبحت مصادر للشقوق أو مسارات لانتشار الشقوق وتقليل المتانة.بالنسبة لبعض أنواع الفولاذ، تؤدي زيادة محتوى النيتروجين في الغاز الواقي إلى تكوين Cr2N يشبه اللوح على السطح {100} لمستوى انقسام المصفوفة، وتصبح المصفوفة صلبة وتقل المتانة.

التقصف على الطور: الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي، والفولاذ المقاوم للصدأ من الحديد، والفولاذ ثنائي الطور عرضة للتقصف على الطور.بسبب ترسيب نسبة قليلة من الطور α في الهيكل، تقل المتانة بشكل كبير.يتم ترسيب الطور بشكل عام في نطاق 600-900 درجة مئوية، خاصة عند حوالي 75 درجة مئوية.وهو الأكثر احتمالا للترسيب.كإجراء وقائي لمنع هذه المرحلة، يجب تقليل محتوى الفريت في الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي.

التقصف عند 475 درجة مئوية، عند الاحتفاظ به عند 475 درجة مئوية لفترة طويلة (370-540 درجة مئوية)، تتحلل سبيكة Fe-Cr إلى محلول صلب α مع تركيز منخفض من الكروم ومحلول صلب α مع تركيز عالي من الكروم.عندما يكون تركيز الكروم في المحلول الصلب α أكبر من 75%، يتغير التشوه من التشوه الانزلاقي إلى التشوه المزدوج، مما يؤدي إلى التقصف عند 475 درجة مئوية.