احتياطات عند لحام الأنابيب الفولاذية الحلزونية

لا مفر من اللحام والقطعأنبوب فولاذي حلزونيهيكلية في تطبيق أنابيب الفولاذ الحلزونية. نظرًا لخصائص أنابيب الفولاذ الحلزونية نفسها، مقارنةً بالفولاذ الكربوني العادي، تتميز عمليات لحام وقطع أنابيب الفولاذ الحلزونية بخصائصها الخاصة، مما يُسهّل إنتاج عيوب مختلفة في وصلاتها الملحومة ومنطقة التأثر بالحرارة (HAZ). يتجلى أداء لحام أنابيب الفولاذ الحلزونية بشكل رئيسي في الجوانب التالية، حيث يُشير التشقق الناتج عن درجات الحرارة العالية المذكور هنا إلى التشقق الناتج عن اللحام. يمكن تقسيم التشققات الناتجة عن درجات الحرارة العالية تقريبًا إلى تشققات التصلب، والتشققات الدقيقة، وتشققات المنطقة المتأثرة بالحرارة (HAZ)، وتشققات إعادة التسخين.

الشقوق منخفضة الحرارة: تحدث أحيانًا شقوق منخفضة الحرارة في الأنابيب الفولاذية الحلزونية. ونظرًا لأن السبب الرئيسي لظهورها هو انتشار الهيدروجين، ودرجة تقييد المفاصل الملحومة، وتصلب بنيتها، فإن الحل يكمن أساسًا في تقليل انتشار الهيدروجين أثناء اللحام، وإجراء التسخين المسبق والمعالجة الحرارية المناسبة بعد اللحام، وتقليل درجة التقييد.

صلابة الوصلات الملحومة: لتقليل قابلية تشقق الأنابيب الفولاذية الحلزونية عند درجات الحرارة العالية، عادةً ما يُترك ما بين 5% و10% من الفريت في تصميم التركيبة. ومع ذلك، فإن وجود هذه الفريتات يُقلل من صلابة الأنابيب عند درجات الحرارة المنخفضة.

عند لحام أنبوب الفولاذ الحلزوني، تنخفض كمية الأوستينيت في منطقة اللحام، مما يؤثر على المتانة. بالإضافة إلى ذلك، مع زيادة الفريت، تنخفض قيمة المتانة بشكل ملحوظ. وقد ثبت أن متانة اللحام في الفولاذ المقاوم للصدأ الفريتي عالي النقاء تنخفض بشكل ملحوظ نتيجة اختلاط الكربون والنيتروجين والأكسجين.

تتكون شوائب الأكسجين بعد زيادة محتوى الأكسجين في الوصلات الملحومة في بعض أنواع الفولاذ، وتصبح هذه الشوائب مصدرًا للشقوق أو وسيلةً لانتشارها، مما يُقلل من صلابتها. في بعض أنواع الفولاذ، بسبب اختلاط الهواء بالغاز الواقي، يزداد محتوى النيتروجين فيه مُنتجًا Cr₂N شبيهًا بالشبكة على سطح انقسام المادة، فتتصلب المادة وتنخفض صلابتها.

هشاشة طور سيجما: يُعد الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي، والفولاذ المقاوم للصدأ الفريتي، والفولاذ المزدوج عرضة لهشاشة طور سيجما. ونظرًا لترسب نسبة ضئيلة من طور ألفا في الهيكل، تنخفض صلابته. يترسب "الطور" عادةً في نطاق 600-900 درجة مئوية، وخاصةً عند حوالي 75 درجة مئوية. وكإجراء وقائي لمنع "الطور"، ينبغي تقليل محتوى الفريت في الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي قدر الإمكان.

عند الهشاشة عند 475 درجة مئوية، وعند حفظها لفترة طويلة عند 475 درجة مئوية (370-540 درجة مئوية)، تتحلل سبيكة الحديد والكروم إلى محلول صلب α بتركيز منخفض من الكروم ومحلول صلب α' بتركيز عالٍ من الكروم. عندما يزيد تركيز الكروم في المحلول الصلب α' عن 75%، يتغير التشوه من تشوه انزلاقي إلى تشوه مزدوج، وبالتالي يحدث الهشاشة عند 475 درجة مئوية.