​عملية لحام الأنابيب الفولاذية المقاومة للصدأ واعتباراتها

عملية لحام أنابيب الفولاذ المقاوم للصدأ واعتباراتها

الأنبوب من الفولاذ المقاوم للصدأيتميز بانخفاض الكربون للغاية، وانخفاض النيتروجين، وتركيبة نموذجية من الكروم 17%، والنيكل 5%، ومحتوى نيتروجين أعلى مقارنة بأنابيب الفولاذ المقاوم للصدأ المزدوجة من الجيل الأول. وهذا يعزز مقاومة التشقق الناتج عن التآكل الإجهادي والتآكل في الوسائط الحمضية ذات التركيزات العالية من أيونات الكلوريد. النيتروجين عنصر قوي في تكوين الأوستينيت. إن إضافته إلى الفولاذ المقاوم للصدأ المزدوج لا يؤدي فقط إلى تحسين القوة دون الإضرار بشكل كبير بمرونة الفولاذ وصلابته، بل يمنع أيضًا ترسيب الكربيدات ويؤخر العمليات ذات الصلة.

البنية المجهرية والخصائص: في درجة حرارة الغرفة، تتكون البنية المجهرية من نسب متساوية تقريبًا من الأوستينيت والفريت، مما يُظهر خصائص البنية ثنائية الطور. إنها تحتفظ بمزايا أنابيب الفولاذ المقاوم للصدأ من الحديد، مثل الموصلية الحرارية العالية، ومقاومة التنقر، وتآكل الشقوق، والتكسير الناتج عن إجهاد الكلوريد، في حين أنها تمتلك أيضًا صلابة جيدة، ودرجة حرارة انتقالية منخفضة من اللدونة إلى الهشاشة، ومقاومة التآكل الحبيبي، وخصائص ميكانيكية مناسبة وقابلية اللحام.

يمكن حفظ المواد تحت نفس ظروف تصنيف الضغط. إن قوة الخضوع ومقاومة التآكل الإجهادي للأنابيب الفولاذية المقاومة للصدأ المزدوجة هي تقريبًا ضعف تلك الموجودة في الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي. معامل التمدد الخطي أقل من معامل الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي وأقرب إلى معامل الفولاذ الكربوني. ومع ذلك، فإن خصائص الحدادة على البارد تكون أقل شأنا من الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي.

قابلية اللحام: يُظهر الأنبوب الفولاذي المقاوم للصدأ بشكل عام قابلية لحام جيدة، مع حساسية منخفضة لكل من التكسير البارد والساخن. عادةً، لا يلزم التسخين المسبق قبل اللحام، كما أن المعالجة الحرارية بعد اللحام ليست ضرورية. نظرًا للميل المنخفض لتكوين الفريت أحادي الطور في المنطقة المتأثرة بالحرارة (HAZ) والمحتوى العالي من النيتروجين، يمكن تحقيق خصائص شاملة جيدة عن طريق اختيار مواد اللحام المناسبة والتحكم في مدخلات الحرارة.

التكسير الساخن: القابلية للتكسير الساخن أقل بكثير من قابلية الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي. وذلك لأن محتوى النيكل ليس مرتفعًا بشكل مفرط، ومستوى الشوائب التي تشكل مواد سهلة الانصهار ذات نقطة انصهار منخفضة منخفض جدًا، مما يجعل تكوين أغشية سائلة ذات نقطة انصهار منخفضة أقل احتمالًا. علاوة على ذلك، فإن خطر نمو الحبوب السريع لا ينتشر في درجات الحرارة المرتفعة.

تقصف المنطقة المتأثرة بالحرارة (HAZ): إن الاهتمام الرئيسي في لحام الأنابيب المزدوجة المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ هو HAZ. نظرًا لتأثير التبريد السريع للدورة الحرارية للحام، فإن HAZ، كونها في حالة غير متوازنة، غالبًا ما تحتفظ بكمية زائدة من الفريت عند التبريد. وهذا يمكن أن يزيد من قابلية التآكل والتشقق الناجم عن الهيدروجين.

تعدين اللحام: أثناء لحام الفولاذ المقاوم للصدأ على الوجهين، تخضع البنية المجهرية لمعدن اللحام وHAZ لسلسلة من التغييرات تحت تأثير الدورة الحرارية. في درجات حرارة عالية، والبنية المجهرية للأنبوب من الفولاذ المقاوم للصدأوهو في الغالب حديدي، مع ترسيب الأوستينيت أثناء عملية التبريد. تتأثر كمية الأوستينيت المترسبة بعوامل مختلفة.