
الخصائص الأساسية لحام أنابيب الصلب المقاومة للحرارة
أنابيب الصلب المقاومة للحرارة تستخدم على نطاق واسع في بيئات درجات الحرارة العالية مثل الغلايات والمبادلات الحرارية والمعدات الكيميائية. تختلف متطلبات اللحام الخاصة بهم عن تلك الموجودة في الصلب الكربوني العادي. تحتوي أنابيب الصلب المقاومة للحرارة عادةً على نسب عالية من عناصر صناعة السبائك مثل الكروم والنيكل والموليبدينوم. تعزز هذه العناصر مقاومة قوتها وأكسدة في درجات حرارة عالية ، لكنها تؤثر أيضًا على قابليتها للحماس الساخن ، واستقرار البنية المجهرية ، ونافذة العملية أثناء اللحام. لذلك ، أثناء اللحام ، يعد الفهم الشامل للبنية المجهرية للمادة وديناميكيات الإجهاد ضروريًا لتجنب فشل المفاصل أو تدهور مقاومة الحرارة بسبب التعامل غير السليم.
تحضير ما قبل الإلغاء ومتطلبات التسخين
قبل اللحام أنابيب فولاذية مقاومة للحرارة ، يعد التنظيف الشامل ضروريًا لضمان أن تكون الأخدود اللحام والمناطق المحيطة خالية من الزيت والصدأ والشوائب لمنع تكوين المسام وشرائط الخبث أثناء اللحام. يعد التسخين أمرًا مهمًا بشكل خاص بالنسبة إلى الفولاذ المقاوم للحساب ، وخاصة تلك التي تحتوي على عناصر من سبائك عالية. يؤدي التسخين المسبق إلى إبطاء معدل التبريد ، ويقلل من ميل التصلب في منطقة اللحام ، ويقلل من خطر التكسير. اعتمادًا على درجة الصلب وسمك الجدار ، تتراوح درجة حرارة التسخين بشكل عام من 150 درجة مئوية إلى 350 درجة مئوية. قبل اللحام ، يجب استخدام أداة قياس درجة الحرارة لتأكيد أن درجة حرارة التسخين تسخن تلبي المعايير المحددة.
اختيار مواد اللحام والمطابقة
يعد اختيار مادة اللحام المناسبة أمرًا ضروريًا لضمان جودة اللحام. يستخدم لحام أنابيب الصلب المقاومة للحرارة عادة الأقطاب أو الأسلاك التي تتطابق مع تكوين المادة الأساسية للحفاظ على قوة المفصل ومقاومة التآكل في بيئات درجات الحرارة العالية. على سبيل المثال ، يتطلب الفولاذ المقاوم للحرارة CR-MO أقطاب منخفضة الهيدروجين ، في حين أن الفولاذ المقاوم للحرارة الأوستنيتي يتطلب المواد الاستهلاكية المقاومة للحرارة التي تحتوي على النيكل والكروم. يجب أيضًا مراعاة محتوى الهيدروجين المنتشر للكوازم الاستهلاكية. يجب تجفيف أقطاب الهيدروجين المنخفضة قبل الاستخدام لمنع التكسير الناجم عن الهيدروجين.
التحكم في معلمات عملية اللحام
يجب أن يتم التحكم في مدخلات الحرارة لحام أنابيب الصلب المقاومة للحرارة بشكل صحيح. يمكن أن يؤدي المدخلات المفرطة للحرارة إلى حدوث الحبوب وزيادة إجهاد اللحام ، مما يقلل من صلابة ومقاومة الحرارة للمفصل. يمكن أن يؤدي إدخال الحرارة المفرطة إلى اندماج غير مكتمل أو عيوب اللحام. عادة ما يتم استخدام اللحام متعدد التمرير لتقليل التأثيرات الحرارية للحام واحد. يجب ضبط المعلمات مثل تيار اللحام والجهد والسرعة وفقًا لمادة الأنبوب وسمكه وموضع اللحام لتجنب تركيز الإجهاد والتكسير المحتمل.
التشوه والتحكم في الإجهاد أثناء اللحام
الصلب المقاوم للحرارة يولد إجهاد لحام كبير أثناء اللحام. يمكن أن يؤدي التحكم غير السليم إلى تشوه أو حتى شقوق. لذلك ، غالبًا ما يتم استخدام اللحام المتماثل أو اللحام تخطي لتوزيع الإجهاد أثناء اللحام. تُستخدم التركيبات والتركيبات المناسبة أيضًا لمنع الإزاحة المفرطة للمكونات الملحومة. بالنسبة للأنابيب الفولاذية الأكثر سمكًا ، يمكن تطبيق التدفئة الموضعية في أقسام أثناء اللحام لتخفيف تركيز الإجهاد وضمان الاستقرار الأبعاد بعد اللحام.
أهمية المعالجة الحرارية بعد الولادة
تولد المفاصل الملحومة من أنابيب الصلب المقاومة للحرارة إجهادًا كبيرًا أثناء التبريد ، ويمكن لبعض الدرجات الفولاذية حتى تطوير البنية المجهرية الهشة ، والتي تضر بالأنابيب التي تتعرض لعملية درجات الحرارة العالية على المدى الطويل. لذلك ، فإن معالجة الحرارة بعد الليباد ضرورية. يمكن أن يقلل التخفيف أو التطبيع من الإجهاد المتبقي ، وصقل البنية المجهرية ، وتحسين الأداء الكلي للمفصل. يجب تصميم درجة حرارة المعالجة الحرارية ووقت الاحتفاظ بمواد الأنابيب وسمك الجدار لضمان أداء جيد في درجات الحرارة العالية للمفصل الملحوم.
تفتيش وإصلاح عيوب اللحام
بعد اللحام ، يجب تقييم جودة اللحام بدقة من خلال الفحص البصري ، والاختبار الإشعاعي ، والاختبار بالموجات فوق الصوتية ، وطرق أخرى لضمان عدم وجود عيوب مثل الشقوق والمسامات وضرب الخبث. بمجرد اكتشاف العيوب ، يجب إصلاحها وفقًا لمتطلبات العملية. يجب أيضًا إجراء التسخين المسبق وعلاج ما بعد الحرارة عند إصلاح المناطق الملحومة لمنع عيوب جديدة. يجب توثيق جميع عمليات الإصلاح لتتبع الجودة اللاحقة.
مقارنة احتياطات اللحام لأنواع مختلفة من أنابيب الصلب المقاومة للحرارة
تختلف احتياطات اللحام اعتمادًا على نوع الصلب المقاوم للحرارة. على سبيل المثال ، يختلف التسخين ، واختيار مواد اللحام ، والعلاج بعد اليرداد عن الفولاذ المقاوم للموشئين ، والأوستنتيك ، والمقاوم للدفاع. يقارن الجدول التالي الاحتياطات الرئيسية للحام عدة أنواع شائعة من الفولاذ المقاوم للحرارة:
نوع الصلب المقاوم للحرارة | درجة حرارة التسخين (℃) | مادة الحشو النموذجية | علاج ما بعد الدفعة |
---|---|---|---|
الصلب المقاوم للحرارة مارتينيسيتي | 200-350 | قطب كهربائي منخفض الهيدروجين | تقارير أو تطبيع |
الفولاذ المقاوم للحرارة الأوستنيتي | لا شيء أو 100-150 | قطب كهربائي مقاوم للحرارة من النيكل | التثبيت الصلب |
فولاذ مقاوم للحرارة المزدوج | 150-300 | منخفض الهيدروجين أو قطب خاص | تقع |
بيئة اللحام ومقاييس السلامة
يحدث اللحام الصلب المقاوم للحرارة عادة في ظل ظروف عمل عالية الكثافة وعالية الكثافة ، لذلك يجب اتخاذ احتياطات السلامة. يجب الحفاظ على التهوية الجيدة في موقع البناء لمنع أبخرة اللحام والغازات الضارة من المشغلين المؤثرة. يجب أن يرتدي اللحام ملابس واقية وأقنعة وقفازات مقاومة للدرجات الحرارة العالية لتجنب الإصابات الناتجة عن طعونة اللحام. يجب أن تكون معدات مكافحة الحرائق المناسبة متاحة لمنع الحرائق الناجمة عن شرارات اللحام.