العوامل الرئيسية التي تؤثر على جودة لحام الأنابيب الفولاذية الملحومة

خط اللحام هو الرابط الضعيفمواسير فولاذية ملحومة، وتحدد جودتها مباشرة ما إذا كان خط الأنابيب يمكن أن يعمل بثبات لفترة طويلة. إذا كان لدرز اللحام عيوب مثل الشقوق أو المسام أو شوائب الخبث أو الانصهار غير المكتمل ، فقد يؤدي ذلك إلى تسرب على الأقل ، وتفجرات الأنابيب أو حتى الحوادث الهندسية في أسوأ الأحوال. ما هي العوامل التي يمكن أن تؤثر على جودة لحام الأنابيب الفولاذية الملحومة ؟ إذن كيف يمكن تنفيذ التحكم أثناء عملية الإنتاج ؟ الآن سأحلل كل نقطة واحدة.

1. جودة المواد الخام
جودة الفولاذ نفسه هو العامل الأساسي الذي يؤثر على أداء خط اللحام ، والذي يشمل

(1) التركيب الكيميائي: المحتوى الكربوني الزائد يقلل من قابلية لحام الفولاذ ويجعلها عرضة للتشقق البارد. عندما يكون محتوى الشوائب مثل الكبريت والفوسفور مرتفعًا جدًا ، سيؤدي ذلك إلى أن يصبح معدن اللحام هشًا. التوزيع غير المتكافئ لعناصر السبائك قد يؤدي أيضًا إلى زيادة حساسية شقوق اللحام.
(2) جودة السطح: إذا كان سطح الأنبوب الفولاذي يحتوي على شوائب مثل بقع الزيت والصدأ والأكسيد ، فمن المحتمل جدًا أن ينتج المسام أثناء اللحام. إذا كان سطح الأنبوب الفولاذي غير متساوٍ أو به تشققات ، فإن جودة خط اللحام سوف تتراجع أيضًا.
(3) توحيد المواد: إذا كان سمك الصفائح أو الشرائط الفولاذية المستخدمة للحام غير متساوٍ ، فسيؤدي ذلك إلى توزيع حرارة غير متساوٍ أثناء اللحام ، مما يؤدي إلى عدم كفاية الاختراق. إذا كانت هناك شوائب أو مسام داخل المادة ، فقد تمتد إلى منطقة اللحام ، مما يقلل من قوة اللحام.

2. طرق عملية اللحام-عمليات مختلفة تحدد خصائص التماس اللحام المختلفة

تشمل عمليات إنتاج أنابيب الصلب الملحومة بشكل أساسي الأنابيب الملحومة ذات التماس المستقيم عالي التردد ، والأنابيب الملحومة ذات التماس المستقيم المغمورة بالقوس المغمور ، والأنابيب الملحومة القوسية المغمورة اللولبية. طرق مختلفة لها خصائص مختلفة:

إيرو(ملحوم بالمقاومة الكهربائية) أنبوب ملحوم مستقيم عالي التردد: يتم تسخين حافة الشريط الفولاسي إلى الحالة المنصهرة من خلال التأثير الحراري للتيار ، ثم يتم تطبيق الضغط لإكمال اللحام.
المزايا: كفاءة إنتاج عالية وطبقات لحام أنيقة.
العيوب: إذا لم يتم التحكم في التيار أو الضغط بشكل صحيح ، فمن المحتمل أن تحدث عيوب مثل الاندماج غير الكامل وإدراج الخبث.

لساو(قوس مغمور طولي ملحوم) أنبوب ملحوم بالقوس المغمور المستقيم: يستخدم تقنية اللحام القوسي المغمور ، يتميز خط اللحام باختراق عميق جيد ومناسب للأنابيب الفولاذية ذات الجدران السميكة ذات القطر الكبير.
نقاط التحكم الرئيسية: استقرار القوس وجودة التدفق ؛ خلاف ذلك ، قد يحدث اختراق غير كامل وإدراج خبث.

منشارأنبوب ملحوم بالقوس المغمور حلزوني (قوس مغمور حلزوني): خط اللحام في شكل حلزوني ، له قدرة تحمل ضغط جيدة ، وغالبا ما يستخدم لخطوط أنابيب النقل لمسافات طويلة.
خطر العيب: إذا لم يتم التحكم بدقة في زاوية اللفة لخط اللحام أو معلمات اللحام ، فقد يتسبب ذلك في اختلال خط اللحام أو تركيز الإجهاد.

3. معلمات عملية اللحام-تحدد مباشرة البنية المجهرية وخصائص التماس اللحام
اختيار معلمات اللحام له أهمية حيوية. تشمل المعلمات الشائعة ما يلي:

تيار اللحام والجهد: التيار الزائد → اختراق اللحام عميق جدا ، مما يؤدي إلى حرق من خلال. تيار منخفض للغاية ← انصهار غير كافٍ لمعدن اللحام ؛ جهد غير مستقر ← قوس غير مستقر ، عرضة لثقوب الغاز.

سرعة اللحام: إذا كانت السرعة سريعة جدًا → لم يتم اختراق خط اللحام بالكامل والشقوق عرضة للحدوث. سرعة بطيئة للغاية → إدخال الحرارة الزائدة ، مما أدى إلى الحبوب الخشنة في التماس اللحام.

التحكم في إدخال الحرارة: إدخال الحرارة الزائدة: نمو الحبوب الزائد للمعادن في منطقة اللحام ، صلابة منخفضة ؛ مدخلات حرارة غير كافية: يفتقر التماس اللحام إلى الانصهار وله قوة غير كافية.

4. المعالجة الحرارية بعد اللحام (PWHT) -تخفيف التوتر وتحسين البنية المجهرية
بالنسبة للأنابيب الفولاذية عالية القوة والجدران السميكة ، تعتبر المعالجة الحرارية بعد اللحام عملية لا غنى عنها.

التخلص من الإجهاد المتبقي: أثناء عملية اللحام ، بسبب التبريد والتسخين السريعين ، ستبقى كمية كبيرة من الإجهاد في منطقة اللحام والمنطقة المتأثرة بالحرارة. علاج التهدئة أو التلدين يمكن أن يقلل من التوتر ويمنع التشقق في المرحلة اللاحقة.

تحسين البنية المجهرية للحام: يمكن للمعالجة الحرارية بعد اللحام تحسين هيكل الحبوب ومنع انخفاض المتانة التي تسببها الحبوب الخشنة. للأنابيب الفولاذية المصنوعة من السبائك ، يمكنها أيضًا تقليل الهياكل الصلبة وتعزيز اللدونة والمتانة.

5. التفتيش ومراقبة الجودة-نقطة التفتيش النهائية لضمان موثوقية طبقات اللحام

يجب أن تخضع طبقات اللحام لفحص الجودة الصارم. تشمل الطرق الشائعة ما يلي:

اختبار غير مدمر (NDT
اختبار الموجات فوق الصوتية (UT) : يكشف العيوب الداخلية في اللحامات ؛
اختبار التصوير الشعاعي (RT) : الكشف البديهي عن المسام الداخلية والشقوق في اللحامات ؛
اختبار الجسيمات المغناطيسية (MT) : مناسب لكشف التشققات السطحية ؛
اختبار الاختراق (PT) : يستخدم للكشف عن الشقوق الدقيقة أو المسام على السطح.

اختبار هيدروستاتيكي
حقن الماء في الأنابيب الفولاذية وتطبيق الضغط لاختبار أداء الختم ومقاومة الضغط.

الفحص البصري
تحقق مما إذا كان لدرز اللحام عيوب سطحية مثل الاختراق غير الكامل ، والقطع السفلي ، وحبات اللحام.

خاتمة

تتأثر جودة لحام الأنابيب الفولاذية الملحومة بعوامل متعددة ، بما في ذلك المواد الخام ، وعمليات اللحام ، ومعلمات اللحام ، والمهارات التشغيلية ، والمعالجة الحرارية بعد اللحام ، وفحص الجودة ، وبيئة الإنتاج. فقط من خلال التحكم الشامل في هذه العوامل ، يمكن ضمان أن أنابيب الصلب الملحومة تتوافق مع المعايير الدولية مثل API 5L و ASTM A53 و EN ، وتلعب دورًا موثوقًا به في مجالات مثل النفط والغاز وهندسة البناء وخطوط أنابيب إمدادات المياه.