الأمور التي تستدعي الانتباه عند لحام الأنابيب الفولاذية الحلزونية

يُعدّ لحام وقطع هيكل الأنابيب الفولاذية الحلزونية أمراً لا مفر منه في تطبيقأنبوب فولاذي حلزونيبسبب خصائص الأنابيب الفولاذية الحلزونية، مقارنةً بالفولاذ الكربوني العادي، فإن لحامها وقطعها يتميزان بخصوصية، مما يزيد من احتمالية ظهور عيوب مختلفة في وصلاتها الملحومة والمنطقة المتأثرة بالحرارة. ويتجلى أداء لحام الأنابيب الفولاذية الحلزونية بشكل أساسي في الجوانب التالية: تشققات درجات الحرارة العالية. وتشير تشققات درجات الحرارة العالية المذكورة هنا إلى التشققات المرتبطة باللحام. ويمكن تقسيم هذه التشققات تقريبًا إلى تشققات التصلب، والتشققات الدقيقة، وتشققات المنطقة المتأثرة بالحرارة، وتشققات إعادة التسخين.

قد تحدث تشققات في درجات الحرارة المنخفضة أحيانًا في الأنابيب الفولاذية الحلزونية. ولأن السبب الرئيسي لحدوثها هو انتشار الهيدروجين، ودرجة تقييد الوصلة الملحومة، والبنية المتصلبة فيها، فإن الحل يكمن أساسًا في تقليل انتشار الهيدروجين أثناء عملية اللحام، والتسخين المسبق المناسب، والمعالجة الحرارية اللاحقة للحام، وتقليل درجة التقييد.

لتقليل حساسية الأنابيب الفولاذية الحلزونية للتشقق عند درجات الحرارة العالية، يُصمم عادةً متانة الوصلة الملحومة بحيث تبقى فيها نسبة تتراوح بين 5% و10% من الفريت. إلا أن وجود هذه الفريتات يؤدي إلى انخفاض في متانة الأنابيب عند درجات الحرارة المنخفضة.

عند لحام الأنابيب الفولاذية الحلزونية، تقل كمية الأوستنيت في منطقة اللحام، مما يؤثر على المتانة. بالإضافة إلى ذلك، مع ازدياد نسبة الفريت، تنخفض قيمة المتانة بشكل ملحوظ. وقد ثبت أن سبب الانخفاض الكبير في متانة وصلة اللحام للفولاذ المقاوم للصدأ الفريتي عالي النقاوة يعود إلى اختلاط الكربون والنيتروجين والأكسجين.

أدى ارتفاع نسبة الأكسجين في الوصلات الملحومة لبعض هذه الفولاذات إلى تكوّن شوائب أكسيدية، والتي أصبحت مصادر للتشققات أو مسارات لانتشارها، مما قلل من المتانة. أما في بعض الفولاذات الأخرى، فإن ارتفاع نسبة النيتروجين في الغاز الواقي يؤدي إلى تكوّن Cr2N على شكل صفائح على سطح {100} لمستوى انقسام المادة الأساسية، فتصبح المادة الأساسية صلبة، وتنخفض المتانة.

هشاشة طور سيجما: يُعدّ كلٌّ من الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي، والفولاذ المقاوم للصدأ الفريتي، والفولاذ ثنائي الطور عرضةً لهشاشة طور سيجما. ونظرًا لترسب نسبة قليلة من طور ألفا في بنيته، تنخفض المتانة بشكل ملحوظ. يترسب طور سيجما عادةً في نطاق درجات حرارة يتراوح بين 600 و900 درجة مئوية، وخاصةً عند حوالي 75 درجة مئوية، وهو الأكثر عرضةً للترسب. وكإجراء وقائي لمنع تكوّن طور سيجما، ينبغي تقليل محتوى الفريت في الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي إلى أدنى حد ممكن.

يحدث التقصف عند درجة حرارة 475 درجة مئوية، فعند إبقاء سبيكة الحديد والكروم عند هذه الدرجة لفترة طويلة (370-540 درجة مئوية)، تتحلل إلى محلول صلب من نوع ألفا ذي تركيز منخفض من الكروم، ومحلول صلب من نوع ألفا' ذي تركيز عالٍ من الكروم. وعندما يتجاوز تركيز الكروم في محلول ألفا' الصلب 75%، يتغير التشوه من تشوه الانزلاق إلى تشوه التوأمة، مما يؤدي إلى التقصف عند درجة حرارة 475 درجة مئوية.