ما هو الفرق بين الأنابيب الفولاذية ذات اللحام المستقيم والأنابيب الفولاذية الحلزونية

أولاً: عملية اللحام
من حيث عملية اللحام، فإن طرق اللحامأنابيب فولاذية حلزونيةوأنابيب الفولاذ ذات اللحام المستقيم هي نفسها، ولكن أنابيب الفولاذ ذات اللحام المستقيم سيكون لها حتما العديد من اللحامات على شكل حرف T، وبالتالي فإن احتمالية عيوب اللحام تزداد أيضًا بشكل كبير، وبقايا اللحام في اللحامات على شكل حرف T هي الإجهاد كبير، وغالبًا ما يكون المعدن الملحوم في حالة إجهاد ثلاثية الأبعاد، مما يزيد من احتمالية حدوث الشقوق.

تُلحم أنابيب الفولاذ الحلزونية من صفائح فولاذية من النوع 16Mn. يُعدّ النوع 16Mn علامة تجارية وطنية قديمة، ويُصنّف الآن كفولاذ هيكلي عالي القوة ومنخفض السبائك. تُسمى العلامة التجارية الحالية Q345، لكن فولاذ Q345 هو العلامة التجارية القديمة لأنواع الفولاذ 12MnV و14MnNb و18Nb و16MnRE و16Mn وأنواع أخرى، بدلاً من استبدال فولاذ 16Mn فقط. يختلف النوعان 16Mn وQ345 من حيث التركيب الكيميائي. والأهم من ذلك، وجود اختلافات كبيرة في أحجام تجميع السُمك لمادتي الفولاذ وفقًا لاختلاف قوى الخضوع، مما سيؤدي حتمًا إلى تغييرات في الإجهاد المسموح به للمواد ذات السُمك المُحدد. لذلك، من غير المناسب ببساطة تطبيق الإجهاد المسموح به لفولاذ 16Mn على فولاذ Q345. بدلاً من ذلك، ووفقًا للوائح الجديدة لعملية لحام القوس المغمور للأنابيب الفولاذية، يجب أن يكون لكل لحام نقطة بداية ونقطة إخماد للقوس. ومع ذلك، لا يستوفي كل أنبوب فولاذي ذي لحام مستقيم هذا الشرط عند لحام اللحام المحيطي، مما قد يؤدي إلى ظهور عيوب لحام أكثر عند نقطة إخماد القوس.

ثانياً: تحت الضغط
يُعاد تحديد الإجهاد المسموح به بناءً على حجم مجموعة سمك المادة. نسبة العناصر المكونة الرئيسية لفولاذ Q345 هي نفسها نسبة فولاذ 16Mn. الفرق هو أنه تتم إضافة عناصر السبائك النزرة من V و Ti و Nb. يمكن لكمية صغيرة من عناصر السبائك V و Ti و Nb تحسين الحبيبات وتحسين صلابة الفولاذ وتحسين الخصائص الميكانيكية الشاملة للفولاذ بشكل كبير. ولهذا السبب بالتحديد يمكن زيادة سمك لوحة الفولاذ. لذلك، يجب أن تكون الخصائص الميكانيكية الشاملة لفولاذ Q345 أفضل من فولاذ 16Mn، وخاصة خصائصه في درجات الحرارة المنخفضة، والتي لا يمتلكها فولاذ 16Mn. الإجهاد المسموح به لفولاذ Q345 أعلى قليلاً من فولاذ 16Mn. محتوى الكربون أقل من أو يساوي 0.2٪. يضمن هذا النوع من الفولاذ أن يتمتع بقوة ميكانيكية عند مغادرته المصنع دون أي متطلبات على تركيبة السبائك. بمعنى آخر، عند تعرض الأنبوب الفولاذي، وفقًا لمتطلبات التصميم، لضغط داخلي، يتولد عادةً إجهادان رئيسيان على جدار الأنبوب، وهما الإجهاد الشعاعي δ والإجهاد المحوري δ. الإجهاد الناتج δ عند اللحام هو، حيث α هي زاوية لولبية لحام الأنبوب الفولاذي الحلزوني. عادةً ما تكون زاوية لولبية لحام الأنبوب الفولاذي الحلزوني بالدرجات، لذا فإن الإجهاد الناتج عند اللحام الحلزوني هو الإجهاد الرئيسي لأنبوب الفولاذ ذي اللحام المستقيم. عند نفس ضغط العمل، يمكن تقليل سمك جدار الأنابيب الملحومة حلزونيًا بنفس القطر مقارنةً بأنابيب الفولاذ ذات اللحام المستقيم.

يتم اختيار القوة الميكانيكية مباشرةً دون معالجة حرارية. Q345 يعني أن قوة الخضوع لهذه المادة يمكن أن تصل إلى 345 ميجا باسكال.