يشير الفولاذ المقاوم للحرارة إلى الفولاذ الذي يتمتع بكل من الاستقرار الحراري والقوة الحرارية في ظل ظروف درجات الحرارة العالية. الاستقرار الحراري يعني أن الفولاذ يمكنه الحفاظ على الاستقرار الكيميائي (مقاومة التآكل، عدم الأكسدة) في ظل ظروف درجات الحرارة العالية. القوة الحرارية تعني أن الفولاذ يتمتع بقوة كافية في ظل ظروف درجات الحرارة العالية. من بينها، يتم ضمان مقاومة الحرارة بشكل أساسي من خلال عناصر السبائك مثل الكروم والموليبدينوم والفاناديوم والتيتانيوم والنيوبيوم. لذلك، يجب تحديد اختيار مواد اللحام وفقًا لمحتوى عنصر السبائك للمعدن الأساسي. يستخدم الفولاذ المقاوم للحرارة على نطاق واسع في بناء المنشآت الصناعية البترولية والبتروكيماوية. معظم الفولاذ المقاوم للحرارة البيرليتي الذي يمكننا غالبًا ملامسته هو فولاذ مقاوم للحرارة البيرليتي مع محتوى سبيكة منخفض، مثل 15CrMo و1Cr5Mo وما إلى ذلك.
1 قابلية اللحام للفولاذ المقاوم للحرارة المصنوع من الكروم والموليبدينوم
الكروم والموليبدينوم هما العنصران الرئيسيان المستخدمان في سبائك الفولاذ المقاوم للحرارة، ويمكنهما تحسين قوة المعدن في درجات الحرارة العالية ومقاومة الأكسدة في درجات الحرارة العالية بشكل كبير، لكنهما يجعلان قابلية اللحام للمعدن أسوأ، ويميلان إلى إخماد الإجهاد في منطقة اللحام والحرارة المتأثرة. يؤدي التبريد في الهواء بسهولة إلى إنتاج بنية مارتنسيت صلبة وهشة، والتي لا تؤثر فقط على الخصائص الميكانيكية للمفاصل الملحومة، بل تنتج أيضًا إجهادًا داخليًا كبيرًا، مما يؤدي إلى ميل إلى التشقق البارد.
لذلك، فإن المشكلة الرئيسية عند لحام الفولاذ المقاوم للحرارة هي الشقوق، والعناصر الثلاثة التي تشكل الشقوق هي: البنية والإجهاد ومحتوى الهيدروجين في اللحام، لذلك من المهم بشكل خاص صياغة عملية لحام معقولة.
2. عملية لحام الفولاذ المقاوم للحرارة البيرليتية
2.1 الشطبة
تتم معالجة الأخدود عادة عن طريق عملية القطع باللهب أو البلازما. إذا لزم الأمر، يجب أيضًا تسخين القطع مسبقًا. بعد الطحن، يتم إجراء فحص PT لإزالة الشقوق الموجودة في الأخدود. عادة ما يتم اختيار الأخدود على شكل V، وزاوية الأخدود 60 درجة. من منظور منع الشقوق، من المفيد أن يكون لديك زاوية أخدود أكبر، لكنها تزيد من كمية اللحام. في الوقت نفسه، يتم تلميع الأخدود وكلا جانبي الجزء الداخلي لإزالة الزيت والصدأ. والرطوبة والمواد الملوثة الأخرى (إزالة الهيدروجين، ومنع الثغور).
2.2 أزواج المجموعات
يجب ألا يكون المحاذاة قسرية لمنع توليد الإجهاد الداخلي. نظرًا لأن الفولاذ المقاوم للحرارة المصنوع من الكروم والموليبدينوم له ميل كبير للتشقق، فلا ينبغي أن يكون تقييد اللحام أثناء اللحام كبيرًا جدًا، حتى لا يتسبب في تصلب مفرط، خاصة عند لحام الألواح السميكة، مما يعيق استخدام قضبان الربط والتثبيتات والتثبيتات ذات الانكماش الحر للحام يجب تجنبه قدر الإمكان.
2.3 اختيار طريقة اللحام
في الوقت الحاضر، فإن طرق اللحام المستخدمة بشكل شائع في لحام خطوط الأنابيب في وحدات تركيب البترول والبتروكيماويات لدينا هي لحام قوس التنغستن والأرجون للقاع، ولحام قوس القطب الكهربائي لغطاء التعبئة، وتشمل طرق اللحام الأخرى لحام MIG، ولحام غاز ثاني أكسيد الكربون المحمي، ولحام الخبث الكهربائي، ولحام القوس المغمور الأوتوماتيكي، إلخ.
2.4 اختيار مواد اللحام
يجب أن يتوافق مبدأ مطابقة مواد اللحام وتركيب السبائك وخصائص قوة المعدن الملحوم بشكل أساسي مع المؤشرات المقابلة للمعدن الأساسي أو يجب أن يصل إلى الحد الأدنى من مؤشرات الأداء المقترحة في الشروط الفنية للمنتج. بالإضافة إلى ذلك، من أجل تقليل محتوى الهيدروجين، يجب استخدام أقطاب قلوية منخفضة الهيدروجين أولاً. يجب تجفيف الأقطاب أو التدفقات وفقًا للعملية الموصوفة، ويجب أخذها حسب الحاجة. يجب وضعها في دلو عزل الأقطاب وأخذها حسب الحاجة. يجب ألا يتجاوز عدد الأقطاب في دلو عزل الأقطاب 4 ساعات، وإلا فيجب إعادة تجفيفها، ويجب ألا يتجاوز عدد مرات التجفيف ثلاث مرات، والتي يتم تحديدها في عملية البناء المحددة. في اللحام القوسي اليدوي للفولاذ المقاوم للحرارة المصنوع من الكروم والموليبدينوم، يمكن أيضًا استخدام أقطاب الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي، مثل أقطاب A307، ولكن لا يزال التسخين المسبق مطلوبًا قبل اللحام. هذه الطريقة مناسبة للحالة التي لا يمكن فيها معالجة اللحام بالحرارة بعد اللحام.
جدول اختيار المواد الاستهلاكية المستخدمة في لحام الفولاذ المقاوم للحرارة هو كما يلي:
2.5 التسخين المسبق
التسخين المسبق هو إجراء عملية مهم في لحام الشقوق الباردة وتخفيف الضغط على الفولاذ المقاوم للحرارة اللؤلؤي. من أجل ضمان جودة اللحام، سواء كان لحامًا نقطيًا أو عملية لحام، يجب تسخينه مسبقًا والحفاظ عليه ضمن نطاق درجة حرارة معين.
2.6 التبريد البطيء بعد اللحام
التبريد البطيء بعد اللحام هو مبدأ يجب اتباعه بدقة عند لحام الفولاذ المقاوم للحرارة المصنوع من الكروم والموليبدينوم. ويجب القيام بذلك حتى في الصيف الحار. بشكل عام، يتم استخدام قماش الأسبستوس لتغطية خط اللحام والمنطقة القريبة من خط اللحام مباشرة بعد اللحام. يمكن وضع اللحامات الصغيرة في مكان بارد ببطء في قماش الأسبستوس.
2.7 المعالجة الحرارية بعد اللحام
يجب إجراء المعالجة الحرارية فورًا بعد اللحام، والغرض منها هو منع تكوين الشقوق المتأخرة وتخفيف الضغط وتحسين البنية. يظهر جدول درجات حرارة التسخين المسبق للفولاذ المقاوم للحرارة قبل اللحام والمعالجة الحرارية بعد اللحام في الجدول التالي.
3 احتياطات اللحام
(1) يجب تنفيذ تدابير مثل التسخين المسبق والتبريد البطيء بعد اللحام عند لحام هذا النوع من الفولاذ، ولكن كلما ارتفعت درجة حرارة التسخين المسبق، كان ذلك أفضل، ويجب تنفيذ متطلبات عملية اللحام بشكل صارم.
(2) يجب استخدام اللحام متعدد الطبقات للألواح السميكة، ويجب ألا تكون درجة حرارة الطبقة الداخلية أقل من درجة حرارة التسخين المسبق. يجب إكمال اللحام في وقت واحد، ويفضل أن يكون ذلك دون انقطاع. إذا كان التعليق بين الطبقات مطلوبًا، فيجب اتخاذ تدابير العزل الحراري والتبريد البطيء، ويجب اتخاذ نفس تدابير التسخين المسبق قبل إعادة اللحام.
(3) أثناء عملية اللحام، يجب الانتباه إلى ملء الحفرة، وطحن المفصل، وإزالة شق الحفرة (الشق الساخن). علاوة على ذلك، كلما كان التيار أكبر، كلما كانت حفرة القوس أعمق، لذلك يجب تنفيذ معلمات اللحام وطاقة خط اللحام المناسبة بدقة وفقًا لتعليمات عملية اللحام.
(4) يعد تنظيم البناء أيضًا جزءًا مهمًا من جودة اللحام. يعد التعاون بين أنواع مختلفة من العمل مهمًا بشكل خاص لتجنب فشل العملية التالية في ربط جودة اللحام بالكامل.
(5) يجب أيضًا الانتباه إلى تأثير الطقس والبيئة. عندما تكون درجة الحرارة المحيطة منخفضة، يمكن زيادة درجة حرارة التسخين المسبق بشكل مناسب لمنع انخفاض درجة الحرارة بسرعة كبيرة، ويمكن اتخاذ تدابير الطوارئ مثل الحماية من الرياح والأمطار في نفس الوقت.
4. الملخص
إن التسخين المسبق، والحفاظ على الحرارة، والمعالجة الحرارية بعد اللحام وغيرها من العمليات هي إجراءات عملية ضرورية لحام الفولاذ المقاوم للحرارة المصنوع من الكروم والموليبدينوم. هذه الثلاثة مهمة بنفس القدر ولا يمكن تجاهلها. إن إغفال أي رابط له عواقب وخيمة. يجب على اللحامين تنفيذ عملية اللحام بصرامة وتعزيز توجيه شعور اللحام بالمسؤولية. لا تخاطر ووجه اللحامين لتنفيذ جدية وضرورة العملية. طالما أننا ننفذ عملية اللحام بصرامة أثناء عملية البناء، ونتعاون جيدًا بين أنواع العمل المختلفة، ونرتب العمليات بشكل معقول، يمكن ضمان جودة اللحام والمتطلبات الفنية.
