رسالة عبر الإنترنت
Code

هناك إجراءان لمنع التشقق الهش في الوصلات الملحومة للأنابيب اللامعة من الفولاذ المقاوم للصدأ.
المؤلف: وقت النشر:2026.01.22

يُعد التشقق الهش في الوصلات الملحومة خطرًا كبيرًا على الأنابيب اللامعة من الفولاذ المقاوم للصدأ، والتي تُستخدم على نطاق واسع في الهندسة الدقيقة ومعالجة الأغذية وصناعة الفضاء الجوي. غالبًا ما ينشأ هذا العيب بسبب عمليات لحام غير مناسبة أو معالجة بعد اللحام غير صحيحة، مما قد يؤدي إلى ضعف السلامة الهيكلية وحدوث فشل مفاجئ للمعدات. للتخفيف من هذا الخطر بفعالية، تم إثبات أن إجراءين أساسيين—التحكم الصارم في معايير عملية اللحام والمعالجة الحرارية المناسبة بعد اللحام (PWHT)—لا غنى عنهما.

الإجراء الأول الحاسم هو التحكم الدقيق في معايير عملية اللحام لتجنب تكوّن البنى المجهرية الهشة. الأنابيب اللامعة من الفولاذ المقاوم للصدأ، خاصة الدرجات الأوستنيتية مثل 304 و316، عرضة لنمو الحبيبات والتآكل بين الحبيبات إذا لم تتم معايرة معايير اللحام بشكل صحيح. تشمل المعايير الرئيسية التي يجب مراقبتها تيار اللحام والجهد وسرعة الحركة ومدخلات الحرارة. قد يؤدي الإدخال الحراري الزائد إلى ارتفاع درجة الحرارة ونمو حبيبات كبيرة في منطقة اللحام مما يقلل المتانة، بينما يؤدي الإدخال غير الكافي إلى اندماج غير كامل وخلق نقاط تركيز للإجهاد تبدأ عندها الشقوق. من الضروري استخدام طرق لحام منخفضة الحرارة (مثل TIG أو اللحام بالليزر) والحفاظ على درزة لحام ضيقة. بالإضافة إلى ذلك، فإن اختيار مواد حشو مناسبة تحتوي على عناصر مثبتة (مثل Ti أو Nb) يمنع تكوّن كربيدات الكروم التي تُعد سببًا رئيسيًا للهشاشة بين الحبيبات.

تُكمل الدقة التشغيلية التحكم في المعايير. يجب على اللحامين ضمان تحضير الوصلات بشكل صحيح—إزالة الأكاسيد والزيوت والملوثات من أسطح الأنابيب لتجنب الشوائب في منطقة اللحام. كما أن الحفاظ على طول قوس ثابت وتجنب الحركات المتعرجة المفرطة يقلل من تراكم الإجهاد وعدم تجانس التبريد، وهما من مسببات التشقق الهش. تساعد المراقبة في الوقت الفعلي لدرجة حرارة حوض اللحام (عادة بين 800–1200°C للفولاذ الأوستنيتي) في تثبيت البنية المجهرية وضمان سلامة الوصلة.

الإجراء الثاني الرئيسي هو تطبيق المعالجة الحرارية المناسبة بعد اللحام (PWHT) لتخفيف الإجهادات المتبقية وتحسين البنية المجهرية للحام. يؤدي اللحام حتمًا إلى إدخال إجهادات شد متبقية في منطقة الوصلة، مما قد يسرّع حدوث التشقق الهش تحت ظروف التشغيل. بالنسبة للأنابيب اللامعة من الفولاذ المقاوم للصدأ، يُعد تلدين إزالة الإجهاد الطريقة الأكثر فعالية. تتضمن هذه العملية تسخين منطقة اللحام إلى 800–900°C، والحفاظ عليها عند هذه الدرجة لفترة زمنية محددة (عادة 30–60 دقيقة لكل بوصة من سماكة الجدار)، ثم تبريدها ببطء في الهواء أو داخل الفرن. يساعد التبريد البطيء على تخفيف الإجهادات المتبقية بنسبة تصل إلى 80%، ويحوّل الأطوار المارتنسيتية الهشة (المتكونة أثناء التبريد السريع للحام) إلى أطوار أكثر ليونة مثل الأوستنيت أو الفريت.

من المهم ملاحظة أن معايير المعالجة الحرارية بعد اللحام يجب أن تُضبط وفقًا لنوع الفولاذ المقاوم للصدأ—فعلى سبيل المثال، تتطلب الأنواع الفريتية درجات حرارة تثبيت أعلى من الأنواع الأوستنيتية لتجنب الهشاشة. من خلال الجمع بين التحكم الصارم في معايير اللحام والمعالجة الحرارية المستهدفة بعد اللحام، يمكن للمصنعين القضاء بفعالية على الأسباب الجذرية للتشقق الهش. لا تضمن هاتان الوسيلتان موثوقية وصلات الأنابيب اللامعة فحسب، بل تُطيلان أيضًا عمر الخدمة للمعدات في التطبيقات الصناعية الحرجة.