ليس من الصعب بالضرورة تصنيع الفولاذ المقاوم للصدأ، ولكنه يتطلب اهتمامًا خاصًا بالتفاصيل عند اللحام.

ليس من الصعب بالضرورة تصنيع الفولاذ المقاوم للصدأ، ولكنه يتطلب اهتمامًا خاصًا بالتفاصيل عند اللحام.إنه لا يبدد الحرارة مثل الفولاذ الطري أو الألومنيوم ويفقد بعضًا من مقاومته للتآكل إذا أصبح ساخنًا جدًا.تساعد أفضل الممارسات في الحفاظ على مقاومتها للتآكل.الصورة: ميلر إلكتريك
مقاومة التآكل للفولاذ المقاوم للصدأ تجعله خيارًا جذابًا للعديد من تطبيقات الأنابيب المهمة، بما في ذلك الأطعمة والمشروبات عالية النقاء، والأدوية، وأوعية الضغط، والبتروكيماويات.ومع ذلك، فإن هذه المادة لا تبدد الحرارة مثل الفولاذ الطري أو الألومنيوم، كما أن تقنيات اللحام غير المناسبة يمكن أن تقلل من مقاومتها للتآكل.إن تطبيق الكثير من الحرارة واستخدام معدن الحشو الخاطئ هما السببان.
يمكن أن يساعد الالتزام ببعض أفضل ممارسات لحام الفولاذ المقاوم للصدأ في تحسين النتائج وضمان الحفاظ على مقاومة المعدن للتآكل.بالإضافة إلى ذلك، يمكن أن يؤدي تحديث عمليات اللحام إلى زيادة الإنتاجية دون التضحية بالجودة.
عند لحام الفولاذ المقاوم للصدأ، يعد اختيار معدن الحشو أمرًا بالغ الأهمية للتحكم في محتوى الكربون.يجب أن يعمل معدن الحشو المستخدم في لحام أنابيب الفولاذ المقاوم للصدأ على تحسين أداء اللحام وتلبية متطلبات الأداء.
ابحث عن معادن الحشو ذات التصنيف "L" مثل ER308L لأنها توفر الحد الأقصى لمحتوى الكربون المنخفض مما يساعد في الحفاظ على مقاومة التآكل في سبائك الفولاذ المقاوم للصدأ منخفضة الكربون.يؤدي لحام المواد منخفضة الكربون بمعادن الحشو القياسية إلى زيادة محتوى الكربون في اللحام وبالتالي يزيد من خطر التآكل.تجنب معادن الحشو "H" لأنها تحتوي على نسبة عالية من الكربون وهي مخصصة للتطبيقات التي تتطلب قوة أعلى في درجات حرارة مرتفعة.
عند لحام الفولاذ المقاوم للصدأ، من المهم أيضًا اختيار معدن حشو منخفض العناصر النزرة (المعروف أيضًا باسم غير المرغوب فيه).وهي عناصر متبقية من المواد الخام المستخدمة في صناعة معادن الحشو وتشمل الأنتيمون والزرنيخ والفوسفور والكبريت.يمكن أن تؤثر بشكل كبير على مقاومة التآكل للمادة.
نظرًا لأن الفولاذ المقاوم للصدأ حساس جدًا لمدخلات الحرارة، فإن إعداد المفاصل والتجميع المناسب يلعبان دورًا رئيسيًا في إدارة الحرارة للحفاظ على خصائص المواد.تتطلب الفجوات بين الأجزاء أو عدم تناسقها بقاء الشعلة في مكان واحد لفترة أطول، وهناك حاجة إلى المزيد من معدن الحشو لملء تلك الفجوات.يؤدي هذا إلى تراكم الحرارة في المنطقة المصابة، مما يؤدي إلى ارتفاع درجة حرارة المكون.قد يؤدي التثبيت غير الصحيح أيضًا إلى صعوبة سد الفجوات وتحقيق الاختراق المطلوب للحام.لقد تأكدنا من أن الأجزاء قريبة من الفولاذ المقاوم للصدأ قدر الإمكان.
نقاء هذه المادة مهم جدًا أيضًا.حتى أصغر كمية من الملوثات أو الأوساخ في اللحام يمكن أن تؤدي إلى عيوب تقلل من قوة المنتج النهائي ومقاومته للتآكل.لتنظيف المعدن الأساسي قبل اللحام، استخدم فرشاة خاصة للفولاذ المقاوم للصدأ لم يتم استخدامها للفولاذ الكربوني أو الألومنيوم.
في الفولاذ المقاوم للصدأ، يعد التحسس هو السبب الرئيسي لفقدان مقاومة التآكل.يحدث هذا عندما تتقلب درجة حرارة اللحام ومعدل التبريد بشكل كبير، مما يؤدي إلى تغيير في البنية الدقيقة للمادة.
تم لحام هذا اللحام الخارجي على الأنابيب المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ باستخدام GMAW والرش المعدني المتحكم فيه (RMD) ولم يتم مسح اللحام الجذري وكان مشابهًا في المظهر والجودة للحام التدفق العكسي GTAW.
الجزء الرئيسي من مقاومة التآكل للفولاذ المقاوم للصدأ هو أكسيد الكروم.ولكن إذا كان محتوى الكربون في اللحام مرتفعا جدا، يتم تشكيل كربيدات الكروم.إنها تربط الكروم وتمنع تكوين أكسيد الكروم الضروري، مما يجعل الفولاذ المقاوم للصدأ مقاومًا للتآكل.وبدون كمية كافية من أكسيد الكروم، لن تتمتع المادة بالخصائص المطلوبة وسيحدث التآكل.
يتم تقليل الوقاية من التحسس إلى اختيار معدن الحشو والتحكم في مدخلات الحرارة.كما ذكرنا سابقًا، من المهم اختيار معدن حشو ذي محتوى منخفض من الكربون عند لحام الفولاذ المقاوم للصدأ.ومع ذلك، يكون الكربون مطلوبًا في بعض الأحيان لتوفير القوة لبعض التطبيقات.يعد التحكم في الحرارة مهمًا بشكل خاص عندما لا تكون معادن الحشو منخفضة الكربون مناسبة.
قلل من الوقت الذي يكون فيه اللحام وHAZ في درجات حرارة عالية، عادةً من 950 إلى 1500 درجة فهرنهايت (500 إلى 800 درجة مئوية).كلما قل الوقت الذي تقضيه في اللحام في هذا النطاق، قلت الحرارة التي ستولدها.تحقق دائمًا من درجة حرارة الممر الداخلي ولاحظها في عملية اللحام المستخدمة.
هناك خيار آخر يتمثل في استخدام معادن الحشو مع مكونات صناعة السبائك مثل التيتانيوم والنيوبيوم لمنع تكوين كربيدات الكروم.ونظرًا لأن هذه المكونات تؤثر أيضًا على القوة والمتانة، فلا يمكن استخدام معادن الحشو هذه في جميع التطبيقات.
يعد اللحام بتمرير الجذر باستخدام اللحام بقوس التنغستن الغازي (GTAW) طريقة تقليدية لحام أنابيب الفولاذ المقاوم للصدأ.يتطلب هذا عادةً تدفقًا ارتجاعيًا للأرجون لمنع الأكسدة على الجانب السفلي من اللحام.ومع ذلك، بالنسبة للأنابيب والمواسير المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ، أصبح استخدام عمليات لحام الأسلاك أكثر شيوعًا.في هذه الحالات، من المهم أن نفهم كيف تؤثر غازات التدريع المختلفة على مقاومة المادة للتآكل.
يستخدم لحام القوس الغازي (GMAW) للفولاذ المقاوم للصدأ تقليديًا الأرجون وثاني أكسيد الكربون، أو خليط من الأرجون والأكسجين، أو خليط ثلاثي الغاز (الهيليوم والأرجون وثاني أكسيد الكربون).عادة، تتكون هذه الخلائط بشكل أساسي من الأرجون أو الهيليوم مع أقل من 5% من ثاني أكسيد الكربون، حيث يمكن لثاني أكسيد الكربون أن يدخل الكربون إلى الحمام المنصهر ويزيد من خطر التحسس.لا يُنصح باستخدام الأرجون النقي في الفولاذ المقاوم للصدأ GMAW.
تم تصميم الأسلاك المحفورة للفولاذ المقاوم للصدأ للاستخدام مع خليط تقليدي مكون من 75% أرجون و25% ثاني أكسيد الكربون.تحتوي التدفقات على مكونات مصممة لمنع تلوث اللحام بالكربون الناتج عن غاز التدريع.
ومع تطور عمليات GMAW، فقد سهلت لحام الأنابيب وأنابيب الفولاذ المقاوم للصدأ.في حين أن بعض التطبيقات قد لا تزال تتطلب عملية GTAW، فإن معالجة الأسلاك المتقدمة يمكن أن توفر جودة مماثلة وإنتاجية أعلى في العديد من تطبيقات الفولاذ المقاوم للصدأ.
تتشابه اللحامات المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ ID المصنوعة من GMAW RMD من حيث الجودة والمظهر مع اللحامات OD المقابلة.
يمرر الجذر باستخدام عملية GMAW ذات الدائرة القصيرة المعدلة مثل ترسيب المعادن المتحكم به من قبل ميلر (RMD) مما يزيل التدفق العكسي في بعض تطبيقات الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي.يمكن اتباع ممر جذر RMD بواسطة GMAW النبضي أو اللحام القوسي ذو القلب المتدفق لملء الممر وإغلاقه، وهو خيار يوفر الوقت والمال مقارنةً بـ GTAW ذو التدفق العكسي، خاصة على الأنابيب الأكبر حجمًا.
يستخدم RMD نقل المعادن بدائرة قصيرة يتم التحكم فيه بدقة لإنشاء قوس هادئ ومستقر وحوض لحام.وهذا يقلل من فرصة حدوث لفات باردة أو عدم الانصهار، ويقلل من التناثر ويحسن جودة جذر الأنابيب.ويضمن نقل المعادن الذي يتم التحكم فيه بدقة أيضًا ترسب القطرات بشكل موحد وسهولة التحكم في حوض اللحام، وبالتالي التحكم في مدخلات الحرارة وسرعة اللحام.
يمكن للعمليات غير التقليدية تحسين إنتاجية اللحام.يمكن أن تختلف سرعة اللحام من 6 إلى 12 صورة في الدقيقة عند استخدام RMD.نظرًا لأن هذه العملية تعمل على تحسين الأداء دون تسخين إضافي للجزء، فإنها تساعد في الحفاظ على أداء الفولاذ المقاوم للصدأ ومقاومته للتآكل.يساعد تقليل المدخلات الحرارية للعملية أيضًا في التحكم في تشوه الركيزة.
توفر عملية GMAW النبضية أطوال قوسية أقصر، ومخاريط قوسية أضيق، ومدخلات حرارة أقل من الطائرات النفاثة التقليدية.نظرًا لإغلاق العملية، يتم التخلص فعليًا من انحراف القوس والتقلبات في المسافة من الطرف إلى مكان العمل.وهذا يبسط التحكم في مجمع اللحام عند اللحام في الموقع وعند اللحام خارج مكان العمل.وأخيرًا، يسمح الجمع بين GMAW النبضي لملء وإغلاق الممرات مع RMD لتمرير الجذر بإجراء إجراءات اللحام بسلك واحد وغاز واحد، مما يقلل من أوقات تغيير العملية.
تم إطلاق مجلة Tube & Pipe في عام 1990 كأول مجلة مخصصة لصناعة الأنابيب المعدنية.واليوم، يظل المنشور الصناعي الوحيد في أمريكا الشمالية وأصبح مصدر المعلومات الأكثر ثقة لمحترفي الأنابيب.
أصبح الوصول الرقمي الكامل إلى The FABRICATOR متاحًا الآن، مما يوفر سهولة الوصول إلى موارد الصناعة القيمة.
يتوفر الآن الوصول الرقمي الكامل إلى The Tube & Pipe Journal، مما يوفر سهولة الوصول إلى موارد الصناعة القيمة.
استمتع بإمكانية الوصول الرقمي الكامل إلى STAMPING Journal، وهي مجلة سوق ختم المعادن التي تحتوي على أحدث التطورات التكنولوجية وأفضل الممارسات وأخبار الصناعة.
الوصول الكامل إلى الإصدار الرقمي The Fabricator en Español متاح الآن، مما يوفر سهولة الوصول إلى موارد الصناعة القيمة.
انضم مدرب اللحام والفنان شون فلوتمان إلى بودكاست The Fabricator في FABTECH 2022 في أتلانتا لإجراء محادثة مباشرة...