لحام المواد المعدنية أنابيب الصلب شائعة الاستخدام

1. ما هي قابلية اللحام؟ حاول وصف قابلية لحام الفولاذ الكربوني.

تشير قابلية اللحام إلى قدرة المواد على اللحام في المكونات وفقًا لمتطلبات التصميم المحددة في ظل ظروف بناء محدودة وتلبية متطلبات الخدمة المحددة مسبقًا. تتأثر قابلية اللحام بأربعة عوامل: المادة وطريقة اللحام ونوع المكون ومتطلبات الاستخدام. يعتمد الفولاذ الكربوني على الحديد، وهو سبيكة من الحديد والكربون، مع الكربون كعنصر صناعة السبائك. لا يتجاوز الجزء الكتلي من الكربون 1٪. بالإضافة إلى ذلك، لا يتجاوز الجزء الكتلي من المنغنيز 1.2%، والجزء الكتلي من السيليكون لا يتجاوز 0.5%. الأخيرين ليسا عناصر صناعة السبائك. يتم التحكم في العناصر الأخرى مثل Ni وCr وCu وما إلى ذلك ضمن حدود الكمية المتبقية ولا يتم استخدامها كعناصر صناعة السبائك. عناصر الشوائب مثل S، P، O، N، وما إلى ذلك مقيدة بشكل صارم وفقًا لأنواع ودرجات مختلفة من الفولاذ. لذلك، تعتمد قابلية لحام الفولاذ الكربوني بشكل أساسي على محتوى الكربون. مع زيادة محتوى الكربون، تتدهور قابلية اللحام تدريجياً، ومن بينها الفولاذ منخفض الكربون لديه أفضل قابلية للحام.

2. ما هو مكافئ الكربون؟ كيفية حساب مكافئ الكربون للصلب الكربوني؟

يُطلق على محتوى عناصر السبائك (بما في ذلك الكربون) في الفولاذ المحولة إلى محتوى كربون مكافئ وفقًا لتأثيراتها اسم مكافئ الكربون للصلب، والذي يمكن استخدامه كمؤشر مرجعي لتقييم قابلية لحام الفولاذ.

بالإضافة إلى C، فإن العناصر الموجودة في الفولاذ الكربوني هي بشكل أساسي Mn وSi. مع زيادة محتواها، تتدهور قابلية اللحام، لكن تأثيرها ليس بقوة الكربون.

مع زيادة قيمة مكافئ الكربون، سوف تتدهور قابلية اللحام للصلب. عندما تكون قيمة CE أكبر من 0.4% إلى 0.6%، ستزداد حساسية الشقوق الباردة، ويتطلب الأمر سلسلة من إجراءات العملية مثل التسخين المسبق والتسخين اللاحق واللحام بمواد اللحام منخفضة الهيدروجين أثناء اللحام.

3. ما هي القيود المفروضة على استخدام قيم مكافئ الكربون لتقييم قابلية اللحام للصلب؟

لا يمكن استخدام قيمة الكربون المكافئة إلا لتقييم قابلية اللحام للصلب بطريقة عامة ونسبية ضمن نطاق معين. هذا بسبب:

1) إذا كانت قيم الكربون المكافئة لصفيحتين من الفولاذ متساوية، ولكن محتوى الكربون مختلف، فمن المرجح أن ينتج الفولاذ الذي يحتوي على محتوى كربون أعلى هياكل صلبة أثناء اللحام، ويكون ميله إلى التشقق أكبر من ميل الفولاذ مع محتوى منخفض من الكربون، وقابلية اللحام أقل. ولذلك، عندما تكون قيم مكافئ الكربون للفولاذ متساوية، لا يمكن اعتبار أن قابلية اللحام هي نفسها.

2) تعبر قيمة مكافئ الكربون المحسوبة فقط عن تأثير التركيب الكيميائي على قابلية اللحام ولا تأخذ في الاعتبار أن معدلات التبريد المختلفة يمكن أن تنتج هياكل مختلفة. عندما يكون معدل التبريد سريعًا، يتم إنتاج الهياكل المتصلبة بسهولة، وسوف تتدهور قابلية اللحام.

3) بالإضافة إلى التركيب الكيميائي ومعدل التبريد، فإن العوامل التي تؤثر على الهيكل المعدني للحام وبالتالي قابلية اللحام تشمل معلمات مثل درجة حرارة التسخين القصوى ووقت البقاء عند درجات حرارة عالية في دورة اللحام، والتي لا يتم التعبير عنها بالكربون صيغة حساب القيمة المكافئة.

ولذلك، فإن معادلة حساب قيمة مكافئ الكربون يمكنها فقط تقييم قابلية لحام الفولاذ بطريقة عامة ونسبية ضمن نطاق معين من درجات الفولاذ، ولا يمكن استخدامها كمؤشر تقييم دقيق.

4. وصف قابلية اللحام للفولاذ منخفض الكربون.

نظرًا لأن الفولاذ منخفض الكربون يحتوي على محتوى منخفض من الكربون، ومحتوى منخفض من المنغنيز والسيليكون، فإنه عادةً لا ينتج بنية تصلب أو تبريد شديدة بسبب اللحام. تعتبر اللدونة وصلابة الوصلة بعد لحام الفولاذ منخفض الكربون جيدة. أثناء اللحام، ليس من الضروري عمومًا التسخين المسبق والتحكم في درجة حرارة الطبقة البينية وما بعد التسخين. ليس من الضروري استخدام المعالجة الحرارية لتحسين الهيكل بعد اللحام. ليست هناك حاجة إلى إجراءات عملية خاصة لعملية اللحام بأكملها، وقابلية اللحام ممتازة.

ومع ذلك، في حالات قليلة، قد تحدث صعوبات أثناء اللحام:

1) يحتوي فولاذ المحول الناتج بطريقة الصهر القديمة على نسبة عالية من النيتروجين ومحتوى عالي من الشوائب، مما يؤدي إلى هشاشة باردة عالية، وزيادة حساسية التقادم، وانخفاض جودة الوصلات الملحومة، وضعف قابلية اللحام.

2) لا يتم إزالة الأكسدة من الفولاذ المغلي تمامًا، ويحتوي على نسبة عالية من الأكسجين، ويتم توزيع الشوائب مثل P بشكل غير متساو. سيتجاوز المحتوى في بعض المناطق المعيار، وتكون حساسية الشيخوخة وحساسية الهشاشة الباردة عالية، كما يزداد ميل الشقوق الساخنة.

3) استخدام قضبان اللحام غير المطابقة لمتطلبات الجودة سيؤدي إلى ارتفاع نسبة الكربون والكبريت في معدن اللحام مما يؤدي إلى حدوث تشققات. على سبيل المثال، عندما يستخدم المصنع قضبان اللحام الحمضية لحام الفولاذ Q235-A، فإن محتوى الكربون من المنغنيز الحديدي في طلاء قضيب اللحام مرتفع للغاية، مما سيؤدي إلى حدوث تشققات حرارية في اللحام.

4) ستؤدي بعض طرق اللحام إلى تقليل جودة الوصلات الملحومة المصنوعة من الفولاذ منخفض الكربون. على سبيل المثال، اللحام بالخبث الكهربائي، بسبب طاقة الخط الكبيرة، سيجعل الحبوب في منطقة الحبوب الخشنة في منطقة اللحام المتأثرة بالحرارة تنمو بشكل خشن للغاية، مما يتسبب في انخفاض خطير في صلابة التأثير. بعد اللحام، من الضروري إجراء معالجة تطبيعية لصقل الحبوب لتحسين صلابة التأثير.

باختصار، الفولاذ منخفض الكربون هو الفولاذ الذي يتمتع بأفضل قابلية للحام وأسهل في اللحام. يمكن تطبيق جميع طرق اللحام على لحام الفولاذ منخفض الكربون.

5. كيفية اختيار مواد اللحام بشكل صحيح عند لحام الفولاذ منخفض الكربون؟

⑴ اختيار أقطاب اللحام القوسي اليدوية متوسط ​​قوة الشد للفولاذ منخفض الكربون Q235 الشائع الاستخدام هو 417.5 ميجا باسكال. وفقًا لمبدأ القوة المتساوية، يجب أن يكون قضيب اللحام المطابق من سلسلة E43.

⑵ مطابقة واختيار أسلاك اللحام القوسي المغمور والتدفق مطابقة واختيار أسلاك اللحام والتدفق للحام القوس المغمور بالفولاذ منخفض الكربون.

⑶ اختيار سلك اللحام CO2 يتم اختيار سلك اللحام الصلب من درجتين: H08Mn2Si وH08Mn2SiA. قوة المعدن المترسب بعد اللحام تكون عالية نسبياً. درجات أسلاك اللحام ذات القلب الصهور هي YJ502-1، YJ506-2، YJ506-3، وYJ506-4.

⑷ مطابقة واختيار أسلاك اللحام بالخبث الكهربائي والتدفق. درجة حرارة حمام السباحة المنصهر للحام الخبث الكهربائي أقل من درجة حرارة اللحام بالقوس المغمور، وبالتالي فإن تأثير تقليل السيليكون والمنغنيز في التدفق ضعيف، وأسلاك اللحام ذات المنغنيز الأعلى ويجب تحديد محتوى السيليكون. غالبًا ما يتم استخدام سلك اللحام H10Mn2، H10MnSi مع التدفق HJ360، أو سلك اللحام H10MnSi مع التدفق HJ431.

6. كيف يتم لحام الفولاذ منخفض الكربون عند درجات حرارة منخفضة؟

عند لحام الهياكل الفولاذية منخفضة الكربون في ظل ظروف الشتاء القاسية، يزداد ميل التشقق بسبب معدل التبريد السريع للمفصل الملحوم، خاصة عندما يكون اللحام الأول للهياكل السميكة والكبيرة عرضة للتشقق. ولذلك، يجب اتخاذ التدابير العملية التالية:

1) التسخين المسبق قبل اللحام، والحفاظ بدقة على درجة حرارة الطبقة البينية بحيث لا تقل عن درجة حرارة التسخين المسبق أثناء اللحام.

2) استخدم مواد لحام ذات هيدروجين منخفض أو هيدروجين منخفض للغاية.

3) زيادة تيار اللحام أثناء لحام تحديد المواقع، وإبطاء سرعة اللحام، وزيادة مساحة المقطع العرضي وطول لحام تحديد المواقع بشكل مناسب، والتسخين المسبق إذا لزم الأمر.

4) يجب أن يتم لحام كامل اللحام بشكل مستمر قدر الإمكان لتجنب انقطاعه.

5) لا ينبغي ضرب القوس على المادة الأم بخلاف سطح الأخدود، ويجب ملء حفرة القوس عند إطفاء القوس.

6) حاول عدم ثني اللحامات وتصحيحها وتجميعها تحت ظروف درجات الحرارة المنخفضة.

درجة حرارة التسخين المسبق للحام بدرجة حرارة منخفضة للهياكل المعدنية المختلفة. درجة حرارة التسخين المسبق لحام خطوط الأنابيب وأوعية الضغط بدرجة حرارة منخفضة.