الإجهادات المتبقية بعد اللحام
Thread Content
في عملية تصنيع الخزانات تحت الضغط، يتم غالبًا إجراء معالجة ISR أو المعالجة الحرارية النهائية. وأثناء مراجعة الوثائق اليوم، وجدت جملة تشير إلى الوضع الفعلي في مصانع التصنيع: في غياب أي قوى خارجية، يكون التوتر الناتج عن اللحام متوازنًا داخل القطعة الملحومة. في كثير من الأحيان، بعد إتمام لحام الخط الطولي لقسم أنبوبي ما، لا يتم إجراء عملية ISR على الفور، بل يتم انتظار دمج عدة أجزاء معًا لإجراء ISR، أو لا يتم إجراؤها إطلاقًا، ويتم الانتقال مباشرة إلى المعالجة الحرارية النهائية ； في هذه الحالة، إذا لم يتم تنفيذ عملية ISR فورًا، ألا يخشى حدوث تفريغ للضغط وبالتالي ظهور شقوق؟ دعه كما هو دون تحريك، ففي الحالات العادية لن يتم إطلاقه، إذًا لا بأس؟
بالنسبة لفولاذ CRMO، غالبًا ما يتم إزالة الهيدروجين فور انتهاء عملية اللحام، لكن في حالة ISR يمكن تأخير ذلك، فكيف يتم تحديد مدة التأخير؟ ما هي الحالات الأخرى التي يمكن فيها التخلي عن عملية ISR والاكتفاء بالمعالجة الحرارية النهائية؟
عمومًا، يجب معالجة المواد الحساسة للهيدروجين بإزالة الهيدروجين منها في أسرع وقت ممكن بعد اللحام. بالنسبة للحالات التي لا يمكن فيها إجراء عملية إزالة الهيدروجين فورًا، يلزم التحكم في درجة حرارة اللحام، وذلك لأنه مع ارتفاع درجة الحرارة، تزداد قابلية ذوبان الهيدروجين داخل البلورات تدريجيًا. إذا انخفضت درجة الحرارة مباشرة، فسوف يؤدي ذلك إلى خروج الهيدروجين وتراكمه، مما يسبب ظهور تشققات أو فقاعات في الداخل. أما بالنسبة للمواد غير الحساسة للهيدروجين، فإن المعالجة الحرارية بعد اللحام تهدف بشكل أساسي إلى التخلص من الإجهادات الزائدة المتبقية بعد اللحام، وذلك عن طريق تغيير درجة الحرارة T، مما يساعد على استقرار خصائص منطقة اللحام تدريجيًا. لا يمكن ملاحظة حالات تسببها الإجهادات المتبقية في ظهور التشققات على المدى القصير. “الافتراض الكامن وراء عبارة "في غياب تأثيرات خارجية، يكون التوتر الناتج عن اللحام متوازنًا داخل القطعة الملحومة" هو سكون الزمان والمكان. طالما يحدث تغيير في البيئة، فإن ذلك يؤدي إلى نشوء قوى. صحيح أن القوى داخل الجزء الملحوم متوازنة، لكن وجود إجهادات سلبية ذات اتجاه واضح يؤدي إلى انخفاض قيمة الإجهاد المتاح، مما يقلل بدوره من قوة الوصلة في ظروف الاستخدام.
بعد إتمام لحام خيط واحد، في حالة استخدام مادة CrMo، بعد إزالة الهيدروجين فورًا، إلى متى يمكن تأجيل المعالجة الحرارية الوسطى؟ أحيانًا لا يكون هناك حاجة إلى المعالجة الحرارية الوسطى، بل يمكن الانتظار مباشرة حتى المعالجة الحرارية النهائية. متى يمكن عدم استخدام المعالجة الحرارية الوسطى والانتظار مباشرة للمعالجة الحرارية النهائية؟
هناك أيضًا حالات يخشى فيها الناس من ظهور تشققات نتيجة عملية اللحام، لكن من ناحية أخرى، فإن “الضغوط الناتجة عن اللحام تكون متوازنة داخل الجزء الملحوم، في غياب أي قوى خارجية”. ”وليس من المؤكد أن تظهر شقوق. من المحتمل جدًا أن ينتج عن المعالجة الحرارية النهائية مسامير، وفي هذه الحالة يكون إصلاحها صعبًا، لذا يُنصح بإجراء عملية ISR، فذلك سيكون أفضل. لاحظ أنه، في غياب أي قوى خارجية، يكون الإجهاد الناتج عن اللحام متوازنًا داخل القطعة الملحومة. ”لا توجد مشكلة في هذه الجملة؛ فباعتبارها خزانًا للضغط، فإنها تتعرض للضغط أثناء الاستخدام، مما يؤدي إلى تغيرات في الإجهادات الداخلية، وقد يحدث تدفق أو تحرر للضغط أو تشوه، بل وحتى التشقق ممكن. إذا ظهرت مشكلة أثناء الاستخدام، فسيزداد الأمر صعوبة.
يتم تحديد ما إذا كان يجب إجراء معالجة لإزالة التوتر في المادة CrMo حسب الظروف المحددة، وذلك بناءً على نوع المادة وسمكها وتركيبها وكذلك طريقة التصنيع المستخدمة. نقوم عادةً بمعالجة إزالة الهيدروجين بعد اللحام لمادة 15CrMo، أما مادة 12Cr2Mo1 فنقوم عادةً بعملية ISR ； عادةً ما يتم معالجة الفجوات الدائرية بإزالة الهيدروجين، أما الفجوات الطولية وفجوات لحام الأنابيب فيتم إجراء عملية ISR عليها مباشرة بعد اللحام، دون الحاجة إلى تطبيق عملية DHT ； على سبيل المثال، بالنسبة لصفائح الفولاذ 15CrMo ذات السمك الرقيق، يتم معالجتها بعملية DHT بعد اللحام، وإذا كانت النتائج جيدة بعد 48 ساعة، فإننا نقوم مباشرة بعملية PWHT. أما بالنسبة لصفائح 12Cr2Mo1، فيتم أولاً تطبيق عملية ISR، وبعد الحصول على نتائج جيدة، يتم تطبيق عملية PWHT في النهاية. إذا تم تنفيذ عمليتي الإسخن المسبق وDHT بشكل جيد وفقًا للإجراءات المحددة، فأحيانًا لا يحدث ISR.