تركيب الفولاذ الكربوني الملحوم ومحتوى الكربون واستخدامه
وفقًا لتقرير سوق الصلب العالمي، يُمثل الصلب الكربوني أكثر من 70% من الطلب العالمي. ومن المتوقع أن يتجاوز هذا الطلب ملياري طن بحلول عام 2025. وخلال السنوات الخمس الماضية، نما الطلب على الصلب الكربوني الملحوم بمعدل سنوي يقارب 12%.
التركيب الكيميائي للفولاذ الكربوني - محتوى الكربون
يُعرَّف الفولاذ الكربوني بأنه فولاذ يحتوي على نسبة كربون تتراوح بين 0.02% و2.1%، ويحتوي على كميات ضئيلة من المنغنيز، والسيليكون، والكبريت، والفوسفور، والأكسجين، وشوائب أخرى. تُصنَّف سبائك الحديد والكربون التي تحتوي على شوائب مختلفة كفولاذ أنابيب كربوني. بناءً على محتوى الكربون، يُمكن تقسيمه إلى:
حديد نقي صناعي – نسبة كربون Wc < 0.04% سبيكة حديد وكربون؛
فولاذ خفيف – نسبة كربون Wc < 0.25%؛
فولاذ متوسط الكربون – نسبة كربون 0.25% < Wc < 0.60%؛
فولاذ عالي الكربون – نسبة كربون Wc > 0.60%.
ما هي استخدامات أنابيب/أنابيب الفولاذ الكربوني الملحومة؟
تستخدم شركة Tuspipe تقنية ERW لتصنيع أنابيب فولاذية كربونية عالية الجودة والأداء. يتميز فولاذ الأنابيب الكربونية المُنتج بتقنية اللحام بخصائص ميكانيكية ممتازة واقتصادية. ويُستخدم في مجالات متعددة.
في مجال البناء، يضمن متانة المباني.
في مجال الطاقة، يُسهّل النقل الفعال عبر أنابيب النفط والغاز.
يلعب فولاذ الأنابيب الكربونية الملحوم دورًا حيويًا في توفير القوة الهيكلية ومقاومة التآكل والموثوقية في مختلف الصناعات.
العوامل المؤثرة في عملية لحام أنابيب الفولاذ الكربوني
أنبوب فولاذي كربوني ملحوم عالي الجودة
يُعدّ اللحام المحمي بالغاز واللحام الحثي عالي التردد تقنيتين شائعتين في اللحام. من الضروري اختيار تقنية اللحام المناسبة وفقًا لمتطلبات العملية المختلفة، وذلك للحصول على أنابيب فولاذية كربونية عالية الجودة.
اللحام المحمي بالغاز:
يشمل هذا الأسلوب أنواعًا عديدة من لحام MIG/MAG، ولحام TIG، وغيرها. يتم تحقيق لحام عالي الجودة والمتانة من خلال حماية الغاز ومنع تلامس اللحام مع الهواء.
اللحام الحثي عالي التردد:
يتم تسخين منطقة اللحام بواسطة مجال كهرومغناطيسي ناتج عن مرور تيار عالي التردد عبر حلقة اللحام. لا يتطلب استخدام قطب كهربائي، ويتميز بسرعة لحام عالية. مناسب لمجموعة متنوعة من الأنابيب المعدنية والفولاذية.
العوامل المؤثرة في اللحام - عناصر السبائك
يؤثر التركيب الكيميائي للأنبوب الفولاذي بشكل مباشر على جودة اللحام، بالإضافة إلى خصائصه الميكانيكية.
على سبيل المثال، تزيد نسبة الكربون الزائدة من صلابة الأنبوب الفولاذي، مما يعيق عملية اللحام. التبريد البطيء أساسي لمنع التشقق.
تختلف طرق اللحام باختلاف نسب عناصر الكربون.
عناصر السبائك:
يؤثر وجود عناصر السبائك، مثل المنغنيز أو السيليكون، على عملية اللحام. يساعد تحديد مستويات الشوائب في تحديد طريقة اللحام المناسبة.
عناصر السبائك الأخرى:
تؤثر عناصر مثل الفوسفور والكبريت والأكسجين والنيتروجين على قابلية اللحام. على سبيل المثال، يمكن أن يؤدي الكبريت إلى “التقصف الحراري” ومسامية اللحام، مما يؤكد ضرورة إجراء اختبارات دقيقة.
استنتاجات لحام الفولاذ الكربوني
تتميز عملية لحام أنابيب الفولاذ الكربوني بالبساطة ومناسبة للإنتاج واسع النطاق. كما تتميز الأنابيب الملحومة بقابلية لحام ممتازة وقدرة عالية على التكيف، مما يجعلها مناسبة لمختلف سيناريوهات الاستخدام.
ومع ذلك، من الضروري أيضًا إيلاء اهتمام خاص لاتخاذ تدابير مقاومة التآكل المناسبة في ظل الظروف البيئية الحمضية والقلوية والرطبة. صُممت تدابير اللحام بناءً على محتوى الكربون، مع مراعاة عوامل مثل القيود الهيكلية والإجهاد الحراري غير المتوازن. والأهم من ذلك، مراقبة جودة اللحام بدقة لتجنب عيوب اللحام، مثل المسام والشقوق، أثناء عملية اللحام.
FAQs：
١. أيهما أفضل: الفولاذ الكربوني أم الفولاذ المقاوم للصدأ؟
يتميز الفولاذ الكربوني لأنابيب الفولاذ بقوة عالية واقتصاد في استهلاكه، وهو مناسب للتطبيقات ذات متطلبات الضغط والحمل العاليين.
يحتوي الفولاذ المقاوم للصدأ على نسبة كروم ≥ ١٠.٥٪، مما يُضاف إليه النيكل والموليبدينوم وعناصر السبائك الأخرى. لذلك، يتميز بمقاومة جيدة للتآكل.
٢. هل يصدأ الفولاذ الكربوني في الماء؟
نعم. سهل الصدأ عند ملامسته المباشرة للماء. خاصةً عند وجود أملاح مذابة أو مواد تآكلية أخرى في الماء، تحدث الأكسدة مُشكلةً الصدأ. لذلك، يتطلب الفولاذ الكربوني لأنابيب الفولاذ معالجة سطحية، مثل طبقة طلاء واقية.
