المعالجة الحرارية لما بعد اللحام

تعمل المعالجة الحرارية لما بعد اللحام، أو PWHT باختصار، على تقليل وإعادة توزيع الإجهادات المتبقية الناتجة عن اللحام، مع توفير عمليات التقسية والترسيب والشيخوخة في بعض المواد.

تساعد هذه التغييرات في التركيب الكيميائي للمادة على تقليل الإجهاد المتبقي وتعزيز قوتها، مما يخفف التوتر أثناء عمليات اللحام والمواد التي من شأنها أن تمارس توترًا غير ضروري عليها. من الضروري إجراء PWHT بشكل صحيح وفقًا لعمليات اللحام ونقاط قوة المواد من أجل توفير الراحة وتخفيف التوتر أثناء هذه العملية.

الحد من الإجهاد المتبقي

تساعد المعالجة الحرارية لما بعد اللحام، أو PWHT، على تخفيف الضغوطات المتبقية الناتجة عن اللحام عن طريق زيادة درجة حرارته لمدة مناسبة (عادةً ساعة واحدة لكل بوصة من السُمك).

يمكن أن تتجاوز مستويات الإجهاد المتبقية جنبًا إلى جنب مع إجهادات التحميل حدود تصميم المادة، مما يزيد من قابليتها للكسر الهش. وللحماية من هذه النتيجة، غالبًا ما يتم استخدام المعالجة الحرارية الفائقة قبل تعريض الأجزاء الملحومة لظروف تحميل الكلال.

أظهرت الدراسات التي تقارن سلوك انتشار شقوق التعب لعينات Ti-6Al-4V الملحومة باللحام الاحتكاكي الخطي مع وبدون المعالجة الحرارية الفائقة PWHT أن مكونات القص للإجهاد الداخلي المتبقي، خاصةً داخل منطقة مركز اللحام (WCZ)، تساهم في انحراف شقوق التعب عن المسارات المرغوبة؛ ومع ذلك، عند المعالجة عند درجة حرارة 750 درجة مئوية تقلل المعالجة الحرارية الفائقة PWHT من مكونات الإجهاد هذه بشكل كبير من أجل استرخاء واسترخاء أفضل للإجهاد.

الحد من التشقق الناتج عن التآكل الإجهادي (SCCC)

يختلف تآكل SCC عن التآكل التقليدي في أنه يهاجم البنية المجهرية للمعدن بدلاً من مجرد تآكل المواد، تاركاً شقوقاً دقيقة تنتشر بسرعة لتسبب فشلاً كارثياً. غالبًا ما يحدث التشقق بسبب التوتر المقترن بالتعرض لبيئات شديدة التآكل مثل H2S أو الكلوريدات.

يمكن لعمليات التصنيع مثل اللحام والشغل على البارد وتشكيل الدرفلة أن تعرّض المواد لإجهادات شد داخلية تقترب من قوة الخضوع الخاصة بها، مما يؤدي إلى احتمال حدوث تكسير إجهادي (SCC) في بيئة تآكلية عدوانية. يمكن أن يساعد Pwht في تخفيف التكسير الإجهادي عن طريق تخفيف نقاط تركيز الإجهاد الداخلية مثل الزوايا الحادة أو الشقوق التي تعمل كمواقع لبدء التشقق - وعن طريق تخفيف هذه الضغوط الداخلية.

يمكن أيضًا تقليل التشقق الإجهادي المخروطي المائل من خلال التصميم الهيكلي الدقيق، والذي يفضل توزيع الحمل بشكل موحد للقضاء على بؤر الإجهاد وتقليل التقلبات في ظروف الحمل - وكلاهما عاملان يساعدان على الحد من بدء التشقق الناجم عن الإجهاد.

تحسين الخواص الميكانيكية

بصرف النظر عن تخفيف الإجهاد المتبقي وإعادة توزيعه، يمكن أيضًا أن يعزز المعالجة الحرارية الفائقة المناسبة PWHT الخواص الميكانيكية بشكل كبير مثل الليونة والمتانة. ويرجع ذلك إلى حد كبير إلى تأثيرات التقسية أو الترسيب أو التقادم التي تقلل من صلابة المادة مما يزيد من ليونة المادة ويجعلها أكثر مقاومة للتشقق.

يمكن أن تساعد تقنية PWHT في تقليل صلابة الكسر من خلال تشجيع تكوين المارتينسيت الحبيبي بدلاً من الفريت الحبيبي، وبذلك تقلل بشكل كبير من اللدونة داخل معدن اللحام وتزيد من مقاومة الهياكل للتعب.

من خلال اتباع أفضل الممارسات بناءً على المواد وقوة المواد التي يتم لحامها، يمكن تصميم عمليات المعالجة الحرارية الحرارية الفائقة الحرارة PWHT لزيادة تخفيف الإجهاد إلى أقصى حد. ويتضمن ذلك اختيار طريقة فعالة للمعالجة الحرارية بمعدلات تسخين/تبريد مناسبة واستخدام معدات/مرافق مناسبة؛ ومراقبة درجة الحرارة؛ والحفاظ على درجة حرارة لحام مقبولة أثناء عمليات اللحام؛ بالإضافة إلى وضع تدابير مراقبة الجودة للحفاظ على معايير الجودة.

زيادة المتانة

بغض النظر عن مشروعك - أوعية الضغط أو خطوط الأنابيب أو المكونات الفضائية - فإن تقنية اللحام الحراري الحراري الحراري الحراري الحراري الحراري الحراري الحراري الحراري هي تقنية مثبتة لزيادة متانة وصلة اللحام من خلال تخفيف الضغوط المتبقية وتحسين الخواص الميكانيكية. في البيئات المسببة للتآكل، يقلل أيضًا من مخاطر التشقق الإجهادي عن طريق تخفيف الضغوط المتبقية قبل إعادة توزيعها وبالتالي منع حدوث التشقق العابر للحبيبات. عند القيام بذلك بشكل صحيح فإنه يخفف أيضًا من الإجهادات المتبقية للمساعدة في منع حدوث التشقق الإجهادي التآكل الإجهادي وفي النهاية يقل حدوث التشقق الإجهادي التآكلي.

تسمح المعالجة الحرارية PWHT بحدوث تأثيرات التقسية أو الترسيب أو التقادم التي يمكن أن تقلل من الصلابة مع زيادة ليونة ومقاومة الكسر للمواد الملحومة كما هي. يُظهر تحليل الكسور على أسلاك NiTi أن المعالجة الحرارية تؤدي إلى أسطح كسور أكثر سلاسة من الأسلاك الملحومة كما هي - بدون أنماط نهرية.

ضع في اعتبارك أن التطبيق غير الصحيح للمعالجة الحرارية يمكن أن يقلل بشكل كبير من قوة الشد وقوة الزحف وصلابة الشق في اللحامات بالإضافة إلى زيادة قابليتها للتشقق الهيدروجيني. ولذلك، يجب تطبيق المعالجة الحرارية PWHT فقط وفقًا لإجراءات محددة بمعدلات تسخين/تبريد محددة ونطاقات درجات الحرارة والمدد.