أهمية عملية ما بعد اللحام

غالبًا ما تكون المعالجة الحرارية بعد اللحام ضرورية لتقليل التشقق الناتج عن الهيدروجين في المواد عالية القوة والسميكة، ولتقليل التدرجات الحرارية وتجنب خلق إجهادات متبقية زائدة في منطقة اللحام.

تنطوي المعالجة الحرارية لما بعد اللحام (PWHT) على تسخين الفولاذ المصنوع من الصلب إلى درجة الحرارة القصوى المحددة لمدة ساعة واحدة لكل بوصة من السمك، وبالتالي تخفيف أي ضغوط متبقية ناجمة عن اللحام وتحسين الليونة.

حديد التسليح هو نوع من فولاذ التسليح

حديد التسليح هو نوع من الفولاذ المستخدم لتقوية الإنشاءات الخرسانية. يُصنع دائماً تقريباً من الفولاذ، الذي يشترك مع الخرسانة في خصائص التمدد الحراري ويتميز بقوة شد ممتازة، وعادةً ما يتم وضعه مدفوناً داخل الهياكل الخرسانية حيث يساعد سطحه المضلع على الارتباط به وتمنع جوانبه المموجة الانزلاق داخل الهياكل الخرسانية. قد يكون حديد التسليح مرئيًا، على الرغم من أن سطحه المضلع غالبًا ما يساعده على الارتباط بشكل أفضل بينما تساعد جوانبه المموجة على منع أي مشاكل انزلاق محتملة داخلها.

ويبدأ المصنعون عملية التصنيع بخلط الخردة المعدنية وخام الحديد لتشكيل الصلب المنصهر، وصبه في قوالب لتشكيل قضبان وقضبان بأشكال وأحجام محددة. وبعد تشكيلها يتم دحرجتها على الساخن لتقليل مساحة مقطعها العرضي مع تمديدها في نفس الوقت إلى حجمها النهائي من قضبان حديد التسليح - وهذه العملية تطبع سطحها أيضاً بتشوهات للمساعدة في تسهيل الترابط مع الخرسانة.

غالبًا ما يتم ثني حديد التسليح ليتناسب مع أبعاد مبنى أو هيكل معين، وغالبًا ما يُرى في المباني الشاهقة. ويتطلب القيام بذلك مهارة وعناية، لأن ثني الفولاذ يؤثر على قوته؛ ولتجنب الأخطاء أثناء التركيب، غالبًا ما تستخدم جداول التسليح على رسومات البناء كضمانة ضد الأخطاء في استخدامه.

إنه شكل من أشكال مواد البناء الخام

تُعد المعالجة الحرارية لما بعد اللحام (PWHT) عنصرًا حاسمًا في عمليات اللحام. تساعد المعالجة الحرارية لما بعد اللحام (PWHT) على تقليل التأثيرات الحرارية المرتبطة باللحام عن طريق خفض تدرجات الحرارة بين التسخين الموضعي والمواد الأساسية الباردة التي يتم ربطها معًا، وبالتالي تقليل التشويه والإجهادات المتبقية الزائدة بالقرب من مناطق اللحام، وزيادة قوة الوصلة الكلية.

يمكن أن تؤدي درجات الحرارة المرتفعة المرتبطة باللحام إلى تغيير البنية المجهرية في منطقة اللحام وحولها، والمعروفة باسم المنطقة المتأثرة بالحرارة، مما يؤدي إلى التشقق العابر للحبيبات والتآكل الإجهادي الذي يقلل من قوة الشد وقوة الزحف وصلابة الشق في اللحامات. يمكن للمعالجة الحرارية الحرارية الفائقة (PWHT) أن تخفف من هذه المخاطر من خلال تخفيف الضغوط المتبقية وتقنيات إزالة الهيدروجين واستعادة الخواص الميكانيكية للحامات.

غالبًا ما تتطلب التطبيقات الصناعية لحامات يمكنها تحمل الضغوطات العالية والأحمال الديناميكية، بما في ذلك تلك الموجودة في محطات الطاقة والعمليات البتروكيماوية، حيث يمكن أن تتعرض المكونات لضغوطات كيميائية وحرارية شديدة. تساعد تقنية PWHT على ضمان سلامة اللحام من خلال تقليل الإجهادات المتبقية وتحسين البنية المجهرية.

لها عمر افتراضي أطول

تعتبر المعالجة الحرارية المسبقة والمعالجة الحرارية بعد اللحام (PWHT) خطوات حيوية في الحفاظ على سلامة المكونات الملحومة وأدائها، مما يساعد على تقليل الضغوط المتبقية مع تحسين البنية المجهرية وتلبية متطلبات التشغيل.

التسخين المسبق هو ممارسة التسخين المسبق للمواد قبل عمليات اللحام من أجل تأخير التبريد وتقليل التغيرات المعدنية في منطقة اللحام. تختلف درجات حرارة التسخين المسبق وفقًا لخصائص المواد؛ على سبيل المثال، تتطلب إجراءات اللحام التي تستخدم سبائك الكروم والموليبدينوم مع متطلبات الصدمات درجات حرارة تسخين مسبق أعلى من تلك التي تستخدم مواد سبائك النيكل.

يخلق التسخين والتبريد السريع أثناء اللحام مناطق ذات تدرجات حرارية عالية قد تؤدي إلى تشويه أو إجهادات متبقية زائدة أو تحسس بسبب كربيدات الكروم عند حدود الحبيبات أو انخفاض مقاومة التآكل أو التحسس عند حدود الحبيبات - مما يؤدي إلى تشويه أو انخفاض مقاومة التآكل لبعض المواد. وللتخفيف من هذه المضاعفات المحتملة أثناء تسخين مواد PWHT ببطء يمكن أن يساعد تسخين المواد ببطء على ضمان التحكم الدقيق في درجة الحرارة لتجنب هذه الحالة.

قابلة لإعادة التدوير

اللحام عملية معقدة يمكن أن تغير البنية المجهرية للمعدن بشكل كبير. وبالإضافة إلى ذلك، قد يؤدي التسخين والتبريد السريع لمناطق اللحام إلى حدوث إجهادات حرارية تؤدي إلى فشل اللحام أو تشويهه؛ وتساعد المعالجة الحرارية بعد اللحام على تخفيف هذه الإجهادات الحرارية وتعزيز الخواص الميكانيكية لضمان الأداء الأمثل حتى في البيئات القاسية.

غالبًا ما يكون اللحام بالحرارة الفائقة والعزل الحراري PWHT ضروريًا في التطبيقات ذات العواقب الوخيمة، مثل خطوط أنابيب النفط والغاز التي تمتد لمسافات طويلة. وتقلل هذه الطريقة من خطر الكسر الهش أو التشقق الناجم عن الهيدروجين الذي يمكن أن يعطل تكاليف الإنتاج بشكل كبير.

تسخن PWHT المواد إلى درجة حرارة دقيقة لتحقيق توزيع حراري موحد، وهي عملية مفيدة بشكل خاص عند التعامل مع المواد المعرضة للتوعية أثناء اللحام، حيث تتشكل كربيدات الكروم عند حدود الحبيبات وتقلل من مقاومة التآكل في وصلات اللحام. يمكن أن تمنع PWHT ذلك من خلال تلدين المعدن بالمحلول وتطبيع قوته وصلابته - وهي خدمة لا تقدر بثمن.