الأنابيب الفولاذية منخفضة الكربون: حدود الكربون ودرجاته واللحام

الأنابيب الفولاذية منخفضة الكربون، والتي تسمى أيضًا الأنابيب الفولاذية الطرية، هي المنتج الأنبوبي الأكثر استخدامًا في الصناعة. إنه مصنوع من الفولاذ مع محتوى كربون منخفض بدرجة كافية للحفاظ على المادة مطيعة وقابلة للحام بسهولة، مما يجعله الاختيار الافتراضي لإمدادات المياه، وتوزيع الغاز منخفض الضغط-، والتأطير الهيكلي، والسياج، والأساسات، والأعمال الميكانيكية العامة. ويعني تحديده بشكل صحيح معرفة أين يقع حد الكربون ومواصفات المنتج التي تحكم الواجب المقصود.

ما الذي يحدد الأنابيب الفولاذية منخفضة الكربون؟

محتوى الكربون هو الخط الفاصل بين العائلات الثلاث للفولاذ الكربوني. يحتوي الفولاذ منخفض الكربون على ما يصل إلى حوالي 0.25% من الكربون من حيث الوزن، ويقع الفولاذ متوسط ​​الكربون تقريبًا بين 0.25% و0.60%، والفولاذ عالي الكربون أعلى من هذا الرقم. إن العواقب الهندسية للمحتوى المنخفض من الكربون هي مادة ناعمة وقابلة للسحب وقوية ذات قابلية تصنيع جيدة، وقابلية لحام ممتازة دون تسخين مسبق في السماكات العادية، وقوة معتدلة فقط لا يمكن رفعها إلى أي درجة مفيدة عن طريق المعالجة الحرارية.

قابلية تشكيل ممتازة، لذلك يمكن ثني الأنبوب وتوسيعه وتبديله.

قابلة للحام باستخدام المواد الاستهلاكية العادية ولا توجد احتياطات خاصة في سمك الجدار الرقيق والمتوسط.

صلابة جيدة، مع عدم وجود خطر السلوك الهش الذي يظهر في درجات الكربون العالية.

قوة وصلابة أقل من الفولاذ الكربوني المتوسط ​​أو العالي، لذلك تكون حدود الضغط ودرجة الحرارة متواضعة.

الدرجات ومحتوى الكربون والحد الأدنى من الخصائص

يجب دائمًا أخذ محتوى الكربون والمتطلبات الميكانيكية من إصدار المعيار المذكور في أمر الشراء، نظرًا لأن الحدود تختلف بين أشكال المنتج ودرجاته.

السلوك الميكانيكي وقابلية اللحام

تشترك A106 Grade B وA53 Grade B في نفس المستويات الدنيا التي تبلغ قوة إنتاج تبلغ 240 ميجا باسكال وقوة شد تبلغ 415 ميجا باسكال، ولهذا السبب يتم معاملتهما بشكل متكرر على أنهما قابلان للتبديل للعمل ذو الضغط المنخفض- على الرغم من اختلاف طرق التصنيع ومتطلبات الفحص الخاصة بهما. يتم التحكم في قابلية اللحام من خلال مكافئ الكربون، والذي يتم حسابه على أنه الكربون زائد المنغنيز مقسومًا على ستة بالإضافة إلى عناصر السبائك المتبقية مقسومة على خمسة وخمسة عشر على التوالي. عادةً ما يتم تحديد ما يعادل الكربون بحوالي 0.43% أو أقل لهذه الدرجات، مما يسمح باللحام دون تسخين مسبق في نطاقات السمك الشائعة الاستخدام.

ممارسة اللحام والتصنيع

استخدم معدن حشو من الفولاذ الكربوني المطابق مثل تصنيف ER70S-6 للحام القوس المعدني بالغاز، وفقًا لمواصفات معدن الحشو AWS A5 المعمول بها.

لا يلزم عادةً التسخين المسبق بنسبة أقل من 0.25% من الكربون، ولكن يُنصح باستخدامه في حالة سماكة الجدار الثقيلة، ووصلات التقييد العالية، والظروف المحيطة الباردة.

تحكم في إدخال الحرارة على الأنابيب ذات الجدران الرقيقة لتجنب الاحتراق والتشويه الزائد.

يتم الجلفنة بالغمس الساخن بعد اللحام وليس قبله، نظرًا لأن الطلاء الذي تضرر بسبب اللحام لا يمكن استعادته إلى الجودة الأصلية.

احترم الحد الأدنى لنصف قطر الانحناء لتجنب البيضاوية والتجاعيد أثناء الانحناء البارد.

التطبيقات النموذجية وحدود الاختيار

الأنابيب الفولاذية منخفضة الكربون هي المادة القياسية لخطوط المياه الصالحة للشرب ومياه المعالجة، وتوزيع الغاز منخفض الضغط، والهواء المضغوط، والأطر الهيكلية، والدرابزين، والدرابزين، والأسياج، والأساسات، والصرف الصحي، والتصنيع الهندسي العام. إنه ليس الاختيار الصحيح لدرجات الحرارة العالية- أو الضغط العالي-، حيث تكون مواصفات الضغط السلس مثل ASTM A106 مطلوبة، ولا للخدمة المبردة، حيث يجب استخدام درجة حرارة منخفضة -مختبرة لمتانة الصدمات.

التعليمات

س: ما هو محتوى الكربون الذي يجعل الأنابيب الفولاذية منخفضة الكربون؟
يتم تصنيف الأنبوب على أنه منخفض الكربون عندما يحتوي الفولاذ على حوالي 0.25% من الكربون أو أقل من حيث الوزن؛ تحدد مواصفات الأنابيب المشتركة سقفًا خاصًا بها، يتراوح عادة بين 0.20% و0.30%.

س: هل الفولاذ المقاوم للصدأ 304 عبارة عن فولاذ منخفض الكربون؟
لا، النوع 304 هو من الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي، وليس من الفولاذ الكربوني، على الرغم من أن النوع منخفض الكربون 304L يغطي الكربون بنسبة 0.030% أو 0.035% حسب مواصفات المنتج.

س: هل C45 عبارة عن فولاذ منخفض الكربون؟
رقم C45 عبارة عن فولاذ متوسط ​​الكربون بنسبة 0.45% تقريبًا من الكربون، مما يمنحه قوة وصلابة أعلى من الفولاذ منخفض الكربون ولكنه يقلل من الليونة ويجعل اللحام أكثر تطلبًا.

س: هل EN8 عبارة عن فولاذ منخفض الكربون؟
رقم EN8 يتوافق مع درجة الكربون المتوسطة 080M40 بنسبة 0.40% تقريبًا من الكربون ويستخدم للمكونات المجهدة مثل الأعمدة والمحاور والمفاتيح.

س: هل الأنابيب الفولاذية منخفضة الكربون هي نفس أنابيب الألومنيوم؟
لا. إن أنابيب الألومنيوم هي-منتج غير حديدي تبلغ كثافته ثلث كثافة الفولاذ تقريبًا وتختلف قوته وسلوكه الحراري، ويتم تحديده بموجب معايير منفصلة مثل ASTM B241.

س: هل تحتاج الأنابيب الفولاذية منخفضة الكربون إلى التسخين المسبق قبل اللحام؟
في سمك الجدار الطبيعي وفي درجة الحرارة المحيطة المعتدلة لا يحدث ذلك؛ تبرر المقاطع الثقيلة والمفاصل عالية التقييد وظروف الطقس البارد التسخين المسبق المتواضع لتجنب التشقق والمناطق الصلبة.