في التصنيع الهيكلي البحري، لحامفولاذ S690-عالي القوةيتم إجراؤه عادةً تحت إشراف جمعيات التصنيف الكبرى مثل DNV، وLloyd's Register، وBureau Veritas، وABS.
أنشأت هذه المنظمات أنظمة قواعد شاملة مع الحد الأدنى من العتبات الفنية لضمان السلامة الهيكلية والسلامة التشغيلية في البيئات البحرية القاسية.
على الرغم من أن المتطلبات الأساسية التي تحددها هيئات التصنيف هذه متناغمة إلى حد كبير، إلا أن تحقيق الامتثال في الإنتاج العالمي-الواقعي يتطلب خبرة كبيرة في اللحام، ومراقبة صارمة للعمليات، واختيارًا مناسبًا للمواد الاستهلاكية-خاصة بالنسبة للهياكل الفولاذية البحرية S690.
الحد الأدنى من المتطلبات الميكانيكية لحام المعادن
يجب أن تلبي جميع مستهلكات اللحام المستخدمة في الفولاذ S690 في الخدمة البحرية الخواص الميكانيكية المذكورة أدناه أو تتجاوزها:
| ملكية | الحد الأدنى من المتطلبات | التوقعات البحرية النموذجية |
|---|---|---|
| قوة الشد | أكبر من أو يساوي 770 ميجا باسكال | 770–860 ميجا باسكال |
| قوة العائد | أكبر من أو يساوي 690 ميجا باسكال | أكبر من أو يساوي 690 ميجا باسكال |
| استطالة | أكبر من أو يساوي 17% | 17–22% |
| شاربي V-تأثير الشق (-40 درجة) | أكبر من أو يساوي 69 J | 70–90 J |
تعد هذه القيم بالغة الأهمية لضمان قدرة تحمل كافية-ومقاومة التشققات والمتانة في ظل درجات الحرارة المنخفضة-الظروف البحرية.
حلول مستهلكات اللحام للصلب S690
تدفق الروتيل-السلك المحفور - CEWELD AA R690
CEWELD AA R690 عبارة عن سلك ذو قلب روتيل متدفق-مصمم خصيصًا للفولاذ البحري S690 وHY100. يفضل عمال اللحام على نطاق واسع أسلاك التدفق- نظرًا لخصائص القوس المستقر ونطاق نقل الرش الواسع.
الخصائص الرئيسية:
ثبات ممتاز للقوس ونقل معدني سلس
نطاق تيار اللحام الأمثل: 180-270 أمبير
مناسب للحام الموضعي بتيار عالٍ-.
تيار موضع PF النموذجي: ~240 أمبير (مقابل ~120 أمبير للسلك الصلب)
نظام متكامل للخبث يدعم اللحامات الرأسية والموضعية
وهذا يجعل AA R690 مناسبًا بشكل خاص للهياكل البحرية المعقدة حيث يكون إعادة وضع المكونات الكبيرة غير عملي.
سلك معدني-محفور (MCAW) – CEWELD AA M690
CEWELD AA M690 عبارة عن سلك لحام معدني غير ملحوم-مُطور لفولاذ S690 العالي-الصلب البحري. الميزة الأساسية للسلك المعدني-تكمن في كفاءته الفائقة في الترسيب.
المزايا التقنية:
معدل ترسيب أعلى بنسبة 10-20% مقارنة بالأسلاك الصلبة
تحسين كثافة التيار بسبب ذوبان مسحوق المعدن بسهولة
تحسين سلوك ترطيب حوض اللحام
يتيح سرعات سفر أعلى
يسهل التحكم في أوقات التبريد T8/5، والتي تعتبر ضرورية للحفاظ على المتانة في اللحامات S690
غالبًا ما يتم اختيار AA M690 عندما تكون الإنتاجية والتحكم الدقيق في إدخال الحرارة على نفس القدر من الأهمية في التصنيع البحري.
سلك GMAW الصلب – CEWELD ER 110 Ti
ومع تقدم مصادر الطاقة الحديثة القائمة على العاكس- وخصائص القوس التي يتم التحكم فيها رقميًا، ضاقت فجوة الأداء بين الأسلاك الصلبة والأسلاك ذات القلب.
يقدم CEWELD ER 110 Ti (ER 110 S-1):
تحسين استقرار القوس من خلال التحكم الرقمي في القوس
سلوك ترطيب محسن مقارنة بالأسلاك الصلبة التقليدية
تم تقليل خطر عدم وجود-عيوب الاندماج بشكل ملحوظ
الخواص الميكانيكية المناسبة للفولاذ S690-HY100
على الرغم من هذه التحسينات، لا تزال الأسلاك الصلبة أقل هيمنة في اللحام البحري بسبب قيود الموافقة وتحديات اللحام الموضعي.
مقارنة أنواع أسلاك اللحام للصلب البحري S690
| نوع السلك | معدل الإيداع | اللحام الموضعي | استقرار القوس | الموافقات الخارجية | الاستخدام النموذجي |
| التدفق-محفور (FCAW) | عالية جدًا | ممتاز | ممتاز | تمت الموافقة عليه على نطاق واسع (DNV/LR) | ~95% لحام بحري |
| المعدن-محفور (MCAW) | عالي (+10–20%) | جيد | جيد جدًا | تمت الموافقة عليها بشكل عام | التركيز على الإنتاجية-. |
| الأسلاك الصلبة (GMAW) | معتدل | محدود | جيد (القوس الرقمي) | محدود | البيئات الخاضعة للرقابة |
لماذا يهيمن سلك التدفق-السلك المحفور على اللحام البحري S690 (≈95%)
تظل أسلاك اللحام ذات القلب المتدفق-الخيار المفضل لتصنيع الفولاذ S690 البحري نظرًا للعوامل التالية:
من الصعب أو من المستحيل تدوير الهياكل البحرية الكبيرة إلى مواضع اللحام اليدوي لأسفل-.
تعد متطلبات الجودة والمتانة البحرية أمرًا صعبًا ويصعب تحقيقها باستمرار باستخدام الأسلاك الصلبة
تُظهر الأسلاك ذات القلب المتدفق- عيوبًا أقل في الترابط والاندماج بشكل ملحوظ
تفتقر معظم الأسلاك الصلبة إلى الموافقات الخارجية الكاملة (DNV، Lloyd's، إلخ.)
إنتاجية أعلى:
كفاءة ترسيب تصل إلى 200% في اللحام الموضعي
~120% كفاءة في اللحام اليدوي السفلي-.
يؤدي تحسين سلوك القوس إلى زيادة دورة عمل اللحام بنسبة أكبر من أو تساوي 5%، مما يقلل من التعب وإعادة العمل
بالنسبة للإنشاءات البحرية التي تتضمن الفولاذ عالي القوة S690-والمواد الاستهلاكية-اللحام ذات القلب المتدفق والمعدنية-توفر المواد الاستهلاكية التوازن الأمثل بين الأداء الميكانيكي والمتانة والإنتاجية والتوافق مع متطلبات مجتمع التصنيف.
على الرغم من أن الأسلاك الصلبة قد تحسنت باستخدام تقنية القوس الرقمي، إلا أن الأسلاك ذات القلب المتدفق-تظل هي المعيار الصناعي للحام S690 البحري نظرًا لقدرتها الموضعية الفائقة وموثوقيتها المؤكدة.
س: يعد التحكم في مدخلات الحرارة أمرًا بالغ الأهمية عند لحام الفولاذ S690.
ج: نظرًا لأن الفولاذ S690 يتم توفيره في حالة مسقية ومخففة، فإن إدخال الحرارة الزائدة أثناء اللحام يمكن أن يؤدي إلى تليين المنطقة -المتأثرة بالحرارة (HAZ).
إذا لم يتم التحكم فيه بشكل صحيح، فإن هذا التليين قد يقلل من قوة الخضوع الفعالة بالقرب من اللحام، مما يقوض افتراضات التصميم الأصلي. ولذلك، يتم تحديد حدود صارمة على مدخلات الحرارة، ودرجة الحرارة البينية، ومعدل التبريد بشكل شائع في إجراءات اللحام.
س: يعتبر التشقق الناتج عن الهيدروجين أحد المخاطر الرئيسية في اللحام S690.
ج: على الرغم من أن محتوى S690 منخفض الكربون نسبيًا، إلا أن مستوى قوته العالي يزيد من قابلية التعرض للتكسير البارد بمساعدة الهيدروجين. للتخفيف من هذه المخاطر، تعد المواد الاستهلاكية لللحام منخفض الهيدروجين- إلزامية، وقد يتطلب الأمر التسخين المسبق اعتمادًا على سمك اللوحة وتقييد الوصلة والظروف المحيطة. في الهياكل البحرية والمنشآت الثقيلة-، غالبًا ما يكون التحكم في الهيدروجين أكثر أهمية من التسخين المسبق لدرجة الحرارة وحدها.
س: يختلف S690QL وS690QL1 بشكل أساسي في متطلبات التأثير على درجات الحرارة المنخفضة.
ج: يكمن الاختلاف الأساسي بين S690QL وS690QL1 في درجات حرارة اختبار التصادم الخاصة بـ Charpy V-. يتطلب S690QL عادةً اختبار التأثير عند -40 درجة، بينما يتم اختبار S690QL1 عند -60 درجة.
وهذا يجعل S690QL1 أكثر ملاءمة لتطبيقات المناطق القطبية الشمالية أو البحرية أو الباردة، حيث تعد متانة الكسر عند درجات الحرارة المنخفضة معلمة تصميم مهمة.
س: استخدام S690 يسمح بتقليل الوزن ولكنه يزيد من انضباط التصنيع.
ج: من منظور التصميم الهيكلي، يتيح S690 سُمكًا كبيرًا للوحة وتقليل الوزن الإجمالي مقارنةً بالفولاذ S355 أو S460. ومع ذلك، فإن هذه التوفيرات تأتي على حساب رقابة أكثر صرامة على التصنيع.
غالبًا ما تحتاج إجراءات اللحام ومستويات الفحص وتأهيل المشغل إلى الترقية لتحقيق فوائد الفولاذ عالي القوة-دون المساس بالسلامة.
