منصة الرسائل والاطاريح: تأثير إضافات الـنيكل على صهيرة ملحومات الصلب AISI 5147بالــقوس الـكهربائي الـمغمور

الخلاصة

يستخدم الفولاذ منخفض السبائكية بشكل بارز في تصنيع العديد من المنتجات الهندسية مثل صهاريج تخزين الوقود وخطوط أنابيب النفط والغاز والمعدات الصناعية والعديد من أجزاء الآلات الزراعية وآلات البناء التي قد تفشل اثناء الخدمة، مما قد يتطلب إصلاحها من خلال عمليات اللحام. ويعتبر لحام القوس الكهربائي المغمور أحد أكثر العمليات استخدامًا للحام الصناعات الهندسية المختلفة. ومع ذلك، يرافق لحام الفولاذ منخفض السبائكية بطريقة القوس الكهربائي المغمور بعض العيوب، كما تعتبر التشققات الساخنة عادة أكثر هذه العيوب أهمية وخطورة. ويتم تحديد قابلية اللحام للفولاذ من خلال قابلية تعرضه للتشققات والتي يمكن الحد منها باستخدام إجراءات لحام معينة، والتي غالبًا ما تكون مكلفة وصعبة الاستخدام. تم لحام الفولاذ منخفض السبائكية (AISI 5147) بطريقة القوس الكهربائي المغمور، أولاً بدون إضافات نيكلية، ثم بإضافة مسحوق نيكل نقي إلى الصهيرة بنسب وزنية مختلفة (10، 20، 30، 40 و 50٪). تهدف الدراسة أساسا إلى معرفة تأثير محتوى النيكل على خصائص ملحومات الفولاذ منخفض السبائكية بطريقة لحام القوس الكهربائي المغمور. كما تهدف أيضاً إلى دراسة تأثير النيكل في تقليل التشققات الساخنة في هذه الملحومات وبالتالي زيادة كفاءة وصلات اللحام. تم إجراء العديد من الفحوصات لتقييم الملحومات الناتجة بما في ذلك الفحص الشعاعي بالأشعة السينية وتصوير مناطق الكسر والفحص المجهري والفحص بمطياف تشتت الطاقة والاختبارات الميكانيكية. أظهرت النتائج أن مقاومة الشد وكفاءة وصلة اللحام بلــــــــــغت ( MPa845) و (112٪) على التوالي للملحومة الناتجة عن إضافة مسحوق نيكل بنسبة وزنية مقدارها 20٪ الى الصهيرة، حيث كانت البنية المجهرية عبارة عن فرايت ابري دقيق. وكان الحد الأقصى للصلادة عبر اللحامات هي في منطقة النمو الحبيبي من المنطقة المتأثرة بالحرارة، بينما لوحظ الحد الأدنى للصلادة في المنطقة الحرجة، حيث تم تكوير البرلايت جزئيًا. كما بيّن الفحص الشعاعي بالأشعة السينية والفحص المجهري أنه كلما زادت النسبة الوزنية لمسحوق النيكل المضاف إلى الصهيرة زادت عيوب الشوائب الدخيلة والمسامية، في حين أظهر تصوير مناطق الكسر أن سلوك الكسر يتغير من هش إلى مطيلي، حيث تبدو بنية مركز اللحام عمومًا وكأنها اوستنايتية فقط، وذلك في الملحومة الناتجة عن إضافة مسحوق نيكل بنسبة وزنية مقدارها 50٪ الى الصهيرة