خزان 304 ملحوم، وبعد سنة ظهرت أخاديد تآكل "كقطع السكين" على جانبي خط اللحام — هذه عادة ليست مشكلة جودة اللحام، بل حساسية (sensitization): المنطقة المتأثرة بالحرارة مكثت عند 450–850℃، فترسب كربيد الكروم على حدود الحبيبات، واستهلك الكروم القريب من حدود الحبيبات، فتحولت تلك الحلقة إلى "منطقة فقيرة بالكروم".
حكم بجملة واحدة
الصفيحة الرقيقة تبرد بسرعة في اللحام ومخاطر الحساسية قليلة؛ الصفيحة السميكة واللحام متعدد الطبقات والتبريد البطيء بعد اللحام مخاطرها كبيرة. من يخدم طويلاً عند 400–800℃، أو يلامس حمض النيتريك/وسطاً يحتوي كلور، أو يُستخدم في أنظمة مياه عالية النقاء، يجب أن يستخدم 304L (أو 321/347). الـ 304 العادي عادة لا مشكلة عليه في الهياكل العادية بالمياه العذبة عند درجة الحرارة العادية.
الفرق بين ثلاثة درجات
- 304: الكربون ≤ 0.08%، الأكثر عرضة للحساسية أثناء اللحام؛
- 304L: الكربون ≤ 0.03%، الكربون أقل من أن يشكل كربيد كروم متصلاً، مخاطر الحساسية تنخفض كثيراً؛
- 321 / 347: إضافة تيتانيوم أو نيوبيوم للتثبيت — يجعل الكربون يرتبط أولاً بالتيتانيوم/النيوبيوم بدلاً من الكروم. يُستخدم في حالات الخدمة عند حرارة عالية (400–800℃).
ملاحظة: 304L فقط "يقلل" المخاطر، وليس "محصناً". في الصفائح السميكة جداً، والحرارة الداخلة الكبيرة، والإصلاحات المتعددة، قد تظهر الحساسية حتى في 304L.
كيف تحكم هل حالتك التشغيلية تحتاج ترقية
- سماكة الصفيحة: ≥6 mm أو لحام متعدد الطبقات والمسارات، المنطقة المتأثرة بالحرارة تبقى طويلاً في نطاق حرارة الحساسية، يُنصح باستخدام 304L مباشرة؛
- حرارة الخدمة: طويلة عند 400–800℃ (مثل المبادلات الحرارية وأنظمة العادم) → استخدم 321/347 أو 310S؛ إذا كان التسخين عارضاً وقصيراً فقط، فـ 304L يكفي؛
- الوسط: حمض النيتريك، ماء يحتوي كلور، لب الورق، مياه عالية النقاء (المياه ذات المقاومية العالية أكثر عرضة للتآكل الانتقائي للمنطقة الفقيرة بالكروم) → حساس؛
- التركيب: إذا كان خط اللحام في منطقة تركيز إجهاد، ولا يمكن إجراء محلول صلب بعد اللحام، فاترك هامشاً في المادة أولاً.
أربعة أشياء يمكن فعلها (من الأقل تكلفة إلى الأعلى)
- ترقية المادة: 304 → 304L، الزيادة في التكلفة صغيرة، وهي الخطوة الأعلى قيمة مقابل السعر؛
- التحكم في الحرارة الداخلة: تيار منخفض، سرعة لحام عالية، التحكم في حرارة ما بين الطبقات، تجنب التذبذب الكبير، لتقصير نافذة زمن الحساسية؛
- المحلول الصلب بعد اللحام: التسخين إلى حوالي 1050–1100℃ ثم التبريد السريع، لإعادة إذابة كربيد الكروم في المصفوفة. فعال لكن مكلف (تشوه، يحتاج معالجة كاملة)، يُستخدم فقط للمعدات الحرجة؛
- معالجة السطح: التخليل والتخميل لمنطقة اللحام والمنطقة المتأثرة بالحرارة، لإزالة الطبقة السطحية الفقيرة بالكروم — علاج للأعراض، لكنه كافٍ في معظم الحالات التشغيلية.
كيف تتحقق
عند الخلاف، أجرِ اختبار التآكل بين الحبيبات وفق المعايير (مثل طريقة حمض الكبريتيك-كبريتات النحاس، أو الطرق الكهروكيميائية)، وليس بالفحص البصري. عند الشراء، إذا كان المشروع يشترط ذلك، يجب كتابة طريقة الاختبار ومعيار الحكم في العقد، وإلا فسيختلف الجميع بعد وصول البضاعة.
مزالق شائعة
- الرسم يقول "304" بينما الحاجة الفعلية لمقاومة التآكل بين الحبيبات، ولا يُكتشف عدم وجود أساس إلا عند الفحص والاستلام؛
- اعتبار 304L حلاً لكل شيء: فهو أيضاً يتعرض للحساسية عند الحرارة الداخلة الكبيرة في الصفائح السميكة؛
- التجليخ فقط بعد اللحام دون تجليخ + تخميل: تزال الطبقة الفقيرة بالكروم لكن لا يُعاد بناء طبقة التخميل، فيحدث التآكل كما هو؛
- استخدام 321 مع اختيار خاطئ لمادة اللحام (يجب استخدام مادة لحام مثبتة مطابقة)، فيصبح خط اللحام نفسه الحلقة الضعيفة؛
- الاعتقاد أن "عدم وجود تشققات في اللحام يعني القبول": الحساسية مشكلة بنيوية مجهرية لا تُرى بالعين المجردة.
أخبرنا بسماكة صفيحتك، وطريقة اللحام، وحرارة الخدمة، والوسط، وسنقدم لك توصية الاختيار بين 304 / 304L / 321 والعرض السعري المقابل، مع كتابة معيار التنفيذ ومتطلبات الاختبار في العقد — تكلفة هذا النوع من المشاكل تكاد تكون كلها بعد وقوعها.
