بررسی اثر متغیرهای متالورژیکی و پارامترهای جوشکاری در جذب هیدروژن وترک های هیدروژنی در صنایع نفت وگاز

در این پژوهش نخست به مکانیزم شکل گیری ترک های هیدروژنی در جوشکاری پرداخته و از آنجایی که جذب هیدروژن یکی از سه علت اصلی تشکیل این ترک ها محسوب می شود، لذا به پارامترهای جوشکاری و متغیر های متالورژیکی تاثیر گذار در جذب هیدروژن پرداخته شده است. در همین زمینه تاثیر اندازه و جهت دانه،واکنش زمینه با هیدروژن، و تاثیر عوامل آلیاژی و مقاومت به ترک خوردگی هیدروژنی و نیز پارامترهای جوشکاری مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان می دهد که دانه های ستونی درشت نسبت به جوش ها با دانه های هم محور ریز حساسیت بیشتری به ترک دارند، همچنین هیدروژن با فلزاتی نظیر تیتانیوم، وانادیوم، زیر کونیوم، منیزیم و نیوبیوم تشکیل یک سری هیدرید ترد می دهد، همچنین اثر نیکل در فولاد کم آلیاژ بیش از 1% تاثیر منفی بر مقاومت به ترک هیدروژنی دارد. رفتار مس نیز مشابه نیکل ارزیابی شد. همچنین ناخالصی های غیر فلزی از جمله سولفور و گوگرد باعث افزایش و تشدید ترک هیدروژنی و جذب هیدروژن می شوند. عملیات حرارتی باعث کاهش جذب هیدروژن و ترک هیدروژنی می گردد.همچنین افزایش طول قوس سبب افزایش ولتاژ و افزایش گرمای ورودی گردیده و می تواند جهت خروج هیدروژن و کاهش سرعت سرد شدن مفید باشد. موقعیت های جوشکاری نیز با گرمای ورودی در ارتباط بوده و در جوشکاری سقفی بیشترین احتمال نفوذ هیدروژن وجود دارد. جهت جوشکاری نیز باتنش های پسماند در ارتباط بوده و در حالت نزدیک شدن جهت به یکدیگر تنش افزایش یافته و خطر افزایش ترک هیدروژنی تشدید می گردد.احتمال تشکیل ترک هیدروژنی در چاله جوش بیشترین میزان است. ضخامت قطعه نیز سبب افزایش سرعت سرد شدن و افزایش تنش پسماند و به تبعیت آن زمان لازم جهت خروج هیدروژن کاهش می یابد و احتمال ترک هیدروژنی افزایش می یابد.میزان سختی جوش فولادها جهت جلوگیری از ترک هیدروژنی کمتر از 22 راکویل گزارش گردید.

کلیدواژه ها:

ترک هیدروژنی ، جذب هیدروژن جوش ، پارامترهای جوشکاری ، صنایع نفت و گاز