في الأكواع المزدوجة المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ، يمثل كل من الفريت والأوستينيت حوالي نصف التركيبة، مما يوفر مقاومة عالية للتآكل، ومتانة، وقوة، إلى جانب الأداء العام الجيد. هذه الخصائص تجعلها تستخدم على نطاق واسع في مختلف المجالات الهندسية. يقلل الأوستنيت بشكل كبير من هشاشة فولاذ الكروم والفريت مع الحفاظ على صلابة ممتازة، بينما يعزز الفريت بشكل فعال قوة الخضوع ومقاومة التآكل للصلب. إن قوة الخضوع ومقاومة التآكل للأكواع المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ على الوجهين أعلى من تلك الموجودة في الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي، مما يجعلها مناسبة تمامًا لتلبية متطلبات الأداء الشاملة وتقديم قيمة تطبيق عالية.
واحدة من الخصائص الرئيسية للأكواع المزدوجة المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ هي قوة الخضوع، والتي يمكن أن تتجاوز 500 ميجا باسكال. وهذا يوفر مزايا كبيرة في تقليل الوزن الهيكلي وتكاليف المواد. بالإضافة إلى ذلك، في البيئات القاسية، تظهر الأكواع المزدوجة المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ مقاومة فائقة للتنقر، وتآكل الشقوق، والتآكل الناتج عن الإجهاد، وإجهاد التآكل مقارنةً بالفولاذ المقاوم للصدأ العادي. تحتوي الأكواع المزدوجة المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ على مستويات عالية من عناصر سبائك Cr وMo وN، ولها محتوى منخفض من الكربون، وتستخدم بشكل عام مواد حشو ذات محتوى عالي من النيكل أثناء اللحام. وهذا يضمن الحفاظ على كمية كافية من الأوستينيت في البنية المجهرية للحام والمنطقة المتأثرة بالحرارة (HAZ)، وبالتالي تحسين مقاومة التآكل واللدونة للمفصل الملحوم.
تتمتع الأكواع المزدوجة المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ أيضًا بأداء لحام جيد. بالمقارنة مع الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي، فإن أكواع الفولاذ المقاوم للصدأ المزدوجة لديها ميل أقل إلى التشقق الساخن أثناء اللحام، ومن غير المرجح أن تصبح المفاصل هشة بعد ذلك. كما أن الميل إلى خشونة حبوب الفريت في المنطقة المتأثرة بالحرارة هو أيضًا الحد الأدنى. عند لحام أكواع الفولاذ المقاوم للصدأ المزدوجة، تحدث تغيرات ملحوظة في الطور في اللحام، مما قد يؤثر بشكل كبير على مقاومة التآكل للمفاصل. من المهم أثناء عملية اللحام التأكد من أن كل من اللحام والمنطقة المتأثرة بالحرارة يحافظان على توازن مناسب بين هياكل الفريت والأوستينيت.
أثناء عملية اللحام، عندما يكون مدخل حرارة اللحام مرتفعًا، يكون معدل تبريد اللحام بطيئًا. وهذا يعزز تحول مرحلة الفريت إلى مرحلة الأوستينيت، مما يزيد من نسبة الأوستينيت في الهيكل ويسبب نمو حبيبات الفريت في اللحام. هذا يمكن أن يؤدي إلى التقصف وانخفاض في مؤشر اللدونة للمفصل الملحوم. على العكس من ذلك، عندما تكون حرارة اللحام غير كافية ويكون معدل التبريد سريعًا، يتم تثبيط تحول الفريت إلى الأوستينيت، مما يؤثر على نسبة الأوستينيت في هيكل اللحام. يمكن أن يؤدي ذلك إلى تصلب الهيكل والشقوق، مما يضر بمتانة تأثير المنطقة المتأثرة بالحرارة.
أثناء اللحام، يتصلب الكوع المزدوج المصنوع من الفولاذ المقاوم للصدأ 2205 في البداية لإنتاج هيكل من الفريت. يظل الفريت مستقرًا عند درجات الحرارة المرتفعة ويتحول إلى الطور الأوستينيت عندما تصل درجة الحرارة إلى درجة حرارة المذيب. في بداية التصلب، يتكون الفريت من الطور السائل. عندما تنخفض درجة الحرارة إلى ما دون درجة حرارة مذاب الفريت، تتشكل نواة الأوستينيت وتنمو على طول حبيبات الفريت حتى تغطي حدود حبيبات الفريت. في وقت لاحق، يترسب الأوستنيت من حدود الحبوب الأوستنيت في شكل شرائح جانبية من ويدمانشتاتن.
حاليًا، هناك طرق مختلفة لعملية اللحام للأكواع المزدوجة المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ. لتحقيق تكوين لحام جيد مع زيادة سرعة اللحام وتلبية متطلبات اللحام منخفضة الطاقة وعالية الكفاءة، اقترحت شركة Lide Pipe Industry استخدام اللحام النبضي عالي السرعة بسلك مزدوج. تعمل تقنية اللحام بالسلك المزدوج على زيادة مدخلات الحرارة بشكل كبير، مما يضمن تكوين حوض منصهر عن طريق ذوبان كل من المادة الأساسية وسلك اللحام. بالإضافة إلى ذلك، يتم تحريك المعدن المنصهر في حوض السباحة بقوة من خلال العمل المشترك لأسلاك اللحام المتعددة، مما يساعد على منع المعدن السائل الزائد من التدفق إلى ذيل حوض السباحة ويعزز اللحام المستقر عالي السرعة. تقدم طريقة السلك المزدوج أيضًا قوسًا إضافيًا، مما يحسن بشكل كبير توزيع مجال درجة الحرارة في منطقة الاندماج، ويعزز كفاءة الترسيب وسرعة اللحام، ويقلل من مدخلات الحرارة أثناء اللحام.
