خصائص وعملية تصنيع وسيناريوهات استخدام أنابيب الصلب ذات اللحام المستقيم Q960C

باعتبارها مادة فولاذية إنشائية عالية القوة ومنخفضة السبائك،أنبوب فولاذي ذو لحام مستقيم Q960Cأثبتت هذه الأنابيب الفولاذية قيمتها التطبيقية الكبيرة في الآلات الهندسية ومعدات التعدين وبناء الجسور خلال السنوات الأخيرة. وبفضل خصائصها الميكانيكية الممتازة، وقابليتها للتكيف مع عمليات اللحام، وكفاءتها الاقتصادية، أصبحت هذه الأنابيب بديلاً محلياً للمنتجات المستوردة من نفس النوع.

أولاً، خصائص المواد ومزايا الأداء لأنبوب الصلب ذي اللحام المستقيم Q960C.
ينتمي أنبوب الصلب ذو اللحام المستقيم Q960C إلى فئة الفولاذ الإنشائي عالي المقاومة وفقًا لمعيار GB/T 16270. تصل مقاومة الخضوع الدنيا له إلى 960 ميجا باسكال. ومن خلال إضافة عناصر سبائك دقيقة مثل النيوبيوم والفاناديوم والتيتانيوم، بالإضافة إلى عمليات الدرفلة والتبريد المُتحكم بها، يتم تحقيق تقوية الحبيبات الدقيقة وتقوية الترسيب. بالمقارنة مع أنبوب الصلب العادي Q355B، يتميز أنبوب الصلب ذو اللحام المستقيم Q960C بقوة أعلى بحوالي 2.7 مرة مع الحفاظ على مقاومة الصدمات عند درجات الحرارة المنخفضة (≥27 جول) عند -40 درجة مئوية. هذا المزيج من القوة العالية والمتانة الجيدة يجعله مناسبًا بشكل خاص للمعدات الثقيلة المعرضة لأحمال متناوبة. وقد قامت الشركات الصينية بتحسين مكافئ الكربون (Ceq) إلى أقل من 0.48، مما يُمكّن المادة من الحفاظ على قوتها مع تمتعها بقابلية لحام ممتازة، وبالتالي حل مشكلة حساسية التشقق البارد الشائعة في الفولاذ عالي المقاومة.

ثانياً، تحليل عملية التصنيع الدقيقة لأنابيب الصلب ذات اللحام المستقيم Q960C.
تجسد عملية إنتاج أنابيب الصلب ذات اللحام المستقيم خصائص الدقة العالية في معالجة الصلب الحديثة. فعلى سبيل المثال، تعتمد إحدى شركات أنابيب الصلب الكبرى المذكورة في نتائج البحث عملية تشكيل JCOE: أولًا، تُشكّل صفيحة الصلب المُسوّاة مسبقًا إلى مقطع عرضي متدرج "JCO" من خلال تشكيل متعدد المراحل باستخدام القوالب؛ ثم يُشكّل خط اللحام في خطوة واحدة باستخدام اللحام بالحث عالي التردد (HFW)؛ وأخيرًا، يُخضع لعملية تبريد سريعة عند 880 درجة مئوية لمدة 30 دقيقة، تليها عملية تلطيف عند 600 درجة مئوية. تتيح هذه العملية أن يصل حجم حبيبات منطقة اللحام إلى معيار ASTM 12 أو أعلى، وأن يتم التحكم في عرض المنطقة المتأثرة بالحرارة في حدود 2 مم. ومن الجدير بالذكر بشكل خاص نظام الفحص المزدوج المعزز للكشف عن العيوب بالموجات فوق الصوتية (UT) واختبار التيار الدوامي (ECT)، والذي يمكنه اكتشاف عيوب المسامية التي يزيد قطرها عن 0.5 مم، مما يضمن أداء السلامة لأنبوب الصلب تحت ضغط 300 بار.

ثالثًا، تحليل سيناريوهات التطبيق النموذجية لأنابيب الصلب ذات اللحام المستقيم Q960C.
1. آلات البناء: تستخدم أحدث أذرع الحفارات في إحدى الشركات أنابيب فولاذية ملحومة مستقيمة من نوع Q960C بدلاً من الهيكل التقليدي المطروق والملحوم، مما يحقق انخفاضًا في الوزن بنسبة 23% مع زيادة في عمر الخدمة بنسبة 40%. يُحسّن هذا التصميم خفيف الوزن كفاءة استهلاك الوقود بنسبة 15% ويقلل انبعاثات ثاني أكسيد الكربون بحوالي 8 أطنان لكل وحدة سنويًا.
2. معدات الطاقة: في تصنيع أغلفة الضواغط الكبيرة لإحدى الشركات، أدى استخدام أنابيب الصلب Q960C بقطر 426 مم × 25 مم إلى زيادة قدرة تحمل الضغط من 35 ميجا باسكال إلى 50 ميجا باسكال، وتقليل حجم المعدات بنسبة 30٪، مما يجعلها مناسبة بشكل خاص للسيناريوهات ذات المساحة المحدودة مثل المنصات البحرية.
3. المركبات الخاصة: تستخدم شعاع شاحنة التعدين الجديدة للشركة تقنية اللحام بالليزر لأنابيب الصلب ذات المقطع العرضي المتغير والدرزة المستقيمة، مما يزيد من صلابة الالتواء للإطار بنسبة 65٪ ويجتاز بنجاح مليوني اختبار إجهاد على المنضدة.

رابعاً، الاختراقات التكنولوجية والاستبدال المحلي لأنابيب الصلب ذات اللحام المستقيم Q960C.
في الماضي، كان الاعتماد على هذه المادة كبيرًا على الواردات، حيث وصل سعر الطن الواحد إلى 23,000 يوان. ومع تمكّن الشركات المحلية من تطوير تقنيات أساسية في عملية التحكم الحراري الميكانيكي (TMCP)، حققت أنابيب الصلب Q960C ذات اللحام المستقيم المنتجة محليًا أداءً يُضاهي المنتجات المستوردة، بينما لا يتجاوز سعرها 60% من سعر المنتجات المستوردة. وتُظهر دراسة حالة لمشروع دعم نفق أنه بعد استبدال أنابيب الصلب X960 المستوردة بأنابيب Q960C المنتجة محليًا، وفّر المشروع 18 مليون يوان في تكاليف المواد، وانخفضت مدة التسليم من 12 أسبوعًا إلى 4 أسابيع. ومن الجدير بالذكر أن معيار NB/T 47013.3-2022 الأخير قد رفع معيار قبول اللحام لهذا النوع من أنابيب الصلب إلى نفس قوة المادة الأساسية، مما يُعزز تحسين الجودة في هذا القطاع.

خامساً، آفاق السوق واتجاهات تطوير أنابيب الصلب ذات اللحام المستقيم Q960C.
وفقًا للجمعية الصينية لهياكل الصلب، سيتجاوز الطلب في السوق على أنابيب الصلب عالية المقاومة 3 ملايين طن في عام 2025، ومن المتوقع أن تشكل مواد Q960C نسبة 15% منه. ومع التوجه نحو محطات طاقة الرياح الأكبر حجمًا، بدأت أبراج توربينات الرياح التي يزيد ارتفاعها عن 120 مترًا في اعتماد تصاميم مجزأة باستخدام أنابيب الصلب Q960C ذات اللحام المستقيم، مما يقلل نقاط توصيل الفلنجات بنسبة 40% مقارنةً بمواد Q690 التقليدية. في الوقت نفسه، يختبر قطاع تخزين ونقل طاقة الهيدروجين مدى توافق فولاذ Q960C مع الهيدروجين عالي الضغط بعد عملية طلاء السطح الداخلي بالألومنيوم، مما قد يفتح آفاقًا جديدة للتطبيقات. يُنصح المشترون بالتركيز على "نظام تتبع أداء العملية الكاملة" في مصانع الصلب لضمان إمكانية تتبع البيانات في كل مرحلة من مراحل تصنيع الصلب إلى إنتاج الأنابيب؛ وهذا أمر بالغ الأهمية لضمان جودة المشاريع الكبرى. حاليًا، لا تزال أنابيب الصلب Q960C ذات اللحام المستقيم تعاني من مشاكل مثل التآكل السريع للأدوات بسبب صلابة السطح العالية. يعمل بعض المصنّعين على تطوير أدوات متخصصة مطلية بتقنية الترسيب الفيزيائي للبخار (PVD) لتحسين كفاءة المعالجة بنسبة 50%. ومع تطور استراتيجية "الكربون المزدوج"، ستُثبت هذه المادة، التي تجمع بين الأداء العالي وخفة الوزن، قيمتها التي لا تُضاهى في مجالات أوسع، مما يدفع عجلة التطور المستمر للصناعة الصينية نحو منتجات عالية الجودة.