ما الفرق بين الأنابيب الفولاذية غير الملحومة المدرفلة على الساخن والأنابيب الفولاذية غير الملحومة المدرفلة على البارد؟ هل الأنابيب الفولاذية غير الملحومة العادية هي في الأصل أنابيب فولاذية غير ملحومة مدرفلة على الساخن؟
تتميز الأنابيب الفولاذية غير الملحومة المدرفلة على البارد بقطرها الصغير عادةً، بينما تتميز الأنابيب الفولاذية غير الملحومة المدرفلة على الساخن بقطرها الكبير. وتتفوق الأنابيب الفولاذية غير الملحومة المدرفلة على البارد في الدقة على نظيرتها المدرفلة على الساخن، كما أن سعرها أعلى.
تُقسم أنابيب الصلب غير الملحومة إلى أنابيب فولاذية غير ملحومة مدرفلة على الساخن (مبثوقة) وأنابيب فولاذية غير ملحومة مسحوبة على البارد (مدرفلة) نظرًا لاختلاف عمليات تصنيعها. وتنقسم الأنابيب المسحوبة على البارد (المدرفلة) إلى أنابيب دائرية وأنابيب ذات أشكال خاصة.
1) تُصنّف الأنابيب الفولاذية غير الملحومة المدرفلة على الساخن، والمخصصة لأغراض مختلفة، إلى أنابيب فولاذية عادية، وأنابيب فولاذية لغلايات الضغط المنخفض والمتوسط، وأنابيب فولاذية لغلايات الضغط العالي، وأنابيب فولاذية مُسبّكة، وأنابيب فولاذية مقاومة للصدأ، وأنابيب تكسير البترول، وأنابيب فولاذية جيولوجية، وغيرها. كما تُصنّف الأنابيب الفولاذية غير الملحومة المدرفلة على البارد (المدلفنة على البارد) إلى أنابيب فولاذية عادية، وأنابيب فولاذية لغلايات الضغط المنخفض والمتوسط، وأنابيب فولاذية لغلايات الضغط العالي، وأنابيب فولاذية مُسبّكة، وأنابيب فولاذية مقاومة للصدأ، وأنابيب تكسير النفط، وغيرها، بالإضافة إلى أنابيب فولاذية رقيقة الجدران مصنوعة من الكربون، وأنابيب فولاذية رقيقة الجدران مصنوعة من السبائك، وأنابيب فولاذية رقيقة الجدران مصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ. وتشمل أنواع الأنابيب الفولاذية الأخرى الأنابيب الفولاذية ذات الأشكال الخاصة.
٢) عادةً ما يكون القطر الخارجي للأنابيب غير الملحومة المدرفلة على الساخن، بمختلف أحجامها، أكبر من ٣٢ مم، ويتراوح سمك جدارها بين ٢.٥ و٧٥ مم. أما الأنابيب غير الملحومة المدرفلة على البارد، فيمكن أن يصل قطرها إلى ٦ مم، وسمك جدارها إلى ٠.٢٥ مم. بينما يصل القطر الخارجي للأنابيب ذات الجدران الرقيقة إلى ٥ مم، وسمك جدارها إلى أقل من ٠.٢٥ مم. وتتميز عملية الدرفلة على البارد بدقة أبعاد أعلى من الدرفلة على الساخن.
3) اختلافات العملية 1. يسمح الفولاذ المشكل المدرفل على البارد بالانبعاج الموضعي للمقطع، مما يسمح بالاستفادة الكاملة من قدرة تحمل القضيب بعد الانبعاج؛ بينما لا يسمح الفولاذ المدرفل على الساخن بالانبعاج الموضعي للمقطع.
2. تختلف أسباب الإجهاد المتبقي في الفولاذ المدرفل على الساخن والفولاذ المدرفل على البارد، لذا فإن توزيعه على المقطع العرضي يختلف اختلافًا كبيرًا أيضًا. يكون توزيع الإجهاد المتبقي في مقاطع الفولاذ الرقيقة الجدران المشكلة على البارد منحنيًا، بينما يكون توزيع الإجهاد المتبقي في مقاطع الفولاذ المدرفلة على الساخن أو الملحومة على شكل طبقة رقيقة.
3. إن صلابة الالتواء الحر للفولاذ المدرفل على الساخن أعلى من صلابة الالتواء للفولاذ المدرفل على البارد، لذا فإن مقاومة الالتواء للفولاذ المدرفل على الساخن أفضل من مقاومة الالتواء للفولاذ المدرفل على البارد.
4) مزايا وعيوب مختلفة تشير الأنابيب غير الملحومة المدرفلة على البارد إلى صفائح أو شرائح فولاذية يتم معالجتها إلى أنواع مختلفة من الفولاذ عن طريق السحب على البارد، والثني على البارد، والسحب على البارد في درجة حرارة الغرفة.
المزايا: سرعة التشكيل سريعة، والإنتاجية عالية، والطلاء غير متضرر، ويمكن تشكيله في مجموعة متنوعة من الأشكال المقطعية لتلبية احتياجات ظروف الاستخدام؛ يمكن أن يتسبب الدرفلة على البارد في تشوه بلاستيكي كبير للفولاذ، مما يزيد من قوة خضوع الفولاذ.
العيوب: 1. على الرغم من عدم وجود ضغط حراري أثناء عملية التشكيل، إلا أنه لا يزال هناك إجهاد متبقٍ في المقطع، مما يؤثر حتمًا على خصائص الانبعاج الكلية والموضعية للفولاذ؛ 2. عادةً ما يكون مقطع الفولاذ المدرفل على البارد مفتوحًا، مما يجعل صلابته الالتوائية الحرة منخفضة. فهو سهل الالتواء عند الانحناء، وسهل الانحناء والالتواء عند الضغط، ويتمتع بمقاومة التوائية ضعيفة؛ 3. سمك جدار الفولاذ المدرفل على البارد صغير، ولا يتم زيادة سماكة زوايا اتصال الصفائح، لذا فإن قدرته على تحمل الأحمال المركزة الموضعية ضعيفة.
تُقارن الأنابيب غير الملحومة المدرفلة على الساخن بالأنابيب غير الملحومة المدرفلة على البارد. تُدرفل الأنابيب غير الملحومة المدرفلة على البارد عند درجة حرارة أقل من درجة حرارة إعادة التبلور، بينما تُدرفل الأنابيب غير الملحومة المدرفلة على الساخن عند درجة حرارة أعلى من درجة حرارة إعادة التبلور.
المزايا: يمكن لهذه العملية تدمير بنية الصب للسبائك، وصقل حبيبات الفولاذ، وإزالة عيوب البنية، وزيادة كثافة بنية الفولاذ، وتحسين الخواص الميكانيكية. وينعكس هذا التحسين بشكل رئيسي في اتجاه الدرفلة، بحيث يصبح الفولاذ أقل تجانسًا إلى حد ما؛ كما يمكن لحام الفقاعات والشقوق والارتخاءات التي تتشكل أثناء عملية الصب عند درجات حرارة وضغوط عالية.
العيوب: 1. بعد الدرفلة على الساخن، يتم ضغط الشوائب غير المعدنية (وخاصة الكبريتيدات والأكاسيد والسيليكات) داخل الفولاذ إلى صفائح رقيقة، ويحدث انفصال بين الطبقات. يؤدي الانفصال إلى تدهور كبير في خصائص الشد للفولاذ في اتجاه السماكة، وقد يحدث تمزق بين الطبقات عند انكماش اللحام. غالبًا ما يصل الإجهاد الموضعي الناتج عن انكماش اللحام إلى عدة أضعاف إجهاد نقطة الخضوع، وهو أكبر بكثير من الإجهاد الناتج عن الحمل؛
٢. الإجهاد المتبقي الناتج عن التبريد غير المتساوي. الإجهاد المتبقي هو إجهاد التوازن الذاتي الداخلي في غياب أي قوة خارجية. تحتوي المقاطع المدرفلة على الساخن ذات المقاطع العرضية المختلفة على مثل هذه الإجهادات المتبقية. بشكل عام، كلما زاد حجم مقطع الفولاذ، زاد الإجهاد المتبقي. على الرغم من أن الإجهاد المتبقي متوازن ذاتيًا، إلا أنه لا يزال له تأثير معين على أداء العنصر الفولاذي تحت تأثير قوة خارجية. على سبيل المثال، يمكن أن يؤثر سلبًا على التشوه والاستقرار ومقاومة الإجهاد.
3. يصعب التحكم في منتجات الصلب المدرفلة على الساخن من حيث السماكة والعرض الجانبي. نحن على دراية بالتمدد والانكماش الحراري. ففي البداية، حتى لو كان الطول والسماكة مطابقين للمواصفات، سيحدث فرق سلبي معين بعد التبريد النهائي. وكلما زاد هذا الفرق السلبي، زادت السماكة وبرزت المشكلة بشكل أوضح.