ما معمولاً به فولاد اعمال شده در -10 تا -196 درجه به عنوان "فولاد با دمای پایین" و "فولاد با دمای بسیار پایین" که کمتر از -196 درجه استفاده می شود، اشاره می کنیم. فولاد با دمای پایین برای داشتن استحکام، انعطاف پذیری و چقرمگی کافی در شرایط کاری دمای پایین و عملکرد پردازش خوب در همان زمان، عمدتاً برای صنایع برق، پتروشیمی، دریایی و سایر صنایع استفاده می شود، مانند سازه های تولیدی در دمای پایین ~2-5 درجه نگهداری و حمل و نقل انواع ظروف گاز مایع.
برای لوله‌های فولادی با دمای پایین (ASTM A333)، روش‌های جوشکاری متداول عبارتند از: جوشکاری با قوس چوبی، جوشکاری قوس الکتریکی زیردریایی، جوشکاری قوسی تنگستن با آرگون، و جوشکاری با گاز ذوبی. جریان جوشکاری نباید خیلی زیاد باشد. در عین حال دمای بین کانال های جوشکاری نیز باید کنترل شود. جوشکاری باید با حرارت ورودی کوچک و کنترل شده زیر 20KJ/cm انجام شود.
انرژی خط جوش به عنوان ورودی گرمای جوشکاری نیز شناخته می‌شود، که گرمای قوس جوش حاصل در واحد طول جوش است.
فرمول: E=U • I / v (ژول / سانتی متر)
U: ولتاژ قوس (ولت)؛ I: جریان جوشکاری (آمپر)؛ V: سرعت جوشکاری (cm/min).
انرژی خط جوش عامل مهمی است که بر خواص مکانیکی اتصالات جوشی لوله فولادی در دمای پایین تأثیر می گذارد. هنگامی که جریان جوشکاری و ولتاژ قوس افزایش می یابد، انرژی خط جوش افزایش می یابد و همچنین زمانی که سرعت جوش کاهش می یابد. برای لوله های فولادی با دمای پایین، انرژی خط جوش بسیار زیاد است، چقرمگی اتصال به سرعت کاهش می یابد، که باعث می شود مخزن تحت فشار در عملیات دمای پایین مستعد آسیب آنی باشد. بنابراین، جریان جوشکاری، ولتاژ قوس الکتریکی و سرعت جوشکاری باید به شدت کنترل شود.
لوله فولادی با دمای پایین به دلیل محتوای کربن کم و جوش پذیری خوب، تمایل کمی به سخت شدن و تمایل به ترک سرد دارد. با این حال، انرژی بیش از حد خط جوش باعث تشکیل ساختار کریستالی ضخیم در درز جوش و ناحیه تحت تأثیر حرارت می شود و چقرمگی دمای پایین را کاهش می دهد. جهش ساختاری و گشتاورهای قوی در ساخت باعث استرس موضعی بالا و افزایش شکست شکننده تجهیزات در دمای پایین می شود. بنابراین در فرآیند جوشکاری باید نکات زیر را در نظر گرفت:
انرژی خط جوش کوچک می تواند گرمای بیش از حد را به حداقل برساند و از ظاهر شدن بافت ضخیم در اتصال جوش جلوگیری کند. جوش قوس الکتریکی به طور کلی 12-15kj/cm را اتخاذ می کند و جوش قوس زیردریایی معمولا 20KJ/cm است. برای این منظور سعی کنید از 5 میله جوش خودداری کنید، جوشکاری قوس الکتریکی اتوماتیک به علاوه سیم جوش 3.2 را انتخاب کنید، جوشکاری با قوس میله جوشکاری هر لایه حدود 2 میلی متر، جوشکاری قوس زیر آب اتوماتیک حدود 2.5 میلی متر.
گام مستقیم، جوشکاری پرس سریع چند مرحله ای. این برای کاهش گرمای بیش از حد است و پس از جوشکاری جوش جلویی اثر معتدلی دارد، به طوری که دانه پالایش می شود.
برای جلوگیری از تمرکز تنش موضعی لازم است از گشتاور قوی اجتناب شود.
جوشکار باید دمای بین لایه بین مهره جوش را تا حد امکان کاهش دهد، از جوشکاری در حالت دمای بالا برای مدت طولانی اجتناب کند، روش های جوشکاری ناپیوسته مناسب است.
الکترود و جریان هیدروژن فوق العاده کم را انتخاب کنید، قبل از خشک شدن جوش مطابق با الزامات، الکترود جوشکاری که بیش از 4 ساعت استفاده نشده است، باید برای خشک کردن مجدد و استفاده به انبار ثانویه برگردانده شود. علاوه بر این، میله جوش فولادی با دمای پایین برای باید مطابق با استانداردهای مربوطه برای رسوب گذاری انتشار فلز از بررسی مجدد هیدروژن، به طور کلی روش جیوه استفاده شود.
باید به درستی تا حداقل 15 درجه بالاتر گرم شود. برای ساخت و ساز زمستانی یا لوله فولادی با دیواره ضخیم، برای جوشکاری لوله فولادی ضخیم دیواره بزرگ، دمای پیش گرم معمولاً 50 درجه است و دمای بین کانال بین 50 150 تا 150 درجه کنترل می شود.
شروع قوس باید توسط صفحه شروع قوس یا در شکاف انجام شود و نباید روی قطعات جوش نشده انجام شود. عملیات حرارتی کاهنده تنش پس از جوشکاری لوله های فولادی در دمای پایین می تواند خطر شکستگی شکننده محصولات جوشکاری فولاد کم آلیاژ را کاهش دهد.
