ينتج الإجهاد المتبقي في أنابيب اللحام القوسي المغمور (LSAW) بشكل رئيسي عن التبريد غير المتساوي. الإجهاد المتبقي هو إجهاد التوازن الذاتي الداخلي في غياب أي قوة خارجية. يوجد هذا الإجهاد المتبقي في المقاطع المدرفلة على الساخن بمختلف أحجامها. كلما زاد حجم مقطع الفولاذ ذي المقطع العام، زاد الإجهاد المتبقي.
على الرغم من أن الإجهاد المتبقي متوازن ذاتيًا، إلا أنه لا يزال يؤثر على أداء العناصر الفولاذية تحت تأثير القوى الخارجية. فعلى سبيل المثال، قد يكون له آثار سلبية على التشوه والاستقرار ومقاومة الإجهاد. بعد اللحام، تُضغط الشوائب غير المعدنية في أنبوب اللحام القوسي المغمور (LSAW) لتشكل صفائح رقيقة، مما يؤدي إلى الترقق. ثم يُضعف الترقق بشكل كبير أداء الشد لأنبوب اللحام القوسي المغمور على طول اتجاه السماكة، وقد يحدث تمزق بين الطبقات عند انكماش اللحام. غالبًا ما يكون الإجهاد الموضعي الناتج عن انكماش اللحام أكبر بعدة مرات من إجهاد نقطة الخضوع، وهو أكبر بكثير من الإجهاد الناتج عن الحمل. بالإضافة إلى ذلك، يحتوي أنبوب اللحام القوسي المغمور حتمًا على العديد من وصلات اللحام على شكل حرف T، مما يزيد من احتمالية حدوث عيوب في اللحام. علاوة على ذلك، يكون الإجهاد المتبقي عند وصلة اللحام على شكل حرف T كبيرًا، وغالبًا ما يكون معدن اللحام في حالة إجهاد ثلاثي الأبعاد، مما يزيد من احتمالية حدوث تشققات.
تتوزع خطوط اللحام في الأنابيب الملحومة بالقوس المغمور الحلزوني على شكل خط حلزوني، وتكون اللحامات طويلة. خاصةً عند اللحام في ظروف ديناميكية، ينفصل اللحام عن نقطة التشكيل قبل التبريد، مما يُسهّل حدوث تشققات ساخنة. يكون اتجاه التشققات موازيًا للحام، ويُشكّل زاوية محصورة مع محور الأنبوب الفولاذي، تتراوح عادةً بين 30 و70 درجة. تتوافق هذه الزاوية مع زاوية فشل القص، لذا فإن خصائص الانحناء والشد والضغط ومقاومة الالتواء ليست بجودة أنابيب اللحام بالقوس المغمور الطولي. في الوقت نفسه، ونظرًا لمحدودية موضع اللحام، تؤثر خطوط اللحام المتعرجة على المظهر. لذلك، يجب تعزيز الفحص غير المتلف (NDT) للحامات في أنابيب اللحام بالقوس المغمور الحلزوني لضمان جودة اللحام، وإلا فلا يُنصح باستخدام هذه الأنابيب في المنشآت الفولاذية الهامة.
تاريخ النشر: 13 يوليو 2022