เรามักจะเรียกเหล็กที่ใช้ที่อุณหภูมิ -10 ~ -196 องศาว่า "เหล็กอุณหภูมิต่ำ" และ "เหล็กอุณหภูมิต่ำพิเศษ" ที่ใช้น้อยกว่า -196 องศา" เหล็กอุณหภูมิต่ำจำเป็นต้องมีความแข็งแรง ความเป็นพลาสติก และความเหนียวเพียงพอภายใต้สภาพการทำงานที่อุณหภูมิต่ำและประสิทธิภาพการประมวลผลที่ดีในเวลาเดียวกัน ส่วนใหญ่ใช้สำหรับอุตสาหกรรมพลังงาน ปิโตรเคมี นอกชายฝั่ง และอุตสาหกรรมอื่น ๆ เพื่อผลิตโครงสร้างการเชื่อมที่ทำงานที่อุณหภูมิต่ำ -20 ~ -253 องศา เช่น การจัดเก็บและการขนส่งทุกประเภท ภาชนะบรรจุก๊าซเหลว
สำหรับท่อเหล็กอุณหภูมิต่ำ (ASTM A333) วิธีการเชื่อมที่ใช้กันทั่วไป ได้แก่ การเชื่อมอาร์กแบบแท่ง การเชื่อมอาร์กใต้น้ำอัตโนมัติ การเชื่อมอาร์กทังสเตนอาร์กอน และการเชื่อมอาร์กฟิวชั่นแก๊ส กระแสเชื่อมไม่ควรใหญ่เกินไป ในขณะเดียวกันก็ต้องควบคุมอุณหภูมิระหว่างช่องเชื่อมด้วย การเชื่อมควรทำโดยใช้ความร้อนเข้าเล็กน้อยและควบคุมได้ต่ำกว่า 20KJ/cm
พลังงานแนวเชื่อมเรียกอีกอย่างว่าความร้อนเข้าในการเชื่อม ซึ่งเป็นความร้อนของส่วนเชื่อมที่ได้รับต่อหน่วยความยาวของการเชื่อม
สูตร: E=U • I / v (จูล / ซม.)
U: แรงดันอาร์ค (โวลต์); I: กระแสเชื่อม (แอมแปร์); V: ความเร็วการเชื่อม (ซม./นาที)
พลังงานแนวเชื่อมเป็นปัจจัยสำคัญที่ส่งผลต่อคุณสมบัติเชิงกลของข้อต่อเชื่อมท่อเหล็กอุณหภูมิต่ำ เมื่อกระแสการเชื่อมและแรงดันอาร์คเพิ่มขึ้น พลังงานของแนวเชื่อมจะเพิ่มขึ้น เช่นเดียวกับเมื่อความเร็วในการเชื่อมลดลง สำหรับท่อเหล็กอุณหภูมิต่ำ พลังงานในการเชื่อมมีมากเกินไป ความเหนียวของข้อต่อจะลดลงอย่างรวดเร็ว ซึ่งทำให้ภาชนะรับความดันในการทำงานที่อุณหภูมิต่ำมีแนวโน้มที่จะเกิดความเสียหายทันที ดังนั้นควรควบคุมกระแสการเชื่อม แรงดันอาร์ก และความเร็วในการเชื่อมอย่างเคร่งครัด
ท่อเหล็กอุณหภูมิต่ำมีแนวโน้มที่จะแข็งตัวเล็กน้อยและมีแนวโน้มที่จะแตกร้าวเนื่องจากความเย็นเนื่องจากมีปริมาณคาร์บอนต่ำและมีความสามารถในการเชื่อมได้ดี อย่างไรก็ตาม พลังงานแนวเชื่อมที่มากเกินไปจะทำให้เกิดโครงสร้างผลึกหนาในตะเข็บเชื่อมและพื้นที่ได้รับผลกระทบจากความร้อน และลดความเหนียวที่อุณหภูมิต่ำ การเปลี่ยนแปลงทางโครงสร้างและแรงบิดที่แข็งแกร่งในการผลิตจะทำให้เกิดความเครียดในพื้นที่สูง และเพิ่มความล้มเหลวของอุปกรณ์ที่อุณหภูมิต่ำ ดังนั้นควรคำนึงถึงเคล็ดลับต่อไปนี้ในกระบวนการเชื่อม:
พลังงานแนวเชื่อมขนาดเล็กสามารถลดความร้อนสูงเกินไปและป้องกันการปรากฏตัวของเนื้อเยื่อหนาในรอยเชื่อม โดยทั่วไปการเชื่อมอาร์กด้วยอิเล็กโทรดจะใช้ 12-15kj/cm และการเชื่อมอาร์กแบบจุ่มมักจะอยู่ที่ 20KJ/cm เพื่อจุดประสงค์นี้ พยายามหลีกเลี่ยงแท่งเชื่อม 5 อัน การเชื่อมอาร์กแบบจุ่มอัตโนมัติ บวกเลือกลวดเชื่อม 3.2 การเชื่อมอาร์กของแท่งเชื่อมแต่ละชั้นประมาณ 2 มม. การเชื่อมอาร์กแบบจุ่มอัตโนมัติประมาณ 2.5 มม.
ขั้นตอนตรง การเชื่อมแบบกดเร็วหลายขั้นตอน มันคือการลดความร้อนสูงเกินไปและหลังการเชื่อมของการเชื่อมด้านหน้ามีผลการแบ่งเบาบรรเทาเพื่อให้การปรับแต่งเกรน
จำเป็นต้องหลีกเลี่ยงแรงบิดที่รุนแรงเพื่อหลีกเลี่ยงการรวมตัวของความเค้นในพื้นที่
ช่างเชื่อมควรลดอุณหภูมิชั้นระหว่างเม็ดเชื่อมให้มากที่สุด หลีกเลี่ยงเม็ดเชื่อมในสภาวะที่มีอุณหภูมิสูงเป็นเวลานาน วิธีการเชื่อมแบบไม่ต่อเนื่องมีความเหมาะสม
เลือกอิเล็กโทรดและการไหลของไฮโดรเจนต่ำเป็นพิเศษ ก่อนที่การเชื่อมจะแห้งตามความต้องการ อิเล็กโทรดเชื่อมที่ไม่ได้ใช้งานเกิน 4 ชั่วโมงควรส่งคืนไปยังที่จัดเก็บรองเพื่อการอบแห้งและใช้งานอีกครั้ง นอกจากนี้ ควรใช้ลวดเชื่อมเหล็กอุณหภูมิต่ำตามมาตรฐานที่เกี่ยวข้องสำหรับการสะสมการแพร่กระจายของโลหะของการสำรวจไฮโดรเจน โดยทั่วไปจะใช้วิธีปรอท
ควรอุ่นอย่างเหมาะสมที่อุณหภูมิสูงกว่า 15 องศา สำหรับการก่อสร้างในฤดูหนาวหรือท่อเหล็กผนังหนา สำหรับการเชื่อมท่อเหล็กหนาผนังใหญ่ อุณหภูมิอุ่นโดยทั่วไปจะอยู่ที่ 50 องศา และอุณหภูมิระหว่างช่องสัญญาณจะถูกควบคุมระหว่าง 50 150 ถึง 150 องศา
การเริ่มต้นอาร์กจะต้องดำเนินการโดยแผ่นเริ่มต้นอาร์กหรือในช่อง และจะต้องไม่ดำเนินการกับชิ้นส่วนที่ไม่ได้เชื่อม การอบชุบด้วยความร้อนแบบคลายความเครียดหลังการเชื่อมท่อเหล็กที่อุณหภูมิต่ำสามารถลดความเสี่ยงของการแตกหักของผลิตภัณฑ์การเชื่อมเหล็กกล้าอัลลอยด์ต่ำได้
