Suvirinimo liekamasis įtempis atsiranda dėl netolygaus suvirinimo siūlių temperatūrinio pasiskirstymo, suvirinimo suvirinimo, šiluminio plėtimosi ir suvirinimo metalo susitraukimo ir kt., todėl suvirinimo konstrukcijos metu neišvengiamai susidarys liekamasis įtempis. Labiausiai paplitęs būdas pašalinti liekamąjį įtempį yra grūdinimas aukštoje temperatūroje, tai yra, siūlė dedama į terminio apdorojimo krosnį ir kaitinama iki tam tikros temperatūros ir palaikoma šiltai tam tikrą laiką. Medžiagos išeigos riba aukštoje temperatūroje sumažinama, todėl vietose, kuriose yra didelis vidinis įtempis, susidaro plastinis srautas, elastinė deformacija palaipsniui mažėja, o plastinė deformacija palaipsniui didėja, kad būtų sumažintas įtempis.
01 Terminio apdorojimo metodo pasirinkimas
Terminio apdorojimo po suvirinimo poveikis metalo tempimo stipriui ir valkšnumo ribai yra susijęs su terminio apdorojimo temperatūra ir laikymo trukme. Terminis apdorojimas po suvirinimo suvirinimo metalo atsparumui smūgiams skiriasi priklausomai nuo skirtingų plieno tipų. Terminis apdorojimas po suvirinimo paprastai naudojamas vienkartinis aukštos temperatūros grūdinimas arba normalizavimas ir aukšta temperatūra. Suvirinimo dujomis siūlėms naudojamas normalizuojantis ir aukštoje temperatūroje grūdinamas terminis apdorojimas. Taip yra todėl, kad suvirinimo dujomis siūlių ir karščio paveiktų zonų grūdeliai yra stambūs ir juos reikia gryninti, todėl naudojamas normalizuojantis apdorojimas. Tačiau vienkartinis normalizavimas negali pašalinti liekamojo įtempio, todėl norint pašalinti įtampą, reikalingas grūdinimas aukštoje temperatūroje. Vienkartinis vidutinės temperatūros grūdinimas tinka tik didelių įprastų mažai anglies turinčių plieninių talpyklų, surinktų vietoje, surinkimo suvirinimui, o jo tikslas yra iš dalies pašalinti liekamąjį įtempį ir dehidrogenaciją. Daugeliu atvejų naudojamas vienkartinis aukštos temperatūros grūdinimas. Šiluminio apdorojimo šildymas ir vėsinimas neturėtų būti per greitas, o vidinė ir išorinė sienos turi būti vienodos.
02 Slėginiuose induose naudojami terminio apdorojimo metodai
Slėginiuose induose naudojami dviejų tipų terminio apdorojimo metodai: vienas – terminis apdorojimas, siekiant pagerinti mechanines savybes; kitas yra terminis apdorojimas po suvirinimo (PWHT). Plačiąja prasme terminis apdorojimas po suvirinimo yra suvirinimo srities arba suvirintų komponentų terminis apdorojimas po ruošinio suvirinimo. Konkretus turinys apima įtempių mažinimo atkaitinimą, visišką atkaitinimą, tirpinimą, normalizavimą, normalizavimą ir grūdinimą, grūdinimą, įtempių mažinimą žemoje temperatūroje, terminį apdorojimą krituliais ir kt. Siaurąja prasme terminis apdorojimas po suvirinimo reiškia tik atkaitinimą nuo įtempių, tai yra, siekiant pagerinti suvirinimo srities veikimą ir pašalinti žalingą poveikį, pvz., suvirinimo likutinį įtempį, suvirinimo sritis ir susijusios dalys yra tolygiai ir visiškai šildomos žemiau metalo fazės transformacijos temperatūros taško 2, o po to tolygiai aušinami. Daugeliu atvejų aptariamas terminis apdorojimas po suvirinimo iš esmės yra terminis apdorojimas po suvirinimo įtempių mažinimo.
03 Terminio apdorojimo po suvirinimo tikslas
1. Atpalaiduokite suvirinimo liekamąjį įtempį.
2. Stabilizuoti konstrukcijos formą ir dydį bei sumažinti iškraipymą.
3. Pagerinti pradinės medžiagos ir suvirintų jungčių veikimą, įskaitant: a. Pagerinkite suvirinto metalo plastiškumą. b. Sumažinkite karščio paveiktos zonos kietumą. c. Pagerinkite atsparumą lūžiams. d. Pagerinti nuovargio jėgą. e. Atkurti arba pagerinti šaltojo formavimo metu sumažintą takumo ribą.
4. Pagerinti atsparumą korozijai įtempiant.
5. Toliau išleiskite kenksmingas dujas į suvirinimo metalą, ypač vandenilį, kad išvengtumėte vėluojančių įtrūkimų.
04Sprendimas dėl PWHT būtinumo
Ar slėginį indą reikia termiškai apdoroti po suvirinimo, turi būti aiškiai nurodyta projekte, o dabartinėse slėginio indo konstrukcijos specifikacijose tam yra keliami reikalavimai.
Suvirintų slėginių indų suvirinimo srityje yra didelis liekamasis įtempis ir neigiamas liekamojo įtempio poveikis. Pasireiškia tik tam tikromis sąlygomis. Kai liekamasis įtempis susijungia su suvirinimo siūlėje esančiu vandeniliu, tai paskatins karščio paveiktos zonos sukietėjimą, todėl atsiras šaltų įtrūkimų ir vėluojančių įtrūkimų.
Kai suvirinimo siūlėje išliekantis statinis įtempis arba dinaminis įtempis veikiant apkrovai derinamas su koroziniu terpės poveikiu, tai gali sukelti plyšių koroziją, kuri vadinama įtempių korozija. Suvirinimo liekamasis įtempis ir suvirinimo sukeltas pagrindinės medžiagos sukietėjimas yra svarbūs veiksniai, lemiantys įtempių korozijos įtrūkimų susidarymą.
Xinfa suvirinimo įranga pasižymi aukšta kokybe ir žema kaina. Norėdami gauti daugiau informacijos, apsilankykite:Suvirinimo ir pjovimo gaminių gamintojai – Kinijos suvirinimo ir pjovimo gamykla ir tiekėjai (xinfatools.com)
Tyrimo rezultatai rodo, kad pagrindinis deformacijos ir liekamojo įtempio poveikis metalinėms medžiagoms yra metalo transformavimas iš vienodos korozijos į vietinę koroziją, tai yra į tarpkristalinę arba transgranulinę koroziją. Žinoma, metalo korozijos įtrūkimai ir tarpkristalinė korozija atsiranda terpėse, turinčiose tam tikras metalo charakteristikas. Esant liekamajam įtempimui, korozijos pažeidimo pobūdis gali keistis priklausomai nuo korozinės terpės sudėties, koncentracijos ir temperatūros, taip pat nuo pagrindinės medžiagos sudėties, struktūros, paviršiaus būsenos, įtempių būsenos ir kt. ir suvirinimo zona.
Ar suvirintus slėginius indus reikia termiškai apdoroti po suvirinimo, reikia nustatyti visapusiškai įvertinus indo paskirtį, dydį (ypač sienelės storį), naudojamų medžiagų veikimą ir indo darbo sąlygas. Terminis apdorojimas po suvirinimo turėtų būti svarstomas bet kuriuo iš šių situacijų:
1. Sunkios eksploatavimo sąlygos, pvz., storasieniai indai su trapių lūžimų rizika esant žemai temperatūrai, ir indai, kurie turi dideles apkrovas ir kintamas apkrovas.
2. Suvirinti slėginiai indai, kurių storis viršija tam tikrą ribą. Įskaitant katilus, naftos chemijos slėginius indus ir kt., kuriems taikomos specialios taisyklės ir specifikacijos.
3. Aukšto matmenų stabilumo slėginiai indai.
4. Indai pagaminti iš plieno, turinčio didelį polinkį kietėti.
5. Slėginiai indai su įtempių korozijos įtrūkimų rizika.
6. Kiti slėginiai indai, nurodyti specialiose taisyklėse, specifikacijose ir brėžiniuose.
Plieniniuose suvirintuose slėginiuose induose likutinis įtempis, pasiekiantis takumo ribą, susidaro šalia suvirinimo siūlės. Šio įtempio susidarymas yra susijęs su struktūros, sumaišytos su austenitu, transformacija. Daugelis mokslininkų pažymi, kad norint pašalinti liekamąjį įtempimą po suvirinimo, grūdinimas 650 laipsnių kampu gali turėti gerą poveikį plieniniams suvirintiems slėginiams indams.
Tuo pat metu manoma, kad jei po suvirinimo nebus atliktas tinkamas terminis apdorojimas, korozijai atsparių suvirintų jungčių niekada nebus.
Paprastai manoma, kad įtempių mažinimo terminis apdorojimas yra procesas, kurio metu suvirintas ruošinys įkaitinamas iki 500–650 laipsnių, o po to lėtai atšaldomas. Įtempių sumažėjimą sukelia šliaužimas aukštoje temperatūroje, kuris prasideda nuo 450 laipsnių anglinio plieno ir 550 laipsnių pliene, kuriame yra molibdeno.
Kuo aukštesnė temperatūra, tuo lengviau pašalinti stresą. Tačiau viršijus pradinę plieno grūdinimo temperatūrą, plieno stiprumas sumažės. Todėl termiškai apdorojant streso mažinimui reikia įvaldyti du temperatūros ir laiko elementus, ir nė vienas iš jų nėra būtinas.
Tačiau esant vidiniam suvirinimo įtempiui, visada lydi tempimo ir gniuždymo įtempiai, o įtempiai ir elastinė deformacija egzistuoja tuo pačiu metu. Kai plieno temperatūra pakyla, takumo riba mažėja, o pradinė elastinė deformacija virs plastine deformacija, kuri yra įtempių atsipalaidavimas.
Kuo aukštesnė šildymo temperatūra, tuo labiau pašalinamas vidinis įtempis. Tačiau, kai temperatūra yra per aukšta, plieno paviršius bus stipriai oksiduotas. Be to, grūdinto ir grūdinto plieno PWHT temperatūrai principas neturėtų viršyti pradinės plieno grūdinimo temperatūros, kuri paprastai yra maždaug 30 laipsnių žemesnė už pradinę plieno grūdinimo temperatūrą, kitaip medžiaga praras grūdinimą ir grūdinimo efektas, sumažės stiprumas ir atsparumas lūžiams. Šiam punktui ypatingas dėmesys turėtų būti skiriamas terminio apdorojimo darbuotojams.
Kuo aukštesnė terminio apdorojimo temperatūra po suvirinimo, kad būtų pašalintas vidinis įtempis, tuo didesnis plieno minkštėjimo laipsnis. Paprastai vidinį įtempį galima pašalinti kaitinant iki plieno rekristalizacijos temperatūros. Rekristalizacijos temperatūra yra glaudžiai susijusi su lydymosi temperatūra. Paprastai rekristalizacijos temperatūra K = 0,4 x lydymosi temperatūra (K). Kuo arčiau terminio apdorojimo temperatūra yra perkristalizacijos temperatūra, tuo efektyviau pašalinamas liekamasis įtempis.
04 Visapusiško PWHT poveikio svarstymas
Terminis apdorojimas po suvirinimo nėra visiškai naudingas. Paprastai tariant, terminis apdorojimas po suvirinimo padeda sumažinti liekamąjį įtempį ir atliekamas tik tada, kai yra griežti įtempių korozijos reikalavimai. Tačiau bandinių atsparumo smūgiams bandymas parodė, kad terminis apdorojimas po suvirinimo nepadėjo pagerinti nusodinto metalo ir karščio paveiktos zonos kietumo, o kartais gali atsirasti tarpkristalinis įtrūkimas šilumos paveikto grūdelio grūdėtumo diapazone. zona.
Be to, PWHT priklauso nuo medžiagos stiprumo sumažinimo aukštoje temperatūroje, kad būtų pašalintas įtempis. Todėl PWHT metu konstrukcija gali prarasti standumą. Konstrukcijose, kuriose taikomas bendras arba dalinis PWHT, prieš terminį apdorojimą reikia atsižvelgti į suvirinimo siūlės atraminę galią esant aukštai temperatūrai.
Todėl, svarstant, ar atlikti terminį apdorojimą po suvirinimo, reikėtų visapusiškai palyginti terminio apdorojimo privalumus ir trūkumus. Struktūrinių savybių požiūriu, yra pusė, kuri pagerina našumą, ir pusė, kuri mažina našumą. Pagrįstas sprendimas turėtų būti priimtas remiantis pagrindiniu darbu, visapusiškai įvertinus abu aspektus.
Paskelbimo laikas: 2024-04-04
