Sweis van belangrike komponente, sweis van legeringstaal en sweis van dik dele vereis alles voorverhitting voor sweiswerk.Die hooffunksies van voorverhitting voor sweiswerk is soos volg:
(1) Voorverhitting kan die afkoeltempo na sweiswerk vertraag, wat bevorderlik is vir die ontsnapping van diffundeerbare waterstof in die sweismetaal en waterstof-geïnduseerde krake vermy.Terselfdertyd word die mate van verharding van die sweislas en die hitte-geaffekteerde sone verminder, en die kraakweerstand van die sweislas word verbeter.
(2) Voorverhitting kan sweisspanning verminder.Eenvormige plaaslike voorverhitting of algehele voorverhitting kan die temperatuurverskil (ook bekend as temperatuurgradiënt) tussen die werkstukke wat in die sweisarea gesweis moet word, verminder.Op hierdie manier word die sweisspanning aan die een kant verminder, en aan die ander kant word die sweisspanningstempo verminder, wat voordelig is om sweiskrake te vermy.
(3) Voorverhitting kan die beperking van die gelaste struktuur verminder, veral die beperking van die filetlas.Met die verhoging van die voorverhittingstemperatuur neem die voorkoms van krake af.
Die keuse van voorverhittingstemperatuur en tussendeurtemperatuur hou nie net verband met die chemiese samestelling van die staal en elektrode nie, maar ook met die styfheid van die gelaste struktuur, sweismetode, omgewingstemperatuur, ens., wat bepaal moet word na omvattende oorweging van hierdie faktore.
Daarbenewens het die eenvormigheid van die voorverhittingstemperatuur in die dikterigting van die staalplaat en die eenvormigheid in die sweissone 'n belangrike invloed op die vermindering van die sweisspanning.Die breedte van plaaslike voorverhitting moet bepaal word volgens die beperking van die werkstuk wat gesweis moet word.Oor die algemeen moet dit drie keer die wanddikte rondom die sweisarea wees, en moet nie minder as 150-200 mm wees nie.As die voorverhitting nie eenvormig is nie, sal dit die sweisspanning verhoog in plaas daarvan om die sweisspanning te verminder.
Daar is drie doeleindes van na-sweis hittebehandeling: uitskakeling van waterstof, uitskakeling van sweisspanning, verbetering van sweisstruktuur en algehele werkverrigting.
Na-sweis-dehidrogeneringsbehandeling verwys na die lae-temperatuur hittebehandeling wat uitgevoer word nadat die sweiswerk voltooi is en die sweislas nie tot onder 100 °C afgekoel is nie.Die algemene spesifikasie is om te verhit tot 200 ~ 350 ℃ en dit vir 2-6 uur te hou.Die hooffunksie van na-sweiswater-eliminasiebehandeling is om die ontsnapping van waterstof in die sweis- en hitte-geaffekteerde sone te versnel, wat uiters doeltreffend is om sweiskrake tydens sweis van lae-legeringsstaal te voorkom.
Tydens die sweisproses, as gevolg van die nie-uniformiteit van verhitting en verkoeling, en die beperking of eksterne beperking van die komponent self, sal sweisspanning altyd in die komponent gegenereer word nadat die sweiswerk voltooi is.Die bestaan van sweisspanning in die komponent sal die werklike dravermoë van die gelaste lasarea verminder, plastiese vervorming veroorsaak en selfs in ernstige gevalle tot die skade van die komponent lei.
Spanningsverligting hittebehandeling is om die opbrengssterkte van die gelaste werkstuk by hoë temperatuur te verminder om die doel te bereik om die sweisspanning te verslap.Daar is twee algemeen gebruikte metodes: een is die algehele hoë temperatuur-tempering, dit wil sê, die hele sweismiddel word in die verwarmingsoond geplaas, stadig verhit tot 'n sekere temperatuur, dan vir 'n tydperk gehou en uiteindelik in die lug afgekoel of in die oond.
Op hierdie manier kan 80%-90% van sweisspanning uitgeskakel word.Nog 'n metode is plaaslike hoë-temperatuur-tempering, dit wil sê om slegs die sweislas en sy omliggende area te verhit, en dan stadig af te koel, wat die piekwaarde van die sweisspanning verminder, die spanningsverspreiding relatief plat maak en die sweisspanning gedeeltelik uitskakel.
Nadat sommige legeringstaalmateriale gesweis is, sal hul gelaste verbindings verharde struktuur vertoon, wat die meganiese eienskappe van die materiaal sal versleg.Daarbenewens kan hierdie verharde struktuur lei tot die vernietiging van die gewrig onder die werking van sweisspanning en waterstof.Na hittebehandeling word die metallografiese struktuur van die gewrig verbeter, die plastisiteit en taaiheid van die sweislas word verbeter, en die omvattende meganiese eienskappe van die sweislas word verbeter.
Dehidrogeneringsbehandeling is om warm te hou vir 'n tydperk binne die verhittingstemperatuurreeks van 300 tot 400 grade.Die doel is om die ontsnapping van waterstof in die sweislas te versnel, en die effek van dehidrogeneringsbehandeling is beter as dié van laetemperatuur-naverhitting.
Na-sweis- en na-sweis-hittebehandeling, tydige na-verhitting en dehidrogeneringsbehandeling na sweiswerk is een van die doeltreffende maatreëls om koue krake in sweiswerk te voorkom.Waterstof-geïnduseerde krake wat veroorsaak word deur die ophoping van waterstof in multi-pass en multi-laag sweiswerk van dik plate moet behandel word met 2 tot 3 intermediêre waterstof verwydering behandelings.
Oorweging van hittebehandeling in drukvatontwerp
Oorweging van hittebehandeling in drukvatontwerp Hittebehandeling, as 'n tradisionele en effektiewe metode om metaaleienskappe te verbeter en te herstel, was nog altyd 'n relatief swak skakel in die ontwerp en vervaardiging van drukvate.
Drukvate behels vier tipes hittebehandelings:
Na-sweis hittebehandeling (stresverligting hittebehandeling);hittebehandeling om materiaaleienskappe te verbeter;hittebehandeling om materiaal eienskappe te herstel;behandeling na-sweiswaterstofuitskakeling.Die fokus hier is om kwessies te bespreek wat verband hou met post-sweis hittebehandeling, wat wyd gebruik word in die ontwerp van drukvate.
1. Benodig die austenitiese vlekvrye staal drukvat na-sweis hittebehandeling?Die na-sweis-hittebehandeling is om die vermindering van die opbrengsgrens van die metaalmateriaal by hoë temperatuur te gebruik om plastiekvloei te genereer in die plek waar die spanning hoog is, om die doel te bereik om sweisresiduspanning uit te skakel, en by die Dieselfde tyd kan verbeter die plastisiteit en taaiheid van gelaste gewrigte en hitte-geaffekteerde sone, en verbeter die vermoë om stres korrosie te weerstaan.Hierdie stresverligtingsmetode word wyd gebruik in koolstofstaal, lae legeringstaal drukvate met liggaamsgesentreerde kubieke kristalstruktuur.
Die kristalstruktuur van austenitiese vlekvrye staal is gesiggesentreerd kubies.Aangesien die metaalmateriaal van die gesiggesentreerde kubieke kristalstruktuur meer glipvlakke het as die liggaamsgesentreerde kubieke, vertoon dit goeie taaiheid en spanningsversterkende eienskappe.
Daarbenewens, in die ontwerp van drukvate, word vlekvrye staal dikwels gekies vir die twee doeleindes van anti-roes en voldoen aan die spesiale vereistes van temperatuur.Daarbenewens is vlekvrye staal duur in vergelyking met koolstofstaal en lae-legeringstaal, so die wanddikte sal nie baie hoog wees nie.dik.
Daarom, met inagneming van die veiligheid van normale werking, is daar geen behoefte aan post-sweis hittebehandeling vereistes vir austenitiese vlekvrye staal drukvate.
Wat korrosie as gevolg van gebruik betref, is materiaalonstabiliteit, soos agteruitgang veroorsaak deur abnormale bedryfstoestande soos moegheid, impaklading, ens., moeilik om in konvensionele ontwerp in ag te neem.Indien hierdie situasies bestaan, moet relevante wetenskaplike en tegniese personeel (soos: ontwerp, gebruik, wetenskaplike navorsing en ander relevante eenhede) in-diepte navorsing, vergelykende eksperimente doen en met 'n haalbare hittebehandelingsplan vorendag kom om te verseker dat die omvattende diensprestasie van die drukvat word nie beïnvloed nie.
Andersins, as die behoefte en moontlikheid van hittebehandeling vir austenitiese vlekvrye staal drukhouers nie ten volle oorweeg word nie, is dit dikwels onhaalbaar om bloot hittebehandelingsvereistes vir austenitiese vlekvrye staal te stel na analogie van koolstofstaal en lae legeringstaal.
In die huidige standaard is die vereistes vir na-sweis hittebehandeling van austenitiese vlekvrye staal drukvate taamlik vaag.Dit word in GB150 bepaal: “Tensy anders gespesifiseer in die tekeninge, mag koudgevormde austenitiese vlekvrye staalkoppe nie hittebehandel word nie”.
Wat betref of hittebehandeling in ander gevalle uitgevoer word, kan dit verskil volgens die begrip van verskillende mense.Daar word in GB150 bepaal dat die houer en sy drukkomponente aan een van die volgende voorwaardes voldoen en hittebehandel moet word.Die tweede en derde items is: "Houses met spanningskorrosie, soos houers wat vloeibare petroleumgas, vloeibare ammoniak, ens. bevat."en "Houses wat uiters of hoogs giftige media bevat".
Dit word slegs daarin bepaal: “Tensy anders gespesifiseer in die tekeninge, mag die sweislasse van austenitiese vlekvrye staal nie hittebehandel word nie”.
Vanaf die vlak van standaarduitdrukking moet hierdie vereiste verstaan word as hoofsaaklik vir die verskillende situasies wat in die eerste item gelys word.Die bogenoemde tweede en derde situasies hoef nie noodwendig ingesluit te word nie.
Op hierdie manier kan die vereistes vir post-sweis hittebehandeling van austenitiese vlekvrye staal drukvate meer omvattend en akkuraat uitgedruk word, sodat ontwerpers kan besluit of en hoe om hittebehandeling vir austenitiese vlekvrye staal drukvate volgens die werklike situasie te maak.
Artikel 74 van die 99ste uitgawe van “Kapasiteitsregulasies” stel dit duidelik: “Austenitiese vlekvrye staal of nie-ysterhoudende metaal drukvate vereis oor die algemeen nie hittebehandeling na sweiswerk nie.Indien hittebehandeling vir spesiale vereistes vereis word, moet dit op die tekening aangedui word.”
2. Hittebehandeling van plofbare vlekvrye staal beklede staalplaathouers Plofbare vlekvrye staal beklede staalplate word al hoe meer algemeen in die drukvatbedryf gebruik as gevolg van hul uitstekende korrosiebestandheid, perfekte kombinasie van meganiese sterkte en redelike kosteprestasie.Hittebehandelingskwessies moet ook onder die aandag van drukvatontwerpers gebring word.
Die tegniese indeks waaraan drukvatontwerpers gewoonlik belang heg vir saamgestelde panele is die bindingstempo daarvan, terwyl die hittebehandeling van saamgestelde panele dikwels as baie min beskou word of deur relevante tegniese standaarde en vervaardigers oorweeg moet word.Die proses om metaal saamgestelde panele te skiet is in wese die proses om energie op die metaaloppervlak toe te pas.
Onder die werking van hoëspoed-puls bots die saamgestelde materiaal skuins met die basismateriaal, en in die toestand van metaalstraal word 'n sigsag saamgestelde koppelvlak tussen die beklede metaal en die basismetaal gevorm om die binding tussen atome te verkry.
Die basismetaal na ontploffingsverwerking word eintlik aan 'n rekversterkingsproses onderwerp.
Gevolglik neem die treksterkte σb toe, die plastisiteitsindeks neem af, en die opbrengssterktewaarde σs is nie duidelik nie.Of dit nou Q235-reeks staal of 16MnR is, na ontploffingsverwerking en dan die meganiese eienskappe daarvan getoets het, toon almal die bogenoemde spanningsversterkingsverskynsel.In hierdie verband vereis beide die titanium-staal beklede plaat en die nikkel-staal beklede plaat dat die beklede plaat onderwerp word aan spanningsverligting hittebehandeling na plofbare samestelling.
Die 99ste uitgawe van die “kapasiteitsmeter” het ook duidelike regulasies hieroor, maar geen sulke regulasies word gemaak vir die plofbare saamgestelde austenitiese vlekvrye staalplaat nie.
In die huidige relevante tegniese standaarde is die vraag of en hoe om die austenitiese vlekvrye staalplaat na ontploffingsverwerking met hitte te behandel, relatief vaag.
GB8165-87 "Stainless Steel Clad Steel Plate" stipuleer: "Volgens die ooreenkoms tussen die verskaffer en die koper kan dit ook in 'n warmgewalste toestand of 'n hittebehandelde toestand gelewer word."Verskaf vir gelykmaak, snoei of sny.Op versoek kan die saamgestelde oppervlak gepekel, gepassiveerd of gepoleer word, en kan ook in 'n hittebehandelde toestand verskaf word.”
Daar word geen melding gemaak van hoe die hittebehandeling uitgevoer word nie.Die hoofrede vir hierdie situasie is steeds die voorgenoemde probleem van sensitiewe streke waar austenitiese vlekvrye staal intergranulêre korrosie produseer.
GB8547-87 “Titanium-staal beklede plaat” bepaal dat die hittebehandelingstelsel vir stresverligting hittebehandeling van titanium-staal beklede plaat is: 540 ℃ ± 25 ℃, hittebewaring vir 3 uur.En hierdie temperatuur is net in die sensibiliseringstemperatuurreeks van austenitiese vlekvrye staal (400℃–850℃).
Daarom is dit moeilik om duidelike regulasies te gee vir die hittebehandeling van plofbare saamgestelde austenitiese vlekvrye staalplate.In hierdie verband moet ons drukvatontwerpers 'n duidelike begrip hê, voldoende aandag gee en ooreenstemmende maatreëls tref.
Eerstens moet 1Cr18Ni9Ti nie gebruik word vir geklede vlekvrye staal nie, want in vergelyking met lae-koolstof austenitiese vlekvrye staal 0Cr18Ni9, is die koolstofinhoud hoër, sensitisering is meer geneig om te voorkom en sy weerstand teen intergranulêre korrosie word verminder.
Daarbenewens, wanneer die drukvatdop en -kop gemaak van plofbare saamgestelde austenitiese vlekvrye staalplaat in moeilike toestande gebruik word, soos: hoë druk, drukskommelings en uiters en hoogs gevaarlike media, moet 00Cr17Ni14Mo2 gebruik word.Ultra-lae koolstof austenitiese vlekvrye staal verminder die moontlikheid van sensitisering.
Die hittebehandelingsvereistes vir saamgestelde panele moet duidelik voorgehou word, en die hittebehandelingstelsel moet in oorleg met relevante partye bepaal word om die doel te bereik dat die basismateriaal 'n sekere hoeveelheid plastiese reserwe het en die saamgestelde materiaal die vereiste weerstand teen korrosie.
3. Kan ander metodes gebruik word om die algehele hittebehandeling van die toerusting te vervang?As gevolg van die beperkings van die vervaardiger se voorwaardes en die oorweging van ekonomiese belange, het baie mense ander metodes ondersoek om die algehele hittebehandeling van drukvate te vervang.Alhoewel hierdie ondersoeke voordelig en waardevol is, is dit tans ook nie 'n plaasvervanger vir die algehele hittebehandeling van drukvate nie.
Die vereistes vir integrale hittebehandeling is nie verslap in tans geldige standaarde en prosedures nie.Onder die verskillende alternatiewe vir die algehele hittebehandeling, is die meer tipiese: plaaslike hittebehandeling, hamermetode om sweisresidiewe spanning uit te skakel, ontploffingsmetode om sweisresidustres en vibrasiemetode uit te skakel, warmwaterbadmetode, ens.
Gedeeltelike hittebehandeling: Dit word bepaal in 10.4.5.3 van GB150-1998 “Steel Pressure Vessels”: “B, C, D gelaste lasse, A-tipe gelaste lasse wat die sferiese kop en die silinder verbind en gebrekkige sweisherstelonderdele word toegelaat om te gebruik gedeeltelike hittebehandeling.Hittebehandelingsmetode.”Hierdie regulasie beteken dat die plaaslike hittebehandelingsmetode nie toegelaat word vir die Klas A-sweislas op die silinder nie, dit wil sê: die hele toerusting word nie toegelaat om die plaaslike hittebehandelingsmetode te gebruik nie, een van die redes is dat die sweisresiduspanning nie simmetries uitgeskakel.
Die hamermetode elimineer residuele sweisspanning: dit wil sê, deur handhamer word 'n lamineringsspanning op die oppervlak van die sweislas geplaas, wat die nadelige effek van oorblywende trekspanning gedeeltelik verreken.
In beginsel het hierdie metode 'n sekere inhiberende effek op die voorkoming van spanningskorrosie-krake.
Omdat daar egter geen kwantitatiewe aanwysers en strenger bedryfsprosedures in die praktiese werkingsproses is nie, en die verifikasiewerk vir vergelyking en gebruik nie genoeg is nie, is dit nie deur die huidige standaard aanvaar nie.
Ontploffingsmetode om oorblywende sweisspanning uit te skakel: Die plofstof word spesiaal in 'n bandvorm gemaak, en die binnewand van die toerusting is op die oppervlak van die sweislas vasgeplak.Die meganisme is dieselfde as dié van die hamermetode om sweisresiduspanning uit te skakel.
Daar word gesê dat hierdie metode sommige van die tekortkominge van die hamermetode kan vergoed om sweisresiduspanning uit te skakel.Sommige eenhede het egter die algehele hittebehandeling en die ontploffingsmetode gebruik om sweisresiduspanning op twee VPG-opgaartenks met dieselfde toestande uit te skakel.Jare later het die tenkopeninginspeksie gevind dat eersgenoemde se gelaste lasse ongeskonde was, terwyl die sweislas van die opgaartenk waarvan die oorblywende spanning deur die ontploffingsmetode uitgeskakel is, baie krake getoon het.Op hierdie manier is die eens gewilde ontploffingsmetode om oorblywende sweisspanning uit te skakel stil.
Daar is ander metodes om oorblywende spanningsverligting te sweis, wat om verskeie redes nie deur die drukvatbedryf aanvaar is nie.In 'n woord, die algehele na-sweis hittebehandeling van drukvate (insluitend onderhittebehandeling in die oond) het die nadele van hoë energieverbruik en lang siklustyd, en dit staar verskeie probleme in die werklike werking in die gesig as gevolg van faktore soos die struktuur van die drukvat, maar dit is steeds die huidige drukvatbedryf.Die enigste metode om sweisresiduspanning uit te skakel wat in alle opsigte aanvaarbaar is.
Pos tyd: Jul-25-2022