Kimpalan komponen penting, kimpalan keluli aloi dan kimpalan bahagian tebal semuanya memerlukan pemanasan awal sebelum mengimpal.Fungsi utama pemanasan awal sebelum kimpalan adalah seperti berikut:
(1) Prapemanasan boleh memperlahankan kadar penyejukan selepas kimpalan, yang kondusif untuk melepaskan hidrogen boleh resapan dalam logam kimpalan dan mengelakkan keretakan akibat hidrogen.Pada masa yang sama, tahap pengerasan kimpalan dan zon yang terjejas haba dikurangkan, dan rintangan retak sambungan dikimpal bertambah baik.
(2) Pemanasan awal boleh mengurangkan tekanan kimpalan.Pemanasan awal tempatan yang seragam atau pemanasan awal keseluruhan boleh mengurangkan perbezaan suhu (juga dikenali sebagai kecerunan suhu) antara bahan kerja yang akan dikimpal di kawasan kimpalan.Dengan cara ini, dalam satu pihak, tegasan kimpalan dikurangkan, dan sebaliknya, kadar terikan kimpalan dikurangkan, yang bermanfaat untuk mengelakkan keretakan kimpalan.
(3) Pemanasan awal boleh mengurangkan sekatan struktur yang dikimpal, terutamanya sekatan sambungan fillet.Dengan peningkatan suhu prapemanasan, kejadian keretakan berkurangan.
Pemilihan suhu prapemanasan dan suhu interpass bukan sahaja berkaitan dengan komposisi kimia keluli dan elektrod, tetapi juga kepada ketegaran struktur yang dikimpal, kaedah kimpalan, suhu ambien, dan lain-lain, yang harus ditentukan selepas pertimbangan menyeluruh mengenainya. faktor.
Di samping itu, keseragaman suhu prapemanasan dalam arah ketebalan kepingan keluli dan keseragaman dalam zon kimpalan mempunyai pengaruh penting dalam mengurangkan tegasan kimpalan.Lebar pemanasan awal tempatan hendaklah ditentukan mengikut sekatan bahan kerja yang hendak dikimpal.Secara amnya, ia hendaklah tiga kali ganda ketebalan dinding di sekeliling kawasan kimpalan, dan tidak boleh kurang daripada 150-200 mm.Sekiranya pemanasan awal tidak seragam, bukannya mengurangkan tegasan kimpalan, ia akan meningkatkan tegasan kimpalan.
Terdapat tiga tujuan rawatan haba selepas kimpalan: menghapuskan hidrogen, menghapuskan tegasan kimpalan, menambah baik struktur kimpalan dan prestasi keseluruhan.
Rawatan penyahhidrogenan selepas kimpalan merujuk kepada rawatan haba suhu rendah yang dilakukan selepas kimpalan selesai dan kimpalan belum disejukkan ke bawah 100 °C.Spesifikasi umum adalah untuk memanaskan hingga 200 ~ 350 ℃ dan simpan selama 2-6 jam.Fungsi utama rawatan penghapusan hidrogen selepas kimpalan adalah untuk mempercepatkan pelepasan hidrogen dalam zon kimpalan dan terjejas haba, yang sangat berkesan dalam mencegah keretakan kimpalan semasa mengimpal keluli aloi rendah.
Semasa proses kimpalan, disebabkan oleh ketidakseragaman pemanasan dan penyejukan, dan sekatan atau sekatan luaran komponen itu sendiri, tegasan kimpalan akan sentiasa dijana dalam komponen selepas kerja kimpalan selesai.Kewujudan tegasan kimpalan dalam komponen akan mengurangkan kapasiti galas sebenar kawasan sambungan yang dikimpal, menyebabkan ubah bentuk plastik, malah membawa kepada kerosakan komponen dalam kes yang teruk.
Rawatan haba pelepasan tekanan adalah untuk mengurangkan kekuatan hasil bahan kerja yang dikimpal pada suhu tinggi untuk mencapai tujuan mengendurkan tegasan kimpalan.Terdapat dua kaedah yang biasa digunakan: satu ialah pembajaan suhu tinggi keseluruhan, iaitu, keseluruhan kimpalan dimasukkan ke dalam relau pemanasan, perlahan-lahan dipanaskan pada suhu tertentu, kemudian disimpan untuk tempoh masa, dan akhirnya disejukkan di udara atau dalam relau.
Dengan cara ini, 80% -90% tegasan kimpalan boleh dihapuskan.Kaedah lain ialah pembajaan suhu tinggi tempatan, iaitu, hanya memanaskan kimpalan dan kawasan sekitarnya, dan kemudian perlahan-lahan menyejukkan, mengurangkan nilai puncak tegasan kimpalan, menjadikan pengagihan tegasan agak rata, dan sebahagiannya menghapuskan tegasan kimpalan.
Selepas beberapa bahan keluli aloi dikimpal, sambungan dikimpal mereka akan kelihatan struktur keras, yang akan merosot sifat mekanikal bahan.Di samping itu, struktur yang mengeras ini boleh menyebabkan kemusnahan sendi di bawah tindakan tegasan kimpalan dan hidrogen.Selepas rawatan haba, struktur metalografi sambungan bertambah baik, keplastikan dan keliatan sambungan dikimpal bertambah baik, dan sifat mekanikal komprehensif sambungan dikimpal bertambah baik.
Rawatan dehidrogenasi adalah untuk memanaskan badan untuk tempoh masa dalam julat suhu pemanasan 300 hingga 400 darjah.Tujuannya adalah untuk mempercepatkan pelepasan hidrogen dalam sambungan yang dikimpal, dan kesan rawatan penyahhidrogenan adalah lebih baik daripada suhu rendah selepas pemanasan.
Rawatan haba selepas kimpalan dan selepas kimpalan, rawatan pasca pemanasan dan penyahhidrogenan yang tepat pada masanya selepas kimpalan adalah salah satu langkah berkesan untuk mengelakkan keretakan sejuk dalam kimpalan.Keretakan akibat hidrogen yang disebabkan oleh pengumpulan hidrogen dalam kimpalan berbilang laluan dan berbilang lapisan plat tebal harus dirawat dengan 2 hingga 3 rawatan penyingkiran hidrogen perantaraan.
Pertimbangan Rawatan Haba dalam Reka Bentuk Kapal Tekanan
Pertimbangan Rawatan Haba dalam Reka Bentuk Kapal Tekanan Rawatan haba, sebagai kaedah tradisional dan berkesan untuk memperbaiki dan memulihkan sifat logam, sentiasa menjadi pautan yang agak lemah dalam reka bentuk dan pembuatan bejana tekanan.
Pembuluh tekanan melibatkan empat jenis rawatan haba:
Rawatan haba selepas kimpalan (rawatan haba pelepasan tekanan);rawatan haba untuk memperbaiki sifat bahan;rawatan haba untuk memulihkan sifat bahan;rawatan penghapusan hidrogen selepas kimpalan.Tumpuan di sini adalah untuk membincangkan isu yang berkaitan dengan rawatan haba selepas kimpalan, yang digunakan secara meluas dalam reka bentuk bekas tekanan.
1. Adakah bekas tekanan keluli tahan karat austenit memerlukan rawatan haba selepas kimpalan?Rawatan haba selepas kimpalan adalah menggunakan pengurangan had hasil bahan logam pada suhu tinggi untuk menjana aliran plastik di tempat di mana tegasan tinggi, untuk mencapai tujuan menghapuskan tegasan baki kimpalan, dan pada masa yang sama boleh Meningkatkan keplastikan dan keliatan sendi dikimpal dan zon terjejas haba, dan meningkatkan keupayaan untuk menahan kakisan tekanan.Kaedah pelepasan tekanan ini digunakan secara meluas dalam keluli karbon, bekas tekanan keluli aloi rendah dengan struktur kristal padu berpusatkan badan.
Struktur kristal keluli tahan karat austenit adalah kubik berpusat muka.Oleh kerana bahan logam struktur hablur padu berpusat muka mempunyai lebih banyak satah gelincir daripada padu berpusat badan, ia mempamerkan sifat keliatan dan pengukuhan terikan yang baik.
Di samping itu, dalam reka bentuk bekas tekanan, keluli tahan karat sering dipilih untuk dua tujuan anti-karat dan memenuhi keperluan khas suhu.Di samping itu, keluli tahan karat adalah mahal berbanding dengan keluli karbon dan keluli aloi rendah, jadi ketebalan dindingnya tidak akan terlalu tinggi.tebal.
Oleh itu, memandangkan keselamatan operasi biasa, tidak ada keperluan untuk keperluan rawatan haba selepas kimpalan untuk bekas tekanan keluli tahan karat austenit.
Bagi kakisan akibat penggunaan, ketidakstabilan bahan, seperti kemerosotan yang disebabkan oleh keadaan operasi yang tidak normal seperti keletihan, beban impak, dan lain-lain, adalah sukar untuk dipertimbangkan dalam reka bentuk konvensional.Jika situasi ini wujud, kakitangan saintifik dan teknikal yang berkaitan (seperti: reka bentuk, penggunaan, penyelidikan saintifik dan unit lain yang berkaitan) perlu menjalankan penyelidikan mendalam, eksperimen perbandingan, dan menghasilkan pelan rawatan haba yang boleh dilaksanakan untuk memastikan bahawa prestasi perkhidmatan kapal tekanan tidak terjejas.
Jika tidak, jika keperluan dan kemungkinan rawatan haba untuk bekas tekanan keluli tahan karat austenit tidak dipertimbangkan sepenuhnya, selalunya tidak mungkin untuk hanya membuat keperluan rawatan haba untuk keluli tahan karat austenit dengan analogi dengan keluli karbon dan keluli aloi rendah.
Dalam piawaian semasa, keperluan untuk rawatan haba selepas kimpalan bekas tekanan keluli tahan karat austenit agak samar-samar.Ia ditetapkan dalam GB150: "Melainkan dinyatakan sebaliknya dalam lukisan, kepala keluli tahan karat austenit yang dibentuk sejuk mungkin tidak dirawat haba".
Sama ada rawatan haba dilakukan dalam kes lain, ia mungkin berbeza mengikut pemahaman orang yang berbeza.Ia ditetapkan dalam GB150 bahawa bekas dan komponen tekanannya memenuhi salah satu syarat berikut dan harus dirawat haba.Item kedua dan ketiga ialah: "Bekas dengan kakisan tegasan, seperti bekas yang mengandungi gas petroleum cecair, ammonia cecair, dll."dan "Bekas yang mengandungi media yang sangat atau sangat toksik".
Ia hanya ditetapkan di dalamnya: "Melainkan dinyatakan sebaliknya dalam lukisan, sambungan dikimpal keluli tahan karat austenit mungkin tidak dirawat haba".
Daripada tahap ungkapan standard, keperluan ini harus difahami sebagai terutamanya untuk pelbagai situasi yang disenaraikan dalam item pertama.Situasi kedua dan ketiga yang disebutkan di atas mungkin tidak semestinya disertakan.
Dengan cara ini, keperluan untuk rawatan haba pasca-kimpalan kapal tekanan keluli tahan karat austenit boleh dinyatakan dengan lebih komprehensif dan tepat, supaya pereka bentuk boleh memutuskan sama ada dan bagaimana untuk memanaskan rawatan untuk kapal tekanan keluli tahan karat austenit mengikut keadaan sebenar.
Artikel 74 "Peraturan Kapasiti" edisi ke-99 dengan jelas menyatakan: "Bejana tekanan keluli tahan karat Austenit atau bukan ferus secara amnya tidak memerlukan rawatan haba selepas kimpalan.Jika rawatan haba diperlukan untuk keperluan khas, ia hendaklah ditunjukkan pada lukisan.”
2. Rawatan haba bekas plat keluli bersalut keluli tahan karat letupan Plat keluli bersalut keluli tahan karat letupan semakin banyak digunakan dalam industri bejana tekanan kerana rintangan kakisan yang sangat baik, gabungan kekuatan mekanikal yang sempurna dan prestasi kos yang berpatutan.Isu rawatan haba juga harus dibawa ke perhatian pereka bejana tekanan.
Indeks teknikal yang biasanya diberi perhatian oleh pereka bejana tekanan untuk panel komposit ialah kadar ikatannya, manakala rawatan haba panel komposit sering dianggap sangat sedikit atau harus dipertimbangkan oleh piawaian teknikal dan pengeluar yang berkaitan.Proses peletupan panel komposit logam pada asasnya adalah proses menggunakan tenaga pada permukaan logam.
Di bawah tindakan nadi berkelajuan tinggi, bahan komposit berlanggar dengan bahan asas secara serong, dan dalam keadaan jet logam, antara muka komposit zigzag terbentuk antara logam berpakaian dan logam asas untuk mencapai ikatan antara atom.
Logam asas selepas pemprosesan letupan sebenarnya tertakluk kepada proses pengukuhan terikan.
Akibatnya, kekuatan tegangan σb meningkat, indeks keplastikan berkurangan, dan nilai kekuatan hasil σs tidak jelas.Sama ada keluli siri Q235 atau 16MnR, selepas pemprosesan letupan dan kemudian menguji sifat mekanikalnya, semuanya menunjukkan fenomena pengukuhan terikan di atas.Dalam hal ini, kedua-dua plat bersalut keluli titanium dan plat bersalut keluli nikel memerlukan plat bersalut tertakluk kepada rawatan haba pelepasan tekanan selepas pengkompaunan bahan letupan.
"Tolok kapasiti" edisi ke-99 juga mempunyai peraturan yang jelas mengenai perkara ini, tetapi tiada peraturan sedemikian dibuat untuk plat keluli tahan karat austenit komposit bahan letupan.
Dalam piawaian teknikal semasa yang berkaitan, persoalan sama ada dan bagaimana untuk memanaskan plat keluli tahan karat austenit selepas pemprosesan letupan agak samar-samar.
GB8165-87 "Plat Keluli Bersalut Keluli Tahan Karat" menetapkan: "Menurut perjanjian antara pembekal dan pembeli, ia juga boleh dihantar dalam keadaan gelek panas atau keadaan dirawat haba."Dibekalkan untuk meratakan, memangkas atau memotong.Atas permintaan, permukaan komposit boleh dijeruk, dipasifkan atau digilap, dan juga boleh dibekalkan dalam keadaan dirawat haba."
Tidak disebutkan bagaimana rawatan haba dilakukan.Sebab utama untuk keadaan ini masih lagi adalah masalah kawasan tersensitisasi yang disebut di atas di mana keluli tahan karat austenit menghasilkan kakisan antara butiran.
GB8547-87 "Plat bersalut keluli titanium" menetapkan bahawa sistem rawatan haba untuk rawatan haba pelepasan tekanan plat bersalut keluli titanium ialah: 540 ℃ ± 25 ℃, pemeliharaan haba selama 3 jam.Dan suhu ini hanya dalam julat suhu pemekaan keluli tahan karat austenit (400 ℃–850 ℃).
Oleh itu, adalah sukar untuk memberikan peraturan yang jelas untuk rawatan haba kepingan keluli tahan karat austenit komposit letupan.Dalam hal ini, pereka kapal tekanan kami mesti mempunyai pemahaman yang jelas, memberi perhatian yang mencukupi, dan mengambil langkah yang sepadan.
Pertama sekali, 1Cr18Ni9Ti tidak boleh digunakan untuk keluli tahan karat berpakaian, kerana berbanding dengan keluli tahan karat austenit rendah karbon 0Cr18Ni9, kandungan karbonnya lebih tinggi, pemekaan lebih berkemungkinan berlaku, dan ketahanannya terhadap kakisan antara butiran berkurangan.
Di samping itu, apabila cangkerang dan kepala kapal tekanan yang diperbuat daripada plat keluli tahan karat austenit komposit bahan letupan digunakan dalam keadaan yang teruk, seperti: tekanan tinggi, turun naik tekanan, dan media yang sangat dan sangat berbahaya, 00Cr17Ni14Mo2 harus digunakan.Keluli tahan karat austenit karbon ultra rendah meminimumkan kemungkinan pemekaan.
Keperluan rawatan haba untuk panel komposit hendaklah dikemukakan dengan jelas, dan sistem rawatan haba harus ditentukan dengan berunding dengan pihak yang berkaitan, untuk mencapai tujuan bahawa bahan asas mempunyai sejumlah rizab plastik dan bahan komposit mempunyai rintangan kakisan yang diperlukan.
3. Bolehkah kaedah lain digunakan untuk menggantikan rawatan haba keseluruhan peralatan?Disebabkan oleh batasan keadaan pengilang dan pertimbangan kepentingan ekonomi, ramai orang telah meneroka kaedah lain untuk menggantikan rawatan haba keseluruhan bekas tekanan.Walaupun penerokaan ini bermanfaat dan berharga, tetapi pada masa ini Ia juga bukan pengganti rawatan haba keseluruhan bekas tekanan.
Keperluan untuk rawatan haba integral belum dilonggarkan dalam piawaian dan prosedur yang sah pada masa ini.Di antara pelbagai alternatif kepada rawatan haba keseluruhan, yang lebih tipikal ialah: rawatan haba tempatan, kaedah penukul untuk menghapuskan tegasan baki kimpalan, kaedah letupan untuk menghapuskan tegasan baki kimpalan dan kaedah getaran, kaedah mandi air panas, dsb.
Rawatan haba separa: Ia ditetapkan dalam 10.4.5.3 GB150-1998 "Bejana Tekanan Keluli": "B, C, D sambungan dikimpal, A jenis sambungan dikimpal yang menyambungkan kepala sfera dan silinder dan bahagian pembaikan kimpalan yang rosak dibenarkan untuk digunakan. rawatan haba separa.Kaedah rawatan haba.”Peraturan ini bermakna kaedah rawatan haba tempatan tidak dibenarkan untuk kimpalan Kelas A pada silinder, iaitu: keseluruhan peralatan tidak dibenarkan menggunakan kaedah rawatan haba tempatan, salah satu sebabnya ialah tegasan baki kimpalan tidak boleh disingkirkan secara simetri.
Kaedah penukul menghilangkan tegasan baki kimpalan: iaitu, melalui penukul manual, tegasan laminasi ditindih pada permukaan sambungan dikimpal, dengan itu mengimbangi sebahagian kesan buruk tegangan tegangan sisa.
Pada dasarnya, kaedah ini mempunyai kesan perencatan tertentu untuk mencegah keretakan kakisan tegasan.
Walau bagaimanapun, kerana tiada penunjuk kuantitatif dan prosedur operasi yang lebih ketat dalam proses operasi praktikal, dan kerja pengesahan untuk perbandingan dan penggunaan tidak mencukupi, ia tidak diterima pakai oleh piawaian semasa.
Kaedah letupan untuk menghapuskan tegasan baki kimpalan: Bahan letupan dibuat khas menjadi bentuk pita, dan dinding dalaman peralatan tersangkut pada permukaan sambungan yang dikimpal.Mekanismenya adalah sama seperti kaedah tukul untuk menghapuskan tegasan baki kimpalan.
Dikatakan bahawa kaedah ini boleh menggantikan beberapa kelemahan kaedah penukul untuk menghapuskan tegasan baki kimpalan.Walau bagaimanapun, beberapa unit telah menggunakan rawatan haba keseluruhan dan kaedah letupan untuk menghapuskan tegasan baki kimpalan pada dua tangki simpanan LPG dengan keadaan yang sama.Bertahun-tahun kemudian, pemeriksaan pembukaan tangki mendapati bahawa sambungan dikimpal bekas adalah utuh, manakala sambungan dikimpal tangki simpanan yang sisa tegasan telah dihapuskan melalui kaedah letupan menunjukkan banyak keretakan.Dengan cara ini, kaedah letupan yang popular sekali untuk menghapuskan tekanan baki kimpalan adalah senyap.
Terdapat kaedah lain untuk mengimpal pelepasan tekanan sisa, yang atas pelbagai sebab tidak diterima oleh industri kapal tekanan.Secara ringkasnya, keseluruhan rawatan haba selepas kimpalan bekas tekanan (termasuk rawatan sub-haba dalam relau) mempunyai kelemahan penggunaan tenaga yang tinggi dan masa kitaran yang panjang, dan ia menghadapi pelbagai kesukaran dalam operasi sebenar disebabkan oleh faktor-faktor seperti struktur kapal tekanan, tetapi ia masih merupakan industri kapal tekanan semasa.Satu-satunya kaedah untuk menghapuskan tegasan baki kimpalan yang boleh diterima dalam semua aspek.
Masa siaran: Jul-25-2022