Заваривање важних компоненти, заваривање легираног челика и заваривање дебелих делова захтевају претходно загревање пре заваривања.Главне функције предгревања пре заваривања су следеће:
(1) Предгријавање може успорити брзину хлађења након заваривања, што је погодно за избацивање дифузионог водоника у металу шава и избјегавање пукотина изазваних водоником.Истовремено, смањује се степен очвршћавања шава и зоне утицаја топлоте, а отпорност на пукотине завареног споја се побољшава.
(2) Претходно загревање може смањити напон заваривања.Уједначено локално предгревање или укупно предгревање може смањити температурну разлику (такође познату као температурни градијент) између радних комада који се заварују у зони заваривања.На овај начин, с једне стране, смањује се напон заваривања, а са друге стране смањује се брзина напрезања заваривања, што је корисно за избегавање пукотина при заваривању.
(3) Предзагревање може смањити ограничење заварене конструкције, посебно ограничење угаоног споја.Са повећањем температуре предгревања, инциденција пукотина се смањује.
Избор температуре предгревања и међупролазне температуре није везан само за хемијски састав челика и електроде, већ и за крутост заварене конструкције, начин заваривања, температуру околине итд., што треба одредити након свеобухватног разматрања ових Фактори.
Поред тога, уједначеност температуре предгревања у правцу дебљине челичног лима и равномерност у зони завара имају важан утицај на смањење напона заваривања.Ширина локалног предгревања треба да се одреди према ограничењу радног предмета који се завари.Генерално, требало би да буде три пута већа од дебљине зида око подручја завара и не би требало да буде мања од 150-200 мм.Ако предзагревање није равномерно, уместо смањења напона заваривања, повећаће се напон заваривања.
Постоје три сврхе термичке обраде после заваривања: елиминисање водоника, елиминисање напрезања заваривања, побољшање структуре завара и укупних перформанси.
Третман дехидрогенацијом након заваривања се односи на нискотемпературну топлотну обраду која се изводи након што је заваривање завршено, а завар није охлађен на испод 100 °Ц.Општа спецификација је да се загреје на 200~350℃ и да се држи 2-6 сати.Главна функција третмана елиминације водоника после заваривања је да убрза излазак водоника у шав и топлотно погођену зону, што је изузетно ефикасно у спречавању пукотина заваривања током заваривања нисколегираних челика.
Током процеса заваривања, због неуједначености загревања и хлађења, и ограничења или спољашњег ограничења саме компоненте, напон заваривања ће увек бити генерисан у компоненти након завршетка заваривања.Постојање напона заваривања у компоненти ће смањити стварну носивост подручја завареног споја, изазвати пластичну деформацију, па чак и довести до оштећења компоненте у тешким случајевима.
Термичка обрада за ублажавање напона је да се смањи граница попуштања завареног радног предмета на високој температури како би се постигла сврха опуштања напона заваривања.Постоје две најчешће коришћене методе: једна је опште каљење на високој температури, то јест, цео завар се ставља у пећ за грејање, полако се загрева до одређене температуре, затим држи неко време и на крају се хлади на ваздуху или у пећи.
На овај начин се може елиминисати 80%-90% напрезања заваривања.Други метод је локално каљење на високим температурама, односно само загревање шава и његове околине, а затим лагано хлађење, смањење вршне вредности напона заваривања, чинећи расподелу напона релативно равном и делимично елиминишући напон заваривања.
Након што се неки материјали од легираног челика заваре, њихови заварени спојеви ће изгледати очврснуте структуре, што ће погоршати механичка својства материјала.Поред тога, ова ојачана структура може довести до уништења споја под дејством напона заваривања и водоника.Након термичке обраде, металографска структура споја се побољшава, пластичност и жилавост завареног споја се побољшавају, а свеобухватна механичка својства завареног споја се побољшавају.
Третман дехидрогенацијом је да се неко време одржава топлом у опсегу температуре грејања од 300 до 400 степени.Сврха је да се убрза излазак водоника у заварени спој, а ефекат третмана дехидрогенацијом је бољи од ефекта накнадног загревања на ниској температури.
Термичка обрада након заваривања и након заваривања, благовремено накнадно загревање и третман дехидрогенације након заваривања су једна од ефикасних мера за спречавање хладних пукотина у заваривању.Пукотине изазване водоником узроковане акумулацијом водоника у вишепролазном и вишеслојном заваривању дебелих плоча треба третирати са 2 до 3 међупроцеса уклањања водоника.
Разматрање топлотног третмана у пројектовању посуда под притиском
Разматрање топлотног третмана у дизајну посуда под притиском Топлотна обрада, као традиционална и ефикасна метода за побољшање и обнављање својстава метала, увек је била релативно слаба карика у пројектовању и производњи посуда под притиском.
Посуде под притиском укључују четири врсте топлотних третмана:
Термичка обрада након заваривања (термичка обрада за ублажавање напрезања);топлотна обрада ради побољшања својстава материјала;топлотна обрада за обнављање својстава материјала;третман елиминације водоника након заваривања.Фокус овде је на разматрању питања везаних за термичку обраду након заваривања, која се широко користи у дизајну посуда под притиском.
1. Да ли је посуди под притиском од аустенитног нерђајућег челика потребна топлотна обрада након заваривања?Термичка обрада после заваривања је коришћење смањења границе попуштања металног материјала на високој температури да би се створило пластично течење на месту где је напон велики, како би се постигла сврха елиминисања заосталих напона заваривања, и на У исто време може се побољшати пластичност и жилавост заварених спојева и зона погођених топлотом, и побољшати способност отпорности на корозију под стресом.Ова метода ублажавања напрезања се широко користи у посудама под притиском од угљеничног челика, нисколегираног челика са кубичном кристалном структуром усредсређеном на тело.
Кристална структура аустенитног нерђајућег челика је кубична са лицем.Пошто метални материјал кубичне кристалне структуре усмерене на лице има више равни клизања од кубика у центру тела, он показује добру жилавост и својства јачања деформација.
Поред тога, у дизајну посуда под притиском, нерђајући челик се често бира за две сврхе заштите од корозије и испуњавања посебних захтева температуре.Поред тога, нерђајући челик је скуп у поређењу са угљеничним челиком и нисколегираним челиком, тако да његова дебљина зида неће бити велика.дебео.
Стога, с обзиром на безбедност нормалног рада, нема потребе за термичком обрадом после заваривања за посуде под притиском од аустенитног нерђајућег челика.
Што се тиче корозије услед употребе, нестабилност материјала, као што је пропадање изазвано ненормалним радним условима као што су замор, ударно оптерећење, итд., тешко је узети у обзир у конвенционалном дизајну.Ако постоје такве ситуације, релевантно научно и техничко особље (као што су: пројектовање, употреба, научно истраживање и друге релевантне јединице) треба да спроведе дубинско истраживање, упоредне експерименте и смисли изводљив план топлотног третмана како би осигурао да свеобухватно не утиче на перформансе рада посуде под притиском.
Иначе, ако потреба и могућност термичке обраде за аустенитне посуде под притиском нису у потпуности размотрене, често је неизводљиво једноставно поставити захтеве за топлотну обраду аустенитног нерђајућег челика по аналогији са угљеничним челиком и нисколегираним челиком.
У садашњем стандарду, захтеви за термичку обраду након заваривања посуда под притиском од аустенитног нерђајућег челика су прилично нејасни.У ГБ150 је прописано: „Осим ако није другачије назначено на цртежима, хладно обликоване аустенитне главе од нерђајућег челика не смеју се термички обрађивати“.
Што се тиче тога да ли се топлотна обрада врши у другим случајевима, може се разликовати у зависности од схватања различитих људи.ГБ150 предвиђа да контејнер и његове компоненте под притиском испуњавају један од следећих услова и да треба да буду термички обрађени.Друга и трећа ставка су: „Контејнери са стрес корозијом, као што су контејнери који садрже течни нафтни гас, течни амонијак, итд.“и „Контејнери који садрже изузетно или високо токсичне медије“.
У њему се само наводи: „Осим ако није другачије назначено на цртежима, заварени спојеви од аустенитног нерђајућег челика не смеју се термички обрађивати“.
Са нивоа стандардног изражавања, овај захтев треба схватити углавном за различите ситуације наведене у првој тачки.Горе наведене друга и трећа ситуација не морају нужно бити укључене.
На овај начин, захтеви за термичком обрадом посуда под притиском аустенитног нерђајућег челика након заваривања могу се свеобухватније и тачније изразити, тако да пројектанти могу да одлуче да ли ће и како извршити термичку обраду аустенитних посуда под притиском од нерђајућег челика према стварном стању.
Члан 74. 99. издања „Правила о капацитету” јасно каже: „Аустенитне посуде под притиском од нерђајућег челика или обојених метала генерално не захтевају термичку обраду након заваривања.Ако је за посебне захтеве потребна термичка обрада, то треба назначити на цртежу.”
2. Термичка обрада експлозивних челичних плоча обложених нерђајућим челиком Плоче од челика обложене експлозивом од нерђајућег челика се све више користе у индустрији посуда под притиском због њихове одличне отпорности на корозију, савршене комбинације механичке чврстоће и разумних перформанси трошкова.На питања топлотне обраде такође треба скренути пажњу дизајнера посуда под притиском.
Технички индекс којем дизајнери посуда под притиском обично придају значај за композитне панеле је њихова брзина везивања, док се топлотна обрада композитних панела често сматра веома мало или би требало да се разматра од стране релевантних техничких стандарда и произвођача.Процес пескарења металних композитних панела је у суштини процес примене енергије на металну површину.
Под дејством импулса велике брзине, композитни материјал се косо судара са основним материјалом, а у стању металног млаза формира се цик-цак композитни интерфејс између обложеног метала и основног метала како би се постигла веза између атома.
Основни метал након обраде експлозијом је заправо подвргнут процесу јачања деформацијама.
Као резултат тога, затезна чврстоћа σб расте, индекс пластичности се смањује, а вредност границе течења σс није очигледна.Било да се ради о челику серије К235 или 16МнР, након обраде експлозијом и затим тестирања његових механичких својстава, сви показују горе наведени феномен ојачања деформација.С тим у вези, и плоча обложена титанијум-челиком и плоча обложена никлом-челиком захтевају да се обложена плоча подвргне топлотној обради за смањење напона након мешања експлозива.
99. издање „капацитета“ такође има јасне прописе о томе, али такви прописи нису направљени за експлозивну композитну аустенитну плочу од нерђајућег челика.
У актуелним релевантним техничким стандардима, питање да ли и како термички обрађивати аустенитну плочу од нерђајућег челика након обраде експлозијом је релативно нејасно.
ГБ8165-87 „Челична плоча обложена нерђајућим челиком“ предвиђа: „Према уговору између добављача и купца, може се испоручити и у топло ваљаном стању или термички обрађеном.“Испоручује се за нивелисање, подрезивање или сечење.На захтев, композитна површина се може киселити, пасивирати или полирати, а може се испоручити иу термички обрађеном стању.
Не помиње се како се врши термичка обрада.Главни разлог за ову ситуацију је и даље поменути проблем осетљивих подручја где аустенитни нерђајући челик производи интергрануларну корозију.
ГБ8547-87 „Плоча обложена титанијум-челиком” предвиђа да је систем топлотне обраде за термичку обраду обложене плоче од титанијума челика: 540 ℃ ± 25 ℃, очување топлоте 3 сата.А ова температура је управо у опсегу температуре сензибилизације аустенитног нерђајућег челика (400℃–850℃).
Због тога је тешко дати јасне прописе за термичку обраду експлозивних композитних аустенитних лимова од нерђајућег челика.У том смислу, наши пројектанти посуда под притиском морају имати јасно разумевање, посветити довољно пажње и предузети одговарајуће мере.
Пре свега, 1Цр18Ни9Ти не треба користити за обложени нерђајући челик, јер у поређењу са нискоугљеничним аустенитним нерђајућим челиком 0Цр18Ни9, његов садржај угљеника је већи, већа је вероватноћа да ће доћи до сензибилизације и смањена је отпорност на интергрануларну корозију.
Поред тога, када се шкољка и глава посуде под притиском направљени од експлозивне композитне аустенитне плоче од нерђајућег челика користе у тешким условима, као што су: високи притисак, флуктуације притиска и изузетно и веома опасни медији, треба користити 00Цр17Ни14Мо2.Аустенитни нерђајући челици са ултра ниским садржајем угљеника минимизирају могућност сензибилизације.
Захтјеве за термичку обраду композитних панела треба јасно поставити, а систем термичке обраде треба одредити у консултацији са релевантним странама, како би се постигла сврха да основни материјал има одређену количину пластичне резерве, а композитни материјал потребна отпорност на корозију.
3. Да ли се могу користити друге методе за замену укупне топлотне обраде опреме?Због ограничења услова произвођача и узимања у обзир економских интереса, многи људи су истраживали друге методе за замену укупне топлотне обраде посуда под притиском.Иако су ова истраживања корисна и вредна, али тренутно такође нису замена за укупну топлотну обраду посуда под притиском.
Захтеви за интегралну топлотну обраду нису ублажени у тренутно важећим стандардима и процедурама.Међу различитим алтернативама за свеукупну топлотну обраду, типичније су: локална топлотна обрада, метода чекићем за елиминисање заосталог напрезања заваривања, метода експлозије за елиминисање заосталог напрезања заваривања и метода вибрација, метода купатила са топлом водом итд.
Делимична термичка обрада: Предвиђено је у 10.4.5.3 ГБ150-1998 „Челичне посуде под притиском“: „Б, Ц, Д заварени спојеви, заварени спојеви типа А који повезују сферичну главу и цилиндар и дозвољено је коришћење неисправних делова за поправку заваривања делимична топлотна обрада.Метода топлотног третмана."Ова уредба значи да није дозвољена метода локалне термичке обраде за завар класе А на цилиндру, односно: за читаву опрему није дозвољено да користи метод локалне топлотне обраде, један од разлога је што се не може смањити заостали напон заваривања. елиминисан симетрично.
Метода ударања чекићем елиминише заостали напон заваривања: то јест, ручним ударањем чекићем, напон ламинације се поставља на површину завареног споја, чиме се делимично поништава штетан ефекат заосталог затезног напона.
У принципу, овај метод има одређени инхибиторни ефекат на спречавање пуцања корозије под напоном.
Међутим, пошто у процесу практичног рада нема квантитативних индикатора и строжих оперативних процедура, а рад на верификацији за поређење и употребу није довољан, он није усвојен важећим стандардом.
Метода експлозије за елиминисање преосталог напрезања заваривања: Експлозив је посебно направљен у облику траке, а унутрашњи зид опреме је заглављен на површини завареног споја.Механизам је исти као код методе чекића за уклањање заосталих напрезања заваривања.
Речено је да ова метода може надокнадити неке од недостатака методе чекићем како би се елиминисало заостало напрезање заваривања.Међутим, неке јединице су користиле укупну топлотну обраду и метод експлозије да елиминишу заостали напон заваривања на два резервоара за складиштење ТНГ-а са истим условима.Годинама касније, инспекцијом отварања резервоара утврђено је да су заварени спојеви првог били неоштећени, док су заварени спојеви резервоара за складиштење чији је заостали напон елиминисан методом експлозије показао много пукотина.На овај начин, некада популарна метода експлозије за елиминисање заосталих напрезања заваривања је тиха.
Постоје и друге методе за отклањање заосталог напрезања заваривања, које из различитих разлога нису прихваћене у индустрији посуда под притиском.Једном речју, укупна топлотна обрада посуда под притиском након заваривања (укључујући подтоплинску обраду у пећи) има недостатке високе потрошње енергије и дугог времена циклуса, и суочава се са разним потешкоћама у стварном раду због фактора као што су структуру посуде под притиском, али је то и даље актуелна индустрија посуда под притиском.Једини метод елиминисања преосталог напрезања заваривања који је прихватљив у сваком погледу.
Време поста: 25.07.2022