Преостанатиот стрес при заварување е предизвикан од нерамномерната температурна распределба на заварите предизвикани од заварување, термичка експанзија и контракција на металот на заварот итн., па затоа неизбежно ќе се генерира преостанат стрес при конструкцијата на заварувањето. Најчестиот метод за елиминирање на преостанатиот стрес е калењето со висока температура, односно заварот се става во печка за термичка обработка и се загрева до одредена температура и се одржува топло одреден временски период. Границата на издашност на материјалот се намалува при висока температура, така што пластичниот тек се јавува на места со висок внатрешен стрес, еластичната деформација постепено се намалува, а пластичната деформација постепено се зголемува за да се намали стресот.
01 Избор на метод на термичка обработка
Ефектот на термичката обработка по заварувањето врз цврстината на истегнување и границата на лазење на металот е поврзан со температурата и времето на задржување на термичка обработка. Ефектот на термичка обработка по заварувањето врз цврстината на ударот на металот на заварот варира кај различни типови челик. Термичката обработка по заварувањето генерално користи единечно калење со висока температура или нормализирање плус калење со висока температура. Нормализирање плус високотемпературно калење термичка обработка се користи за гасно заварување. Тоа е затоа што зрната на заварите за гасно заварување и зоните погодени од топлина се груби и треба да се рафинираат, па затоа се користи нормализирачки третман. Сепак, еднократното нормализирање не може да го елиминира преостанатиот стрес, па затоа е потребно високотемпературно калење за да се елиминира стресот. Единечното калење со средна температура е погодно само за монтажно заварување на големи обични контејнери со нискојаглероден челик собрани на лице место, а неговата цел е да постигне делумно елиминирање на преостанатиот стрес и дехидрогенизација. Во повеќето случаи, се користи еднократно калење со висока температура. Греењето и ладењето на термичката обработка не треба да биде премногу брзо, а внатрешните и надворешните ѕидови треба да бидат униформни.
02 Методи на термичка обработка што се користат во садови под притисок
Постојат два вида методи на термичка обработка кои се користат во садовите под притисок: едниот е термичка обработка за подобрување на механичките својства; другата е термичка обработка по заварување (PWHT). Во широка смисла, термичка обработка по заварување е термичка обработка на областа за заварување или заварените компоненти по заварувањето на работното парче. Специфичните содржини вклучуваат жарење за олеснување на стресот, целосно жарење, раствор, нормализирање, нормализирање и калење, калење, ослободување од стрес при ниски температури, термичка обработка со врнежи итн. односно, со цел да се подобрат перформансите на областа за заварување и да се елиминираат штетните ефекти како што е преостанатиот стрес при заварување, областа за заварување и сродните делови се рамномерно и целосно загреани под температурата на трансформацијата на металната фаза 2, а потоа рамномерно се ладат. Во многу случаи, дискутираната термичка обработка по заварувањето е во суштина термичка обработка за ослободување од стрес по заварувањето.
03Цел на термичка обработка по заварување
1. Опуштете го преостанатиот стрес при заварување.
2. Стабилизирајте ја формата и големината на структурата и намалете ја изобличувањето.
3. Подобрете ги перформансите на основниот материјал и заварените споеви, вклучувајќи: а. Подобрете ја пластичноста на металот на заварувањето. б. Намалете ја цврстината на зоната погодена од топлина. в. Подобрете ја цврстината на фрактура. г. Подобрете ја силата на замор. д. Вратете ја или подобрете ја силата на отстапување намалена при ладно формирање.
4. Подобрете ја способноста да се спротивстави на корозија од стрес.
5. Понатамошно ослободување на штетни гасови во металот на заварот, особено водород, за да се спречи појавата на одложени пукнатини.
04 Пресуда за неопходноста од PWHT
Дали на садот под притисок му треба термичка обработка по заварувањето треба јасно да се наведе во дизајнот, а тековните спецификации за дизајн на садот под притисок имаат барања за тоа.
За заварени садови под притисок, постои голем преостанат стрес во областа на заварувањето и негативните ефекти од преостанатиот стрес. Само под одредени услови се манифестираат. Кога преостанатиот стрес се комбинира со водородот во заварот, тоа ќе го промовира стврднувањето на зоната погодена од топлина, што ќе резултира со појава на ладни пукнатини и одложени пукнатини.
Кога статичкиот стрес што останува во заварот или динамичкиот напон за време на работата на оптоварување се комбинираат со корозивниот ефект на медиумот, тоа може да предизвика корозија на пукнатини, што се нарекува корозија на стрес. Преостанатиот стрес при заварување и стврднувањето на основниот материјал предизвикано од заварувањето се важни фактори во создавањето на пукнатини од корозија на стрес.
Опремата за заварување Xinfa има карактеристики на висок квалитет и ниска цена. За детали, посетете:Welding & Cutting Manufacturers - Кина Фабрика за заварување и сечење и добавувачи (xinfatools.com)
Резултатите од истражувањето покажуваат дека главниот ефект на деформацијата и резидуалниот стрес врз металните материјали е да се трансформира металот од униформа корозија во локална корозија, односно во интергрануларна или трансгрануларна корозија. Се разбира, пукањето од метална корозија и интергрануларна корозија се појавуваат во медиум со одредени карактеристики за металот. Во присуство на резидуален стрес, природата на оштетувањето од корозија може да се промени во зависност од составот, концентрацијата и температурата на корозивниот медиум, како и разликите во составот, организацијата, состојбата на површината, состојбата на стрес итн. на основниот материјал. и зоната на заварување.
Дали заварените садови под притисок имаат потреба од термичка обработка по заварувањето треба да се утврди со сеопфатно разгледување на намената, големината (особено дебелината на ѕидот), перформансите на употребените материјали и работните услови на садот. Треба да се земе предвид термичка обработка по заварување во која било од следниве ситуации:
1. Тешки работни услови, како што се садови со дебели ѕидови со ризик од кршливи фрактури при ниски температури и садови кои носат големи товари и наизменични товари.
2. Заварени садови под притисок со дебелина што надминува одредена граница. Вклучувајќи котли, петрохемиски садови под притисок итн., кои имаат посебни прописи и спецификации.
3. Садови под притисок со висока димензионална стабилност.
4. Контејнери изработени од челик со висока склоност кон стврднување.
5. Садови под притисок со ризик од пукање од корозија на стрес.
6. Други садови под притисок наведени со посебни прописи, спецификации и цртежи.
Во челични заварени садови под притисок, преостанатиот напон што ја достигнува точката на излив се формира во областа во близина на заварот. Генерирањето на овој стрес е поврзано со трансформацијата на структурата измешана со аустенит. Многу истражувачи истакнуваат дека со цел да се елиминира преостанатиот стрес по заварувањето, калењето на 650 степени може да има добар ефект врз садовите под притисок заварени со челик.
Во исто време, се верува дека ако не се изврши соодветна термичка обработка по заварувањето, никогаш нема да се добијат заварени споеви отпорни на корозија.
Општо се верува дека термичката обработка за ослободување од стрес е процес во кој завареното работно парче се загрева на 500-650 степени, а потоа полека се лади. Намалувањето на стресот е предизвикано од лази на висока температура, која започнува од 450 степени кај јаглеродниот челик и 550 степени кај челикот што содржи молибден.
Колку е повисока температурата, толку е полесно да се елиминира стресот. Меѓутоа, штом ќе се надмине првобитната температура на калење на челикот, силата на челикот ќе се намали. Затоа, термичката обработка за ослободување од стрес мора да ги совлада двата елементи температура и време, а ниту еден не е неопходен.
Меѓутоа, при внатрешното напрегање на заварот секогаш се придружени напрегањата на затегнување и напрегањето на притисок, а истовремено постојат и напрегања и еластични деформации. Кога температурата на челикот се зголемува, јачината на попуштање се намалува, а првобитната еластична деформација ќе стане пластична деформација, што е релаксација на стресот.
Колку е поголема температурата на греењето, толку поцелосно се елиминира внатрешниот стрес. Меѓутоа, кога температурата е превисока, челичната површина ќе биде сериозно оксидирана. Дополнително, за температурата PWHT на изгаснат и калено челик, принципот не треба да ја надминува првобитната температура на калење на челикот, која генерално е околу 30 степени пониска од првобитната температура на калење на челикот, во спротивно материјалот ќе го изгуби гасењето и ефект на калење, а силата и цврстината на фрактура ќе се намалат. На оваа точка треба да им се посвети посебно внимание на работниците за термичка обработка.
Колку е поголема температурата на термичка обработка по заварувањето за да се елиминира внатрешниот стрес, толку е поголем степенот на омекнување на челикот. Обично, внатрешниот стрес може да се елиминира со загревање до температурата на рекристализација на челикот. Температурата на рекристализација е тесно поврзана со температурата на топење. Општо земено, температурата на рекристализација K=0,4X температура на топење (K). Колку е поблиску температурата на термичка обработка до температурата на рекристализација, толку е поефективна во елиминирањето на преостанатиот стрес.
04 Разгледување на сеопфатниот ефект на PWHT
Термичката обработка по заварувањето не е апсолутно корисна. Општо земено, термичката обработка по заварувањето е погодна за ублажување на преостанатиот стрес и се изведува само кога има строги барања за корозија на стрес. Сепак, тестот за цврстина на удар на примероците покажа дека термичката обработка по заварувањето не е погодна за подобрување на цврстината на таложениот метал и зоната погодена од топлина, а понекогаш може да се појави меѓугрануларна пукнатина во опсегот на згрутчување на зрната на погодената топлина. зона.
Понатаму, PWHT се потпира на намалување на јачината на материјалот при високи температури за да се елиминира стресот. Затоа, за време на PWHT, структурата може да ја изгуби цврстината. За структури кои прифаќаат целокупна или делумна PWHT, мора да се земе предвид капацитетот за поддршка на заварот при високи температури пред термичка обработка.
Затоа, кога се размислува дали да се изврши термичка обработка по заварување, треба сеопфатно да се споредат предностите и недостатоците на термичката обработка. Од гледна точка на структурните перформанси, постои страна која ги подобрува перформансите и страна која ги намалува перформансите. Треба да се донесе разумна проценка врз основа на основната работа на сеопфатно разгледување на двата аспекта.
Време на објавување: Сеп-04-2024 година
