1. Преглед на криоген челик
1) Техничките барања за нискотемпературен челик генерално се: доволна цврстина и доволна цврстина во средина со ниска температура, добри перформанси на заварување, перформанси на обработка и отпорност на корозија итн. Меѓу нив, цврстина на ниска температура, односно способност да се спречи појавата и проширувањето на кршлива фрактура при ниска температура е најважниот фактор. Затоа, земјите обично пропишуваат одредена вредност на цврстина на удар при најниска температура.
2) Меѓу компонентите на нискотемпературниот челик, општо се верува дека елементите како јаглерод, силициум, фосфор, сулфур и азот ја влошуваат цврстината при ниски температури, а фосфорот е најштетен, па затоа треба да се направи рана дефосфоризација на ниски температури. врши при топење. Елементите како што се манган и никел можат да ја подобрат цврстината на ниски температури. За секој 1% зголемување на содржината на никел, кршливата критична преодна температура може да се намали за околу 20°C.
3) Процесот на термичка обработка има одлучувачко влијание врз металографската структура и големината на зрната на нискотемпературниот челик, што исто така влијае на нискотемпературната цврстина на челикот. По третманот со гаснење и калење, цврстината на ниска температура е очигледно подобрена.
4) Според различните методи на топло формирање, нискотемпературниот челик може да се подели на леано челик и валани челик. Според разликата во составот и металографската структура, нискотемпературниот челик може да се подели на: нисколегиран челик, 6% никел челик, 9% никел челик, хром-манган или хром-манган-никел аустенитен челик и хром-никел аустенитен нерѓосувачки челик чекај. Нисколегиран челик обично се користи во температурен опсег од околу -100°C за производство на опрема за ладење, опрема за транспорт, простории за складирање винил и петрохемиска опрема. Во Соединетите Американски Држави, Обединетото Кралство, Јапонија и други земји, 9% никел челик е широко користен во структури со ниска температура на 196 ° C, како што се резервоари за складирање и транспорт на течен биогас и метан, опрема за складирање на течен кислород , и производство на течен кислород и течен азот. Аустенитниот нерѓосувачки челик е многу добар структурен материјал со ниска температура. Има добра цврстина при ниски температури, одлични перформанси на заварување и ниска топлинска спроводливост. Широко се користи во полиња со ниски температури, како што се транспортни танкери и резервоари за складирање на течен водород и течен кислород. Меѓутоа, бидејќи содржи повеќе хром и никел, тој е поскап.
2. Преглед на конструкција за заварување на челик со ниска температура
При изборот на методот на конструкција на заварување и условите за градба на нискотемпературниот челик, фокусот на проблемот е на следните два аспекта: спречување на влошување на нискотемпературната цврстина на заварениот спој и спречување на појава на пукнатини за заварување.
1) Обработка на коси
Обликот на жлеб на нискотемпературни заварени споеви од челик не се разликува во принцип од оној на обичниот јаглероден челик, нисколегиран челик или нерѓосувачки челик и може да се третира како и обично. Но, за 9Ni Gang, аголот на отворање на жлебот по можност не е помал од 70 степени, а тапиот раб не е помал од 3 mm.
Сите челици со ниска температура може да се сечат со оксиацетиленска факел. Само што брзината на сечење е малку помала при сечење на гас со челик 9Ni отколку при сечење на обичен јаглероден структурен челик со гас. Ако дебелината на челикот надминува 100 mm, сечилото може да се загрее на 150-200°C пред сечење со гас, но не повеќе од 200°C.
Сечењето со гас нема негативни ефекти врз областите погодени од топлината на заварувањето. Сепак, поради самостврднувачките својства на челикот што содржи никел, сечената површина ќе се стврдне. За да се обезбеди задоволителна изведба на заварениот спој, најдобро е да се користи тркало за мелење за чистење на површината на исечената површина пред заварување.
Пробивањето на лакот може да се користи ако заварувањето или основниот метал треба да се отстранат за време на конструкцијата на заварување. Сепак, површината на засекот сепак треба да се исчисти со брусење пред повторно да се нанесе.
Не треба да се користи оксиацетиленски пламен поради опасност од прегревање на челикот.
2) Избор на метод на заварување
Вообичаените методи на заварување достапни за нискотемпературен челик вклучуваат лачно заварување, заварување со потопено лачно заварување и заварување со аргон со стопена електрода.
Лачното заварување е најчесто користен метод на заварување за нискотемпературен челик и може да се заварува во различни позиции на заварување. Влезот на топлина за заварување е околу 18-30KJ/cm. Ако се користи електрода од типот на низок водород, може да се добие целосно задоволителен заварен спој. Не само што механичките својства се добри, туку и цврстината на засекот е доста добра. Дополнително, машината за лачно заварување е едноставна и евтина, а инвестицијата на опремата е мала и на неа не влијае положбата и насоката. предности како што се ограничувањата.
Влезот на топлина на заварувањето со подводен лак на нискотемпературен челик е околу 10-22KJ/cm. Поради неговата едноставна опрема, високата ефикасност на заварување и практичното работење, тој е широко користен. Меѓутоа, поради ефектот на топлинска изолација на флуксот, стапката на ладење ќе се забави, така што постои поголема тенденција да се генерираат топли пукнатини. Покрај тоа, нечистотиите и Si често може да навлезат во металот на заварот од флуксот, што дополнително ќе ја поттикне оваа тенденција. Затоа, кога користите заварување со подводен лак, обрнете внимание на изборот на жица и флукс за заварување и работете внимателно.
Зглобовите заварени со заварување со заштитен гас CO2 имаат мала цврстина, па затоа не се користат при заварување на челик со ниска температура.
Заварувањето со волфрам-аргонски лак (ТИГ заварување) обично се изведува рачно, а неговиот влез на топлина при заварување е ограничен на 9-15KJ/cm. Затоа, иако заварените споеви имаат сосема задоволителни својства, тие се целосно несоодветни кога дебелината на челикот надминува 12 mm.
MIG заварувањето е најшироко користен автоматско или полуавтоматско заварување при заварување на челик со ниска температура. Внесувањето на топлина за заварување е 23-40KJ/cm. Според методот на пренос на капки, може да се подели на три вида: процес на пренос на краток спој (помал влез на топлина), процес на пренос на млаз (поголем влез на топлина) и процес на пренос на импулсен млаз (највисок влез на топлина). МИГ заварувањето со транзиција со краток спој има проблем со недоволна пенетрација и може да се појави дефект на слаба фузија. Слични проблеми постојат и со други флуксови на МИГ, но во различен степен. Со цел да се направи лакот поконцентриран за да се постигне задоволителна пенетрација, неколку проценти до десетици проценти од CO2 или O2 може да се инфилтрираат во чист аргон како заштитен гас. Соодветните проценти ќе се утврдат со тестирање за конкретниот челик што се заварува.
3) Избор на материјали за заварување
Материјалите за заварување (вклучувајќи прачка за заварување, жица за заварување и флукс, итн.) генерално треба да се засноваат на користениот метод на заварување. Форма на спој и облик на жлеб и други неопходни карактеристики за избор. За нискотемпературниот челик, најважното нешто на кое треба да се обрне внимание е да се направи металот на заварот да има цврстина на ниска температура доволно за да одговара на основниот метал и да се минимизира содржината на дифузивен водород во него.
Xinfa заварувањето има одличен квалитет и силна издржливост, за детали, ве молиме проверете:https://www.xinfatools.com/welding-cutting/
(1) Алуминиум деоксидиран челик
Алуминиумски деоксидиран челик е челик кој е многу чувствителен на влијанието на стапката на ладење по заварувањето. Повеќето од електродите што се користат при рачно лачно заварување на алуминиум деоксидиран челик се Si-Mn електроди со низок водород или 1,5% Ni и 2,0% Ni електроди.
Со цел да се намали внесот на топлина при заварување, алуминиум деоксидираниот челик генерално прифаќа повеќеслојно заварување со тенки електроди од ≤¢3~3,2mm, така што секундарниот топлински циклус на горниот слој на заварот може да се користи за рафинирање на зрната.
Цврстината на ударот на металот на заварот заварен со електрода од серијата Si-Mn нагло ќе се намали на 50℃ со зголемување на внесот на топлина. На пример, кога внесот на топлина се зголемува од 18KJ/cm на 30KJ/cm, цврстината ќе изгуби повеќе од 60%. Електродите за заварување од сериите 1,5% Ni и 2,5% Ниските серии не се премногу чувствителни на ова, па затоа најдобро е да изберете ваков вид електрода за заварување.
Заварувањето со подводен лак е најчесто користен метод за автоматско заварување за алуминиум деоксидиран челик. Жицата за заварување што се користи во заварувањето со подводен лак е пожелно онаа која содржи 1,5-3,5% никел и 0,5-1,0% молибден.
Според литературата, со жица за заварување 2,5%Ni-0,8%Cr-0,5%Mo или 2%Ni, усогласена со соодветен флукс, просечната вредност на Charpy цврстина на металот на заварот на -55°C може да достигне 56-70J (5,7 ~ 7,1 kgf.m). Дури и кога се користи 0,5% Mo жица за заварување и основен флукс од легура на манган, се додека влезот на топлина е контролиран под 26KJ/cm, сè уште може да се произведе метал на завар со ν∑-55=55J (5,6Kgf.m).
При изборот на флукс, треба да се обрне внимание на совпаѓањето на Si и Mn во металот на заварот. Тест доказ. Различната содржина на Si и Mn во металот на заварот во голема мера ќе ја промени вредноста на цврстината на Charpy. Содржините на Si и Mn со најдобра вредност на цврстина се 0,1~0,2%Si и 0,7~1,1%Mn. При изборот на жица за заварување и Внимавајте на ова при лемење.
Заварувањето со волфрам-аргон и лачното заварување со метален аргон помалку се користат во алуминиумски деоксидиран челик. Горенаведените жици за заварување за заварување под лак може да се користат и за заварување со лак со аргон.
(2) 2,5Ni челик и 3,5Ni
Заварувањето со подводен лак или МИГ заварувањето од челик 2,5Ni и челик 3,5Ni генерално може да се заварува со истата жица за заварување како и основниот материјал. Но, исто како што Вилкинсоновата формула (5) покажува, Mn е инхибитор на жешкиот пукање елемент за нискотемпературен челик со низок никел. Одржувањето на содржината на манган во металот на заварот на околу 1,2% е многу корисно за да се спречат топли пукнатини како што се пукнатините на лачните кратери. Ова треба да се земе предвид при изборот на комбинација на жица за заварување и флукс.
Челикот 3,5Ni има тенденција да биде калено и кршливо, така што по термичка обработка по заварувањето (на пример, 620°C×1 час, потоа ладење во печката) за да се елиминира преостанатиот стрес, ν∑-100 нагло ќе се намали од 3,8 Kgf.m на 2.1Kgf.m повеќе не може да ги исполни барањата. Металот на заварот формиран со заварување со жица за заварување од серијата 4,5%Ni-0,2%Mo има многу помала тенденција на температурна кршливост. Користењето на оваа жица за заварување може да ги избегне горенаведените тешкотии.
(3) 9Ni челик
Челикот 9Ni обично се обработува термички со гаснење и калење или двапати нормализирање и калење за да се максимизира неговата цврстина на ниски температури. Но, металот на заварот од овој челик не може да биде термички обработен како погоре. Затоа, тешко е да се добие метал за заварување со цврстина на ниска температура споредлива со онаа на основниот метал ако се користат потрошни материјали за заварување на база на железо. Во моментов, главно се користат материјали за заварување со висока содржина на никел. Заварите депонирани од таквите материјали за заварување ќе бидат целосно аустенитични. Иако ги има недостатоците на помала цврстина од основниот материјал од челик 9Ni и многу скапи цени, кршливата фрактура повеќе не е сериозен проблем за него.
Од горенаведеното, може да се знае дека бидејќи металот на заварот е целосно аустенитен, нискотемпературната цврстина на металот на заварот што се користи за заварување со електроди и жици е целосно споредлива со онаа на основниот метал, но цврстината на истегнување и точката на отстапување се пониско од основниот метал. Челикот што содржи никел се стврднува самостојно, така што повеќето електроди и жици обрнуваат внимание на ограничување на содржината на јаглерод со цел да се постигне добра заварливост.
Mo е важен елемент за зајакнување во материјалите за заварување, додека Nb, Ta, Ti и W се важни елементи за зацврстување, на кои им е посветено целосно внимание при изборот на материјали за заварување.
Кога се користи истата жица за заварување за заварување, цврстината и цврстината на металот на заварот на заварувањето со подводен лак се полоши од оние на MIG заварувањето, што може да биде предизвикано од забавување на брзината на ладење на заварот и можна инфилтрација на нечистотии или Si од флуксот на.
3. A333-GR6 нискотемпературно заварување челични цевки
1) Анализа на заварливост на челик A333-GR6
Челик A333–GR6 припаѓа на нискотемпературен челик, минималната температура на услугата е -70 ℃ и обично се испорачува во нормализирана или нормализирана и калена состојба. Челик A333-GR6 има ниска содржина на јаглерод, така што тенденцијата на стврднување и тенденцијата на ладно пукање се релативно мали, материјалот има добра цврстина и пластичност, генерално не е лесно да се произведат дефекти на стврднување и пукнатини и има добра заварливост. Може да се користи жицата за заварување со аргонски лак ER80S-Ni1 Со електродата W707Ni, користете заварување со аргон-електричен спој или користете ER80S-Ni1 жица за заварување со лак со аргон и користете целосно заварување со лачно аргон за да обезбедите добра цврстина на заварените споеви. Марката на жица и електрода за заварување со лачно аргон исто така може да избере производи со исти перформанси, но тие можат да се користат само со согласност на сопственикот.
2) Процес на заварување
За детални методи на процесот на заварување, ве молиме погледнете ја книгата со упатства за процесот на заварување или WPS. За време на заварувањето, за цевки со дијаметар помал од 76,2 мм се усвоени заварување од тип I и целосно заварување со аргонски лак; за цевки со дијаметар поголем од 76,2 mm се прават жлебови во форма на V и се користи методот на аргонско-електрично комбинирано заварување со грундирање со аргонски лак и повеќеслојно полнење или Методот на целосно заварување со аргонски лак. Специфичниот метод е да се избере соодветниот метод на заварување според разликата во дијаметарот на цевката и дебелината на ѕидот на цевката во WPS одобрена од сопственикот.
3) Процес на термичка обработка
(1) Загревање пред заварување
Кога температурата на околината е пониска од 5 °C, заварот треба претходно да се загрее, а температурата на предзагревање е 100-150 °C; опсегот на предзагревање е 100 mm од двете страни на заварот; се загрева со оксиацетиленски пламен (неутрален пламен), а температурата се мери. .
(2) Термичка обработка по заварување
Со цел да се подобри цврстината на засекот на челикот со ниска температура, материјалите што обично се користат се изгаснати и калени. Неправилната термичка обработка по заварувањето често ги влошува неговите перформанси при ниска температура, на што треба да се посвети доволно внимание. Затоа, освен за условите на голема дебелина на заварот или многу тешки услови на ограничување, термичката обработка по заварувањето обично не се изведува за челик со ниска температура. На пример, заварувањето на нови цевководи за ТНГ во CSPC не бара термичка обработка по заварувањето. Доколку навистина е потребна термичка обработка по заварувањето во некои проекти, стапката на загревање, времето на константна температура и стапката на ладење на термичката обработка по заварувањето мора да бидат строго во согласност со следните прописи:
Кога температурата се искачува над 400 ℃, стапката на загревање не треба да надминува 205 × 25/δ ℃/h и не треба да надминува 330 ℃/ч. Времето на константна температура треба да биде 1 час на дебелина на ѕидот од 25 mm, а не помалку од 15 минути. За време на постојаниот температурен период, температурната разлика помеѓу највисоката и најниската температура треба да биде помала од 65 ℃.
По константна температура, стапката на ладење не треба да биде поголема од 65 × 25/δ ℃/h и не треба да биде поголема од 260 ℃/ч. Дозволено е природно ладење под 400 ℃. Опрема за термичка обработка од типот TS-1 контролирана од компјутер.
4) Мерки на претпазливост
(1) Строго загрејте според прописите и контролирајте ја меѓуслојната температура, а меѓуслојната температура се контролира на 100-200 ℃. Секој заварувачки шев треба да се заварува истовремено, а доколку се прекине, се преземаат мерки за бавно ладење.
(2) Површината на заварот е строго забрането да се гребе од лакот. Кратерот на лакот треба да се наполни и дефектите да се сомелат со тркало за мелење кога лакот е затворен. Зглобовите помеѓу слоевите на повеќеслојното заварување треба да се влечкаат.
(3) Строго контролирајте ја енергијата на линијата, прифатете мала струја, низок напон и брзо заварување. Должината на заварување на секоја електрода W707Ni со дијаметар од 3,2 mm мора да биде поголема од 8 cm.
(4) Мора да се примени режимот на работа на краток лак и без замав.
(5) Целосниот процес на пенетрација мора да се усвои и мора да се спроведе во строга согласност со барањата на спецификацијата на процесот на заварување и картичката за процесот на заварување.
(6) Зајакнувањето на заварот е 0 ~ 2 mm, а ширината на секоја страна на заварот е ≤ 2 mm.
(7) Недеструктивното тестирање може да се изврши најмалку 24 часа откако е квалификувана визуелната инспекција на заварот. Заварите на цевководот ќе бидат предмет на JB 4730-94.
(8) Стандард „Садови под притисок: Недеструктивно тестирање на садови под притисок“, квалификувани од класа II.
(9) Поправката на заварот треба да се изврши пред термичка обработка по заварувањето. Ако е неопходна поправка по термичка обработка, заварот треба повторно да се загрее по поправката.
(10) Доколку геометриската димензија на површината на заварот ја надминува стандардната, дозволено е брусење, а дебелината по мелењето не смее да биде помала од условот за проектирање.
(11) За општи дефекти на заварувањето дозволени се најмногу две поправки. Ако двете поправки сè уште се неквалификувани, заварот мора да се отсече и повторно да се завари според целосниот процес на заварување.
Време на објавување: 21.06.2023
