Keevituse jääkpinge on põhjustatud keevisõmbluste ebaühtlasest temperatuurijaotusest, mis on põhjustatud keevitamisel, keevismetalli soojuspaisumisest ja kokkutõmbumisest jne, mistõttu keevitamise konstruktsiooni käigus tekib paratamatult jääkpinge. Levinuim meetod jääkpinge kõrvaldamiseks on kõrgtemperatuuriline karastamine, st keevisõmblus asetatakse kuumtöötlusahju ja kuumutatakse teatud temperatuurini ning hoitakse teatud aja soojas. Materjali voolavuspiir väheneb kõrgel temperatuuril, nii et suure sisepingega kohtades tekib plastiline vool, elastne deformatsioon väheneb järk-järgult ja plastiline deformatsioon pinge vähendamiseks järk-järgult suureneb.
01 Kuumtöötlusmeetodi valik
Keevitusjärgse kuumtöötluse mõju metalli tõmbetugevusele ja roomepiirile on seotud kuumtöötluse temperatuuri ja hoidmisajaga. Keevitusjärgse kuumtöötluse mõju keevismetalli löögikindlusele on erinevate terasetüüpide puhul erinev. Keevitusjärgsel kuumtöötlusel kasutatakse tavaliselt ühte kõrgtemperatuurilist karastamist või normaliseerimist pluss kõrge temperatuuriga karastamist. Gaaskeevitusõmbluste puhul kasutatakse normaliseerivat pluss kõrge temperatuuriga karastamiskuumtöötlust. Selle põhjuseks on asjaolu, et gaaskeevitusõmbluste ja kuumusest mõjutatud tsoonide terad on jämedad ja vajavad rafineerimist, mistõttu kasutatakse normaliseerivat töötlemist. Ühekordne normaliseerimine ei saa aga jääkpinget kõrvaldada, seega on stressi kõrvaldamiseks vajalik kõrge temperatuuriga karastamine. Ühekordne keskmise temperatuuriga karastamine sobib ainult kohapeal kokkupandud suurte tavaliste madala süsinikusisaldusega terasmahutite montaaži keevitamiseks ning selle eesmärk on saavutada jääkpinge ja dehüdrogeenimise osaline kõrvaldamine. Enamasti kasutatakse ühekordset kõrgtemperatuurilist karastamist. Kuumtöötluse kuumutamine ja jahutamine ei tohiks olla liiga kiire ning sise- ja välisseinad peavad olema ühtlased.
02 Surveanumates kasutatavad kuumtöötlusmeetodid
Surveanumates kasutatakse kahte tüüpi kuumtöötlusmeetodeid: üks on kuumtöötlus mehaaniliste omaduste parandamiseks; teine on keevitusjärgne kuumtöötlus (PWHT). Laiemas tähenduses on keevitusjärgne kuumtöötlus keevitusala või keevitatud komponentide kuumtöötlus pärast tooriku keevitamist. Konkreetne sisu hõlmab pinge leevendamist, täielikku lõõmutamist, lahustamist, normaliseerimist, normaliseerimist ja karastamist, karastamist, madalal temperatuuril stressi leevendamist, sademete kuumtöötlust jne. Kitsas tähenduses tähendab keevitusjärgne kuumtöötlus ainult pinge leevendamist, see tähendab, et parandada keevitusala jõudlust ja kõrvaldada sellised kahjulikud mõjud nagu keevitamise jääkpinge, kuumutatakse keevitusala ja sellega seotud osi ühtlaselt ja täielikult alla metallifaasi muundamistemperatuuri punkti 2 ning seejärel ühtlaselt jahutatakse. Paljudel juhtudel on arutletud keevitusjärgne kuumtöötlemine põhiliselt keevitusjärgne pingevaba kuumtöötlus.
03Keevitusjärgse kuumtöötluse eesmärk
1. Lõdvestage keevitamise jääkpinge.
2. Stabiliseerige konstruktsiooni kuju ja suurus ning vähendage moonutusi.
3. Parandage lähtematerjali ja keevisliidete toimivust, sealhulgas: a. Parandage keevismetalli plastilisust. b. Vähendage kuumusest mõjutatud tsooni kõvadust. c. Parandage luumurdude tugevust. d. Parandage väsimustugevust. e. Taasta või paranda külmvormimisel vähenenud voolavuspiiri.
4. Parandage vastupidavust pingekorrosioonile.
5. Vabastage keevismetallis täiendavalt kahjulikke gaase, eriti vesinikku, et vältida hilinenud pragude tekkimist.
04 Otsus PWHT vajalikkuse üle
See, kas surveanum vajab keevitusjärgset kuumtöötlust, peaks olema projektis selgelt määratletud ja kehtivates surveanuma projekteerimisspetsifikatsioonides on selleks nõuded.
Keevitatud surveanumate puhul on keevituspiirkonnas suur jääkpinge ja jääkpinge kahjulik mõju. Ainult teatud tingimustel avalduvad. Kui jääkpinge ühineb keevisõmbluses oleva vesinikuga, soodustab see kuumusest mõjutatud tsooni kõvenemist, mille tulemuseks on külmade pragude ja hilinenud pragude tekkimine.
Kui keevisõmblusesse jääv staatiline pinge või koormustalitluse dünaamiline pinge kombineeritakse keskkonna söövitava toimega, võib see põhjustada pragude korrosiooni, mida nimetatakse pingekorrosiooniks. Keevituse jääkpinge ja keevitamisel tekkiv alusmaterjali kõvenemine on pingekorrosioonipragude tekke olulised tegurid.
Xinfa keevitusseadmetel on kõrge kvaliteedi ja madala hinnaga omadused. Üksikasjade saamiseks külastage:Keevitus- ja lõikamisseadmete tootjad – Hiina keevitus- ja lõiketehas ning tarnijad (xinfatools.com)
Uurimistulemused näitavad, et deformatsiooni ja jääkpinge peamine mõju metallmaterjalidele on metalli muundumine ühtlasest korrosioonist lokaalseks korrosiooniks ehk teradevaheliseks või transteraliseks korrosiooniks. Loomulikult esinevad metalli korrosioonipragunemine ja teradevaheline korrosioon nii keskkonnas, millel on metallile teatud omadused. Jääkpinge olemasolul võib korrosioonikahjustuste iseloom muutuda sõltuvalt söövitava keskkonna koostisest, kontsentratsioonist ja temperatuurist, samuti alusmaterjali koostise, korralduse, pinnaseisundi, pingeseisundi jms erinevustest. ja keevisõmbluse tsoon.
See, kas keevitatud surveanumad vajavad keevitusjärgset kuumtöötlust, tuleks kindlaks teha, võttes põhjalikult arvesse anuma eesmärki, suurust (eriti seina paksust), kasutatud materjalide toimivust ja töötingimusi. Keevitusjärgset kuumtöötlust tuleks kaaluda järgmistes olukordades:
1. Karmid töötingimused, näiteks paksuseinalised anumad, millel on madalatel temperatuuridel purunemisoht, ja anumad, mis kannavad suuri ja vahelduvaid koormusi.
2. Keevitatud surveanumad, mille paksus ületab teatud piiri. Sealhulgas katlad, naftakeemia surveanumad jne, millel on erieeskirjad ja spetsifikatsioonid.
3. Suure mõõtmete stabiilsusega surveanumad.
4. Suure kivistumisvõimega terasest anumad.
5. Surveanumad pingekorrosioonipragunemise ohuga.
6. Muud erieeskirjade, spetsifikatsioonide ja joonistega määratletud surveanumad.
Terasest keevitatud surveanumates tekib voolavuspiirini jõudev jääkpinge keevisõmbluse läheduses. Selle pinge teke on seotud austeniidiga segatud struktuuri muutumisega. Paljud teadlased märgivad, et keevitusjärgse jääkpinge kõrvaldamiseks võib 650 kraadi juures karastamine mõjuda hästi terasest keevitatud surveanumatele.
Samas arvatakse, et kui pärast keevitamist korralikku kuumtöötlust ei teostata, ei saa kunagi korrosioonikindlaid keevisliiteid.
Üldiselt arvatakse, et pingevaba kuumtöötlus on protsess, mille käigus keevitatud toorik kuumutatakse 500-650 kraadini ja seejärel aeglaselt jahutatakse. Pinge vähenemist põhjustab roome kõrgel temperatuuril, mis algab süsinikterasel 450 kraadist ja molübdeeni sisaldava terase puhul 550 kraadist.
Mida kõrgem on temperatuur, seda lihtsam on stressi kõrvaldada. Kui aga terase algne karastamistemperatuur on ületatud, väheneb terase tugevus. Seetõttu peab stressi leevendamiseks kuumtöötlus valdama kahte temperatuuri ja aja elementi ning kumbki pole hädavajalik.
Kuid keevisõmbluse sisemise pingega kaasnevad alati tõmbepinge ja survepinge ning pinge ja elastne deformatsioon eksisteerivad samaaegselt. Kui terase temperatuur tõuseb, väheneb voolavuspiir ja algne elastne deformatsioon muutub plastiliseks deformatsiooniks, mis on pinge lõdvestumine.
Mida kõrgem on küttetemperatuur, seda täielikum on sisemine pinge välistatud. Kui temperatuur on aga liiga kõrge, oksüdeerub teraspind tugevalt. Lisaks ei tohiks karastatud ja karastatud terase PWHT temperatuuri puhul põhimõte ületada terase esialgset karastamistemperatuuri, mis on tavaliselt umbes 30 kraadi madalam kui terase algne karastustemperatuur, vastasel juhul kaotab materjal karastamise ja karastamise. karastusefekt ning tugevus ja purunemiskindlus vähenevad. Sellele punktile tuleks pöörata erilist tähelepanu kuumtöötlejatele.
Mida kõrgem on keevitusjärgse kuumtöötluse temperatuur sisemise pinge kõrvaldamiseks, seda suurem on terase pehmenemisaste. Tavaliselt saab sisemise pinge kõrvaldada kuumutades terase ümberkristallimistemperatuurini. Ümberkristallimise temperatuur on tihedalt seotud sulamistemperatuuriga. Üldiselt on ümberkristallimistemperatuur K = 0,4X sulamistemperatuur (K). Mida lähemal on kuumtöötluse temperatuur ümberkristallimistemperatuurile, seda tõhusam on see jääkpinge kõrvaldamisel.
04 PWHT tervikliku mõju arvessevõtmine
Keevitusjärgne kuumtöötlus ei ole absoluutselt kasulik. Üldiselt aitab keevitusjärgne kuumtöötlus jääkpingeid leevendada ja seda tehakse ainult siis, kui pingekorrosioonile on kehtestatud ranged nõuded. Kuid proovikehade löögikindluse katse näitas, et keevitusjärgne kuumtöötlus ei aidanud parandada ladestunud metalli ja kuumusest mõjutatud tsooni sitkust ning mõnikord võib kuumusest mõjutatud tera jämedusvahemikus tekkida teradevaheline pragunemine. tsooni.
Lisaks tugineb PWHT stressi kõrvaldamiseks materjali tugevuse vähenemisele kõrgel temperatuuril. Seetõttu võib PWHT ajal struktuur kaotada jäikuse. Üldist või osalist PWHT-d kasutavate konstruktsioonide puhul tuleb enne kuumtöötlemist arvestada keevisõmbluse kandevõimega kõrgetel temperatuuridel.
Seetõttu tuleks keevitusjärgse kuumtöötluse teostamise kaalumisel põhjalikult võrrelda kuumtöötluse eeliseid ja puudusi. Konstruktsiooni jõudluse seisukohast on külg, mis parandab jõudlust, ja külg, mis vähendab jõudlust. Mõistlik otsus tuleks teha mõlema aspekti igakülgse kaalumise põhitöö põhjal.
Postitusaeg: 04.04.2024
