Čelik otporan na toplinu odnosi se na čelik koji ima toplinsku stabilnost i toplinsku čvrstoću u uvjetima visoke temperature. Toplinska stabilnost odnosi se na sposobnost čelika da održi kemijsku stabilnost (otpornost na koroziju, neoksidaciju) u uvjetima visoke temperature. Toplinska čvrstoća odnosi se na dovoljnu čvrstoću čelika u uvjetima visoke temperature. Otpornost na toplinu uglavnom osiguravaju elementi legure kao što su krom, molibden, vanadij, titan i niobij. Stoga se izbor materijala za zavarivanje treba odrediti na temelju sadržaja legiranih elemenata u osnovnom metalu. Čelik otporan na toplinu naširoko se koristi u izradi opreme za naftnu i petrokemijsku industriju. Većina perlitnog čelika otpornog na toplinu s kojim često dolazimo u kontakt ima niži sadržaj legure, kao što su 15CrMo, 1Cr5Mo, itd.
1 Zavarljivost krom-molibden čelika otpornog na toplinu
Krom i molibden glavni su legirani elementi perlitnog čelika otpornog na toplinu, koji značajno poboljšavaju otpornost metala na visoke temperature i otpornost na oksidaciju na visoke temperature. Međutim, oni pogoršavaju učinkovitost zavarivanja metala i imaju tendenciju kaljenja u zavarivanju i zoni utjecaja topline. Nakon hlađenja na zraku, lako je proizvesti tvrdu i krhku martenzitnu strukturu, koja ne samo da utječe na mehanička svojstva zavarenog spoja, već također stvara velika unutarnja naprezanja, što rezultira tendencijom hladnog pucanja.
Stoga su glavni problem kod zavarivanja čelika otpornog na toplinu pukotine, a tri faktora koji uzrokuju pukotine su: struktura, naprezanje i sadržaj vodika u zavaru. Stoga je osobito važno razviti razuman postupak zavarivanja.
2 Perlitni postupak zavarivanja čelika otpornog na toplinu
2.1 Kosina
Kosina se obično obrađuje postupkom rezanja plamenom ili plazmom. Ako je potrebno, reznicu treba prethodno zagrijati. Nakon poliranja potrebno je izvršiti PT pregled kako bi se uklonile pukotine na kosini. Obično se koristi utor u obliku slova V, s kutom utora od 60°. Iz perspektive sprječavanja pukotina, veći kut utora je povoljan, ali povećava količinu zavarivanja. U isto vrijeme, utor i obje strane unutarnjeg dijela su polirani kako bi se uklonilo ulje i hrđa. te vlage i drugih onečišćenja (uklanjanje vodika i sprječavanje pora).
2.2 Uparivanje
Potrebno je da se sklop ne može prisiliti kako bi se spriječilo unutarnje naprezanje. Budući da krom-molibden čelik otporan na toplinu ima veću sklonost pucanju, ograničenje zavara ne smije biti preveliko tijekom zavarivanja kako bi se izbjegla pretjerana krutost, posebno kod zavarivanja debelih ploča. Korištenje veznih šipki, stezaljki i stezaljki koje omogućuju slobodno skupljanje zavara treba izbjegavati koliko god je to moguće.
2.3 Izbor metoda zavarivanja
Trenutno, najčešće korištene metode zavarivanja za zavarivanje cjevovoda u našim naftnim i petrokemijskim instalacijama su elektrolučno zavarivanje za osnovni sloj i elektrolučno zavarivanje za poklopac za punjenje. Ostale metode zavarivanja uključuju zavarivanje rastaljenim inertnim plinom (MIG zavarivanje), zavarivanje zaštićenim plinom CO2, zavarivanje elektroslagom i automatsko zavarivanje pod praškom, itd.
2.4 Odabir materijala za zavarivanje
Načelo odabira materijala za zavarivanje je da sastav legure i svojstva čvrstoće metala za zavarivanje trebaju biti u osnovi u skladu s odgovarajućim pokazateljima osnovnog metala ili trebaju zadovoljiti minimalne pokazatelje učinka predložene tehničkim uvjetima proizvoda. Kako bi se smanjio sadržaj vodika, najprije treba koristiti šipku za alkalno zavarivanje s niskim sadržajem vodika. Šipku za zavarivanje ili prašak treba osušiti prema propisanom postupku i izvaditi po potrebi. Treba ga ugraditi u kantu za izolaciju šipke za zavarivanje i po potrebi odnijeti. U kanti za izolaciju šipke za zavarivanje ne smije biti više od 4. sati, inače treba ponovno sušiti, a broj sušenja ne smije biti veći od tri puta. Postoje detaljne odredbe u konkretnom procesu izgradnje. Kod ručnog elektrolučnog zavarivanja krom-molibden čelika otpornog na toplinu, također se mogu koristiti elektrode od austenitnog nehrđajućeg čelika, kao što su elektrode A307, ali je i dalje potrebno prethodno zagrijavanje prije zavarivanja. Ova metoda je prikladna za situacije kada se zavareni spoj ne može toplinski obraditi nakon zavarivanja.
2.5 Predgrijavanje
Predgrijavanje je važna procesna mjera za zavarivanje hladnih pukotina i smanjenje naprezanja perlitnog čelika otpornog na toplinu. Kako bi se osigurala kvaliteta zavarivanja, bilo da se radi o točkastom zavarivanju ili tijekom procesa zavarivanja, treba ga prethodno zagrijati i održavati unutar određenog temperaturnog raspona.
2.6 Sporo hlađenje nakon zavarivanja
Sporo hlađenje nakon zavarivanja je načelo koje se mora strogo pridržavati kod zavarivanja krom-molibden čelika otpornog na toplinu. To se mora učiniti čak iu vrućem ljetu. Općenito, azbestna tkanina se koristi za pokrivanje zavara i područja u blizini šava odmah nakon zavarivanja. Mogu se postaviti mali zavareni dijelovi. Polako se hlade u azbestnoj tkanini.
2.7 Toplinska obrada nakon zavarivanja
Toplinsku obradu potrebno je provesti neposredno nakon zavarivanja, čija je svrha spriječiti nastanak odgođenih pukotina, ukloniti naprezanje i poboljšati strukturu.
Xinfa oprema za zavarivanje ima karakteristike visoke kvalitete i niske cijene. Za detalje posjetite:Proizvođači zavarivanja i rezanja – kineska tvornica zavarivanja i rezanja i dobavljači (xinfatools.com)
3 Mjere opreza za zavarivanje
(1) Kod zavarivanja ove vrste čelika moraju se poduzeti mjere kao što su predgrijavanje i sporo hlađenje nakon zavarivanja. Međutim, što je viša temperatura predgrijavanja, to bolje. Zahtjevi procesa zavarivanja moraju se strogo poštovati.
(2) Višeslojno zavarivanje treba koristiti za debele ploče, a temperatura među slojevima ne smije biti niža od temperature predgrijavanja. Zavarivanje treba završiti u jednom potezu, a najbolje je ne prekidati. Ako postoji potreba za pauzom između slojeva, potrebno je poduzeti mjere toplinske izolacije i sporog hlađenja, te iste mjere predgrijavanja prije ponovnog zavarivanja.
(3) Tijekom procesa zavarivanja treba obratiti pozornost na punjenje kratera luka, poliranje spojeva i uklanjanje pukotina na kraterima (vruće pukotine). Štoviše, što je struja veća, krater luka je dublji. Stoga se treba strogo pridržavati uputa za postupak zavarivanja kako bi se odabrali parametri zavarivanja i odgovarajuća energija linije zavarivanja.
(4) Organizacija građenja je također važan čimbenik koji utječe na kvalitetu zavarivanja, a posebno je važna suradnja različitih vrsta radova kako bi se izbjeglo gubitak kvalitete cijelog zavara zbog nespojivanja sa sljedećim procesom.
(5) Također treba obratiti pozornost na utjecaj vremenskih uvjeta. Kada je temperatura okoline niska, temperatura predgrijanja može se na odgovarajući način povećati kako bi se spriječio prebrzi pad temperature, a mogu se poduzeti hitne mjere kao što su zaštita od vjetra i kiše.
4 Sažetak
Predgrijavanje, očuvanje topline, toplinska obrada nakon zavarivanja i drugi procesi neophodne su procesne mjere za zavarivanje krom-molibden čelika otpornog na toplinu. Sve su tri podjednako važne i ne mogu se zanemariti. Ako se bilo koja poveznica izostavi, posljedice će biti ozbiljne. Zavarivači moraju striktno provoditi postupke zavarivanja i ojačati vodstvo osjećaja odgovornosti zavarivača. Ne bismo trebali riskirati i voditi zavarivače da provedu proces s ozbiljnošću i nužnošću. Sve dok strogo provodimo postupak zavarivanja tijekom procesa izgradnje, dobro surađujemo s različitim vrstama radova i organiziramo proces razumno, možemo osigurati kvalitetu zavarivanja i tehničke zahtjeve.
Vrijeme objave: 1. studenog 2023
