Imajte na umu da nisu svi toplinski tretmani nakon zavarivanja korisni

01 Izbor metode toplinske obrade

Učinak toplinske obrade nakon zavarivanja na vlačnu čvrstoću i granicu puzanja metala povezan je s temperaturom i vremenom održavanja toplinske obrade. Učinak toplinske obrade nakon zavarivanja na udarnu žilavost metala za zavarivanje varira s različitim vrstama čelika. Toplinska obrada nakon zavarivanja općenito koristi jedno kaljenje na visokoj temperaturi ili normalizaciju plus kaljenje na visokoj temperaturi. Normaliziranje plus toplinska obrada kaljenja na visokoj temperaturi koristi se za varove plinskog zavarivanja. To je zato što su zrna zavarenih spojeva plinskog zavarivanja i zona pod utjecajem topline gruba i potrebno ih je pročistiti, pa se koristi normalizirajući tretman. Međutim, samo jedno normaliziranje ne može eliminirati zaostalo naprezanje, tako da je za uklanjanje naprezanja potrebno kaljenje na visokoj temperaturi. Jednostruko srednjetemperaturno kaljenje prikladno je samo za montažno zavarivanje velikih običnih niskougljičnih čeličnih spremnika sastavljenih na licu mjesta, a svrha mu je postići djelomično uklanjanje zaostalog naprezanja i dehidrogenaciju. U većini slučajeva koristi se jedno kaljenje na visokoj temperaturi. Zagrijavanje i hlađenje toplinske obrade ne smije biti prebrzo, a unutarnje i vanjske stijenke trebaju biti ujednačene.

02 Metode toplinske obrade koje se koriste u posudama pod tlakom

Postoje dvije vrste metoda toplinske obrade koje se koriste u posudama pod tlakom: jedna je toplinska obrada za poboljšanje mehaničkih svojstava; drugi je toplinska obrada nakon zavarivanja (PWHT). U širem smislu, toplinska obrada nakon zavarivanja je toplinska obrada područja zavarivanja ili zavarenih komponenti nakon što je radni komad zavaren. Specifični sadržaji uključuju žarenje za ublažavanje naprezanja, potpuno žarenje, otopinu, normaliziranje, normaliziranje i popuštanje, popuštanje, popuštanje naprezanja pri niskim temperaturama, taložnu toplinsku obradu itd. U užem smislu, toplinska obrada nakon zavarivanja odnosi se samo na žarenje za ublažavanje naprezanja, to jest, kako bi se poboljšala izvedba područja zavarivanja i eliminirali štetni učinci kao što je zaostalo naprezanje zavarivanja, područje zavarivanja i povezani dijelovi jednoliko se i potpuno zagrijavaju ispod točke 2 temperature transformacije metalne faze, a zatim se jednoliko hlade. U mnogim slučajevima, raspravljana toplinska obrada nakon zavarivanja je u biti toplinska obrada za smanjenje naprezanja nakon zavarivanja.

03Svrha toplinske obrade nakon zavarivanja

1. Opustite zaostalo naprezanje zavarivanja.
2. Stabilizirajte oblik i veličinu strukture i smanjite izobličenje.
3. Poboljšati performanse osnovnog materijala i zavarenih spojeva, uključujući: a. Poboljšati plastičnost zavarenog metala. b. Smanjite tvrdoću zone utjecaja topline. c. Poboljšati otpornost na lom. d. Poboljšajte snagu zamora. e. Vratiti ili poboljšati granicu razvlačenja smanjenu tijekom hladnog oblikovanja.
4. Poboljšajte sposobnost otpornosti na naponsku koroziju.
5. Daljnje oslobađanje štetnih plinova u metalu zavara, posebno vodika, kako bi se spriječila pojava odgođenih pukotina.

04Prosudba o potrebi PWHT

Treba li tlačna posuda trebati toplinsku obradu nakon zavarivanja treba biti jasno navedeno u projektu, a trenutne specifikacije dizajna tlačne posude imaju zahtjeve za to.
Kod zavarenih tlačnih posuda postoji veliko zaostalo naprezanje u području zavarivanja i štetni učinci zaostalog naprezanja. Očituju se samo pod određenim uvjetima. Kada se zaostalo naprezanje kombinira s vodikom u zavaru, to će pospješiti otvrdnjavanje zone pod utjecajem topline, što će rezultirati pojavom hladnih pukotina i odgođenih pukotina.
Kada se statičko naprezanje koje ostaje u zavaru ili dinamičko naprezanje tijekom operacije opterećenja kombinira s korozivnim učinkom medija, to može uzrokovati koroziju pukotina, koja se naziva korozija naprezanja. Zaostali napon zavarivanja i otvrdnjavanje osnovnog materijala uzrokovano zavarivanjem važni su čimbenici u stvaranju pukotina od korozije naprezanja.

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)

Rezultati istraživanja pokazuju da je glavni učinak deformacije i zaostalog naprezanja na metalne materijale transformacija metala iz uniformne korozije u lokalnu koroziju, odnosno u interkristalnu ili transgranularnu koroziju. Naravno, korozijsko pucanje metala i interkristalna korozija pojavljuju se u medijima s određenim karakteristikama za metal. U prisutnosti zaostalog naprezanja, priroda oštećenja od korozije može se promijeniti ovisno o sastavu, koncentraciji i temperaturi korozivnog medija, kao i razlikama u sastavu, organizaciji, stanju površine, stanju naprezanja itd. osnovnog materijala i zona zavara.

Treba li zavarenim posudama pod tlakom trebati toplinska obrada nakon zavarivanja, trebalo bi utvrditi sveobuhvatnim razmatranjem namjene, veličine (osobito debljine stijenke), učinkovitosti upotrijebljenih materijala i radnih uvjeta posude. Toplinsku obradu nakon zavarivanja treba razmotriti u bilo kojoj od sljedećih situacija:

1. Teški radni uvjeti, kao što su posude s debelim stijenkama s rizikom od krhkog loma pri niskim temperaturama i posude koje podnose velika opterećenja i izmjenična opterećenja.

2. Zavarene tlačne posude čija debljina prelazi određenu granicu. Uključujući kotlove, petrokemijske tlačne posude, itd., koji imaju posebne propise i specifikacije.

3. Tlačne posude visoke dimenzionalne stabilnosti.

4. Spremnici izrađeni od čelika s velikom tendencijom kaljenja.

5. Posude pod tlakom s rizikom od pucanja uslijed korozije.

6. Ostale tlačne posude određene posebnim propisima, specifikacijama i nacrtima.

U čeličnim zavarenim posudama pod tlakom, zaostalo naprezanje koje doseže granicu tečenja nastaje u području blizu zavara. Stvaranje tog naprezanja povezano je s transformacijom strukture pomiješane s austenitom. Mnogi istraživači ističu da u cilju uklanjanja zaostalog naprezanja nakon zavarivanja, kaljenje na 650 stupnjeva može imati dobar učinak na čelične zavarene posude pod pritiskom.

Istodobno, vjeruje se da ako se nakon zavarivanja ne izvrši odgovarajuća toplinska obrada, zavareni spojevi otporni na koroziju nikada se neće dobiti.

Općenito se vjeruje da je toplinska obrada za ublažavanje naprezanja proces u kojem se zavareni radni komad zagrijava na 500-650 stupnjeva, a zatim polako hladi. Smanjenje naprezanja uzrokovano je puzanjem pri visokoj temperaturi, koja počinje od 450 stupnjeva u ugljičnom čeliku i 550 stupnjeva u čeliku koji sadrži molibden.

Što je viša temperatura, to je lakše eliminirati stres. Međutim, nakon što se prekorači izvorna temperatura kaljenja čelika, čvrstoća čelika će se smanjiti. Stoga, toplinska obrada za ublažavanje stresa mora savladati dva elementa temperaturu i vrijeme, a nijedan od njih nije neophodan.

Međutim, unutarnje naprezanje zavara uvijek prati vlačno naprezanje i tlačno naprezanje, a naprezanje i elastična deformacija postoje istovremeno. Kada temperatura čelika poraste, granica razvlačenja se smanjuje, a izvorna elastična deformacija postat će plastična deformacija, što je popuštanje naprezanja.

Što je viša temperatura zagrijavanja, to je unutarnje naprezanje potpunije eliminirano. Međutim, kada je temperatura previsoka, površina čelika će biti ozbiljno oksidirana. Osim toga, za PWHT temperaturu kaljenog i kaljenog čelika, načelo ne bi trebalo premašiti izvornu temperaturu kaljenja čelika, koja je općenito oko 30 stupnjeva niža od izvorne temperature kaljenja čelika, inače će materijal izgubiti kaljenje i učinak kaljenja, a čvrstoća i otpornost na lom će se smanjiti. Ovoj točki treba posvetiti posebnu pozornost radnicima toplinske obrade.

Što je viša temperatura toplinske obrade nakon zavarivanja za uklanjanje unutarnjeg naprezanja, to je veći stupanj omekšavanja čelika. Obično se unutarnje naprezanje može eliminirati zagrijavanjem do temperature rekristalizacije čelika. Temperatura rekristalizacije usko je povezana s temperaturom taljenja. Općenito, temperatura rekristalizacije K=0,4X temperatura taljenja (K). Što je temperatura toplinske obrade bliža temperaturi rekristalizacije, to je učinkovitija u uklanjanju zaostalog naprezanja.

04 Razmatranje sveobuhvatnog učinka PWHT

Toplinska obrada nakon zavarivanja nije apsolutno korisna. Općenito govoreći, toplinska obrada nakon zavarivanja je pogodna za smanjenje zaostalog naprezanja i provodi se samo kada postoje strogi zahtjevi za naponsku koroziju. Međutim, ispitivanje udarne žilavosti uzoraka pokazalo je da toplinska obrada nakon zavarivanja nije doprinijela poboljšanju žilavosti nataloženog metala i zone utjecaja topline, a ponekad se može pojaviti međukristalno pucanje unutar raspona grubljanja zrna toplinski utjecaja. zona.

Nadalje, PWHT se oslanja na smanjenje čvrstoće materijala na visokim temperaturama kako bi se uklonio stres. Stoga, tijekom PWHT, struktura može izgubiti krutost. Za konstrukcije koje prihvaćaju cjelokupnu ili djelomičnu PWHT, nosivost zavara pri visokim temperaturama mora se uzeti u obzir prije toplinske obrade.

Stoga, kada se razmatra hoće li se provesti toplinska obrada nakon zavarivanja, treba sveobuhvatno usporediti prednosti i nedostatke toplinske obrade. Iz perspektive izvedbe konstrukcije, postoji strana koja poboljšava izvedbu i strana koja smanjuje izvedbu. Razumnu prosudbu treba donijeti na temelju osnovnog rada sveobuhvatnog razmatranja oba aspekta.