Oluliste komponentide keevitamine, legeerterase keevitamine ja paksude osade keevitamine nõuavad enne keevitamist eelkuumutamist.Eelsoojenduse põhifunktsioonid enne keevitamist on järgmised:
(1) Eelsoojendus võib aeglustada jahutuskiirust pärast keevitamist, mis soodustab difundeeruva vesiniku väljapääsu keevismetallis ja väldib vesinikust põhjustatud pragusid.Samal ajal väheneb keevisõmbluse ja kuumuse mõjuala kõvenemise aste ning paraneb keevisliite pragunemiskindlus.
(2) Eelsoojendus võib vähendada keevituspinget.Ühtlane lokaalne eelsoojendus või üldine eelsoojendus võib vähendada keevituspiirkonnas keevitatavate detailide temperatuurierinevust (tuntud ka kui temperatuurigradient).Nii väheneb ühelt poolt keevituspinge ja teiselt poolt keevituspinge, mis on kasulik keevituspragude vältimiseks.
(3) Eelsoojendamine võib vähendada keevitatud konstruktsiooni vaoshoitust, eriti liitekoha piiramist.Eelsoojendustemperatuuri tõusuga väheneb pragude esinemine.
Eelsoojendustemperatuuri ja läbipääsutemperatuuri valik ei ole seotud ainult terase ja elektroodi keemilise koostisega, vaid ka keevitatud konstruktsiooni jäikusega, keevitusmeetodiga, ümbritseva õhu temperatuuriga jne, mis tuleks kindlaks määrata pärast nende põhjalikku kaalumist. tegurid.
Lisaks on keevituspinge vähendamisel oluline mõju eelsoojendustemperatuuri ühtsus teraslehe paksuse suunas ja ühtsus keevisõmbluse piirkonnas.Kohaliku eelsoojenduse laius tuleks määrata vastavalt keevitatava tooriku piirangutele.Üldjuhul peaks see olema kolm korda suurem kui seina paksus keevisõmbluse piirkonnas ega tohi olla väiksem kui 150–200 mm.Kui eelsoojendus ei ole ühtlane, siis keevituspinge vähendamise asemel suurendab see keevituspinget.
Keevitusjärgsel kuumtöötlusel on kolm eesmärki: vesiniku kõrvaldamine, keevituspinge kõrvaldamine, keevisõmbluse struktuuri ja üldise jõudluse parandamine.
Keevitusjärgne dehüdrogeenimistöötlus viitab madalatemperatuursele kuumtöötlemisele pärast keevitamise lõppu ja keevisõmblust ei ole jahutatud alla 100 °C.Üldine spetsifikatsioon on kuumutada temperatuurini 200-350 ℃ ja hoida seda 2-6 tundi.Keevitusjärgse vesiniku eemaldamise töötluse põhiülesanne on kiirendada vesiniku väljavoolu keevisõmbluses ja kuumusest mõjutatud tsoonis, mis on äärmiselt tõhus keevituspragude ärahoidmisel vähelegeeritud teraste keevitamisel.
Keevitusprotsessi ajal tekib kuumutamise ja jahutuse ebaühtluse ning komponendi enda piiramise või välise piiramise tõttu komponendis alati pärast keevitustöö lõpetamist keevituspinge.Keevituspinge olemasolu komponendis vähendab keevisliidese piirkonna tegelikku kandevõimet, põhjustab plastilist deformatsiooni ja rasketel juhtudel isegi komponendi kahjustamist.
Pinge leevendamise kuumtöötlus on keevitatud tooriku voolavuspiiri vähendamine kõrgel temperatuuril, et saavutada keevituspinge leevendamise eesmärk.Tavaliselt kasutatakse kahte meetodit: üks on üldine kõrge temperatuuriga karastamine, see tähendab, et kogu keevisõmblus pannakse küttekoldesse, kuumutatakse aeglaselt teatud temperatuurini, seejärel hoitakse mõnda aega ja lõpuks jahutatakse õhu käes või ahjus.
Nii saab 80%-90% keevituspingest kõrvaldada.Teine meetod on lokaalne kõrgtemperatuuriline karastamine, st ainult keevisõmbluse ja selle ümbruse kuumutamine ja seejärel aeglane jahutamine, vähendades keevituspinge tippväärtust, muutes pingejaotuse suhteliselt tasaseks ja osaliselt kõrvaldades keevituspinge.
Pärast mõne legeerterasest materjali keevitamist ilmuvad nende keevisliidetele kõvastunud struktuur, mis halvendab materjali mehaanilisi omadusi.Lisaks võib see kõvastunud struktuur keevituspinge ja vesiniku mõjul põhjustada vuugi hävimise.Pärast kuumtöötlemist paraneb liite metallograafiline struktuur, keevisliite plastilisus ja sitkus ning keevisliite terviklikud mehaanilised omadused.
Dehüdrogeenimine on teatud aja jooksul sooja hoidmine kuumutustemperatuuri vahemikus 300–400 kraadi.Eesmärk on kiirendada vesiniku väljumist keevisliitest ja dehüdrogeenimistöötluse mõju on parem kui madalal temperatuuril järelkuumutamisel.
Keevitus- ja keevitusjärgne kuumtöötlus, õigeaegne järelkuumutamine ja keevitusjärgne dehüdrogeenimine on üks tõhusaid meetmeid keevitamisel külmpragude vältimiseks.Vesiniku tekitatud pragusid, mis on põhjustatud vesiniku kogunemisest paksude plaatide mitmekäigulisel ja mitmekihilisel keevitamisel, tuleks töödelda 2–3 vahepealse vesiniku eemaldamise töötlusega.
Kuumtöötluse arvestamine surveanuma projekteerimisel
Kuumtöötluse arvestamine surveanumate projekteerimisel Kuumtöötlus kui traditsiooniline ja tõhus meetod metalli omaduste parandamiseks ja taastamiseks on surveanumate projekteerimisel ja valmistamisel alati olnud suhteliselt nõrk lüli.
Surveanumad hõlmavad nelja tüüpi kuumtöötlust:
Keevitusjärgne kuumtöötlus (stressi leevendav kuumtöötlus);kuumtöötlus materjali omaduste parandamiseks;kuumtöötlus materjali omaduste taastamiseks;keevitusjärgne vesiniku eemaldamise töötlemine.Siin keskendutakse surveanumate projekteerimisel laialdaselt kasutatava keevitusjärgse kuumtöötlusega seotud probleemide arutamisele.
1. Kas austeniitsest roostevabast terasest surveanum vajab keevitusjärgset kuumtöötlust?Keevitusjärgse kuumtöötluse eesmärk on kasutada metallmaterjali voolavuspiiri vähendamist kõrgel temperatuuril, et tekitada kohas, kus pinge on suur, plastivoolu tekitamiseks, et saavutada keevituse jääkpinge kõrvaldamise eesmärk, ja Samal ajal võib see parandada keevisliidete ja kuumusest mõjutatud tsooni plastilisust ja tugevust ning parandada vastupidavust pingekorrosioonile.Seda pinge vähendamise meetodit kasutatakse laialdaselt süsinikterasest, madala legeeritud terasest surveanumates, millel on kehakeskne kuubikujuline kristallkonstruktsioon.
Austeniitse roostevaba terase kristallstruktuur on näokeskne kuup.Kuna näokeskse kuubikujulise kristallstruktuuri metallmaterjalil on rohkem libisemistasapindu kui kehakesksel kuubikul, on sellel head sitkus- ja pinget tugevdavad omadused.
Lisaks sellele valitakse surveanumate projekteerimisel roostevaba teras sageli kahel eesmärgil – korrosioonitõrjeks ja temperatuuri erinõuetele vastamiseks.Lisaks on roostevaba teras võrreldes süsinikterase ja madala legeeritud terasega kallis, nii et selle seinapaksus ei ole väga suur.paks.
Seetõttu, arvestades tavatöö ohutust, ei ole austeniitsest roostevabast terasest surveanumatele keevitusjärgse kuumtöötluse nõudeid vaja.
Mis puudutab kasutamisest tingitud korrosiooni, siis materjali ebastabiilsust, näiteks ebanormaalsetest töötingimustest, nagu väsimus, löökkoormus jne, põhjustatud riknemist on tavapärase konstruktsiooni puhul raske arvestada.Kui sellised olukorrad esinevad, peavad asjakohased teadus- ja tehnilised töötajad (nagu projekteerimine, kasutamine, teadusuuringud ja muud asjakohased üksused) läbi viima põhjalikud uuringud, võrdlevad katsed ja koostama teostatava kuumtöötlemiskava, et tagada terviklik see ei mõjuta surveanuma töövõimet.
Vastasel juhul, kui austeniitsest roostevabast terasest surveanumate kuumtöötlemise vajadust ja võimalust ei võeta täielikult arvesse, on sageli võimatu kehtestada austeniitse roostevaba terase kuumtöötlemise nõudeid analoogselt süsinikterase ja vähelegeeritud terasega.
Kehtivas standardis on austeniitsest roostevabast terasest surveanumate keevitusjärgse kuumtöötluse nõuded üsna ebamäärased.See on sätestatud GB150-s: "Kui joonistel pole teisiti märgitud, ei tohi külmvormitud austeniitsest roostevabast terasest päid kuumtöödelda".
Mis puudutab seda, kas muudel juhtudel tehakse kuumtöötlust, siis see võib erineda vastavalt erinevate inimeste arusaamadele.GB150-s on sätestatud, et mahuti ja selle survekomponendid vastavad ühele järgmistest tingimustest ja neid tuleb kuumtöödelda.Teine ja kolmas punkt on: "Pingekorrosiooniga mahutid, nagu vedelgaasi, vedelat ammoniaaki jne sisaldavad mahutid."ja "Eriti või väga mürgist keskkonda sisaldavad mahutid".
Selles on ainult sätestatud: "Kui joonistel pole teisiti märgitud, ei tohi austeniitsest roostevabast terasest keevisliiteid kuumtöödelda".
Standardväljenduse tasemelt tuleks seda nõuet mõista peamiselt esimeses punktis loetletud erinevate olukordade puhul.Eespool nimetatud teist ja kolmandat olukorda ei pruugi tingimata hõlmata.
Nii saab austeniitsest roostevabast terasest surveanumate keevitusjärgse kuumtöötlemise nõudeid väljendada põhjalikumalt ja täpsemalt, et projekteerijad saaksid otsustada, kas ja kuidas austeniitsest roostevabast terasest surveanumaid kuumtöötleda vastavalt tegelikule olukorrale.
„Mahutuseeskirjade” 99. väljaande artikkel 74 ütleb selgelt: „Austeniitsest roostevabast terasest või värvilisest metallist surveanumad ei vaja üldjuhul pärast keevitamist kuumtöötlust.Kui erinõuete tõttu on kuumtöötlemine vajalik, tuleks see joonisele märkida.“
2. Plahvatusohtlike roostevabast terasest plakeeritud terasplaadist mahutite kuumtöötlemine Plahvatusohtlikke roostevabast terasest plakeeritud terasplaate kasutatakse surveanumatööstuses üha laialdasemalt nende suurepärase korrosioonikindluse, mehaanilise tugevuse täiusliku kombinatsiooni ja mõistliku kuluvõime tõttu.Samuti tuleks surveanumate projekteerijate tähelepanu juhtida kuumtöötlemise probleemidele.
Tehniline indeks, mida surveanumate projekteerijad komposiitpaneelide puhul tavaliselt tähtsaks peavad, on selle sidumiskiirus, samas kui komposiitpaneelide kuumtöötlemist peetakse sageli väga väikeseks või tuleks asjakohaste tehniliste standardite ja tootjate poolt seda arvesse võtta.Metallist komposiitpaneelide lõhkamise protsess on sisuliselt metallipinnale energia kandmise protsess.
Kiire impulsi toimel põrkab komposiitmaterjal alusmaterjaliga viltu ning metallijoa olekus moodustub plakeeritud metalli ja mitteväärismetalli vahele siksakiline komposiitliides, et saavutada aatomitevaheline side.
Mitteväärismetallile rakendatakse pärast plahvatuslikku töötlemist tegelikult deformatsiooni tugevdamise protsess.
Selle tulemusena suureneb tõmbetugevus σb, plastilisuse indeks väheneb ja voolavuspiiri väärtus σs ei ole ilmne.Olenemata sellest, kas see on Q235 seeria teras või 16MnR, näitavad pärast plahvatusprotsessi ja seejärel selle mehaaniliste omaduste testimist ülaltoodud deformatsiooni tugevdamise nähtust.Sellega seoses nõuavad nii titaanterasest plakeeritud plaadid kui ka nikkelterasest plakeeritud plaadid, et plakeeritud plaati tuleb pärast plahvatusohtlikku segamist kuumtöödelda pingeid vähendavalt.
Ka 99. väljaandes „võimsusnäidik“ on selle kohta selged eeskirjad, kuid plahvatusohtliku komposiitausteniitsest roostevabast terasest plaadile selliseid eeskirju ei tehta.
Kehtivates asjakohastes tehnilistes standardites on küsimus, kas ja kuidas austeniitset roostevabast terasest plaati pärast plahvatustöötlemist kuumtöödelda, suhteliselt ebamäärane.
GB8165-87 "Roostevabast terasest plakeeritud terasplaat" näeb ette: "Tarnija ja ostja vahelise kokkuleppe kohaselt võib seda tarnida ka kuumvaltsitud või kuumtöödeldud kujul."Tarnitakse tasandamiseks, trimmimiseks või lõikamiseks.Soovi korral saab komposiitpinda marineerida, passiveerida või poleerida ning tarnida ka kuumtöödeldud kujul.
Kuumtöötluse läbiviimisest pole juttugi.Selle olukorra peamiseks põhjuseks on endiselt ülalmainitud sensibiliseeritud piirkondade probleem, kus austeniitne roostevaba teras tekitab teradevahelist korrosiooni.
GB8547-87 “Titaanterasest plakeeritud plaat” näeb ette, et titaanterasest plakeeritud plaadi pingevaba kuumtöötluse kuumtöötlussüsteem on: 540 ℃ ± 25 ℃, soojussäilitamine 3 tundi.Ja see temperatuur on just austeniitse roostevaba terase sensibiliseerimistemperatuuri vahemikus (400 ℃–850 ℃).
Seetõttu on raske anda selgeid eeskirju plahvatusohtlike komposiitausteniitsetest roostevabast terasest lehtede kuumtöötlemiseks.Sellega seoses peavad meie surveanumate projekteerijad omama selget arusaama, pöörama piisavalt tähelepanu ja rakendama vastavaid meetmeid.
Esiteks ei tohiks 1Cr18Ni9Ti kasutada plakeeritud roostevaba terase jaoks, sest võrreldes madala süsinikusisaldusega austeniitse roostevaba terasega 0Cr18Ni9 on selle süsinikusisaldus suurem, sensibiliseerimine on tõenäolisem ja selle vastupidavus teradevahelisele korrosioonile on vähenenud.
Lisaks tuleks kasutada 00Cr17Ni14Mo2, kui plahvatusohtlikust austeniitsest roostevabast terasest plaadist valmistatud surveanuma kesta ja pead kasutatakse karmides tingimustes, näiteks: kõrge rõhk, rõhukõikumised ning äärmiselt ja väga ohtlikud keskkonnad.Ülimadala süsinikusisaldusega austeniitsed roostevabad terased vähendavad sensibiliseerimise võimalust.
Komposiitpaneelide kuumtöötlemise nõuded tuleks selgelt esitada ja kuumtöötlussüsteem tuleks kindlaks määrata asjaomaste osapooltega konsulteerides, et saavutada eesmärk, et alusmaterjalil oleks teatud kogus plastilist varu ja komposiitmaterjalil oleks nõutav korrosioonikindlus.
3. Kas seadmete üldise kuumtöötluse asendamiseks saab kasutada muid meetodeid?Tootja tingimuste piiratuse ja majanduslike huvide arvestamise tõttu on paljud inimesed uurinud muid meetodeid surveanumate üldise kuumtöötluse asendamiseks.Kuigi need uuringud on kasulikud ja väärtuslikud, ei asenda see praegu ka surveanumate üldist kuumtöötlust.
Tervikliku kuumtöötluse nõudeid ei ole praegu kehtivates standardites ja protseduurides leevendatud.Üldise kuumtöötluse erinevate alternatiivide hulgast on tüüpilisemad: lokaalne kuumtöötlus, haamrimeetod keevitamise jääkpinge kõrvaldamiseks, plahvatusmeetod keevitamise jääkpinge ja vibratsiooni kõrvaldamiseks, kuumaveevanni meetod jne.
Osaline kuumtöötlus: See on sätestatud GB150-1998 “Terassurveanumad” punktis 10.4.5.3: “Lubatud on kasutada B, C, D keevisliiteid, A-tüüpi keevisliiteid, mis ühendavad sfäärilist pead ja silindrit ning defektseid keevitusremondiosi. osaline kuumtöötlus.Kuumtöötlemise meetod.See määrus tähendab, et silindri A-klassi keevisõmbluse puhul ei ole lubatud kasutada lokaalset kuumtöötlemismeetodit, st kogu seadmel ei ole lubatud kasutada lokaalset kuumtöötlusmeetodit, üks põhjus on see, et keevituse jääkpinget ei saa elimineeritakse sümmeetriliselt.
Haamrimeetod välistab keevitamise jääkpinge: st käsitsi haamriga surutakse keevisliite pinnale lamineerimispinge, kompenseerides sellega osaliselt tõmbejääkpinge kahjulikku mõju.
Põhimõtteliselt on sellel meetodil pingekorrosioonipragude vältimisel teatud pärssiv toime.
Kuna aga praktilises tööprotsessis puuduvad kvantitatiivsed näitajad ja rangemad tööprotseduurid ning võrdlustööst ja kasutamisest ei piisa, ei ole see kehtiv standard omaks võetud.
Plahvatusmeetod keevitamise jääkpinge kõrvaldamiseks: lõhkeainest valmistatakse spetsiaalselt lindi kuju ja seadme sisesein on kleebitud keevisühenduse pinnale.Mehhanism on sama, mis haamrimeetodil keevitamise jääkpinge kõrvaldamiseks.
Väidetavalt võib see meetod korvata mõned haamrimeetodi puudused, et kõrvaldada keevitamise jääkpinge.Mõned üksused on siiski kasutanud üldist kuumtöötlust ja plahvatusmeetodit, et kõrvaldada keevitusjääkpinge kahel vedelgaasi mahutil samadel tingimustel.Aastaid hiljem leiti mahutite avamise kontrollimisel, et esimese keevisliited olid terved, samas kui akumulatsioonipaagi keevisliited, mille jääkpinge kõrvaldati plahvatusmeetodil, näitasid palju pragusid.Sel viisil vaikib kunagi populaarne plahvatusmeetod keevitamise jääkpinge kõrvaldamiseks.
On ka teisi keevitusmeetodeid jääkpinge leevendamiseks, mida surveanumatööstus ei ole erinevatel põhjustel aktsepteerinud.Ühesõnaga, surveanumate üldisel keevitusjärgsel kuumtöötlemisel (sealhulgas alamkuumtöötlusel ahjus) on puuduseks suur energiatarbimine ja pikk tsükliaeg ning selle tegelikul töötamisel on mitmesuguseid raskusi, mis on tingitud sellistest teguritest nagu surveanuma struktuur, kuid see on siiski praegune surveanumatööstus.Ainus meetod keevitamise jääkpinge kõrvaldamiseks, mis on kõigis aspektides vastuvõetav.
Postitusaeg: 25. juuli 2022