Pengelasan komponen penting, pengelasan baja paduan dan pengelasan bagian tebal semuanya membutuhkan pemanasan awal sebelum pengelasan.Fungsi utama pemanasan awal sebelum pengelasan adalah sebagai berikut:
(1) Pemanasan awal dapat memperlambat laju pendinginan setelah pengelasan, yang kondusif untuk keluarnya hidrogen yang dapat menyebar dalam logam las dan menghindari retakan akibat hidrogen.Pada saat yang sama, tingkat pengerasan las dan zona yang terkena panas berkurang, dan ketahanan retak sambungan las ditingkatkan.
(2) Pemanasan awal dapat mengurangi tegangan pengelasan.Pemanasan awal lokal yang seragam atau pemanasan awal keseluruhan dapat mengurangi perbedaan suhu (juga dikenal sebagai gradien suhu) antara benda kerja yang akan dilas di area pengelasan.Dengan cara ini, di satu sisi, tegangan las berkurang, dan di sisi lain, laju regangan las berkurang, yang bermanfaat untuk menghindari retak las.
(3) Pemanasan awal dapat mengurangi kekangan struktur yang dilas, terutama kekangan sambungan fillet.Dengan meningkatnya suhu pemanasan awal, kejadian retak berkurang.
Pemilihan suhu pemanasan awal dan suhu interpass tidak hanya terkait dengan komposisi kimia baja dan elektroda, tetapi juga dengan kekakuan struktur yang dilas, metode pengelasan, suhu sekitar, dll., Yang harus ditentukan setelah pertimbangan yang komprehensif dari ini. faktor.
Selain itu, keseragaman suhu pemanasan awal pada arah ketebalan lembaran baja dan keseragaman pada zona las memiliki pengaruh penting dalam mengurangi tegangan las.Lebar pemanasan awal lokal harus ditentukan sesuai dengan pengekangan benda kerja yang akan dilas.Umumnya, ketebalan dinding di sekitar area las harus tiga kali lipat, dan tidak boleh kurang dari 150-200 mm.Jika pemanasan awal tidak seragam, alih-alih mengurangi tegangan las, justru akan meningkatkan tegangan las.
Ada tiga tujuan perlakuan panas pasca-las: menghilangkan hidrogen, menghilangkan stres pengelasan, memperbaiki struktur las dan kinerja keseluruhan.
Perlakuan dehidrogenasi pasca las mengacu pada perlakuan panas suhu rendah yang dilakukan setelah pengelasan selesai dan las belum didinginkan hingga di bawah 100 °C.Spesifikasi umumnya adalah memanaskan hingga 200~350℃ dan menyimpannya selama 2-6 jam.Fungsi utama perawatan eliminasi hidrogen pasca-las adalah untuk mempercepat pelepasan hidrogen di zona las dan yang terkena panas, yang sangat efektif dalam mencegah retakan las selama pengelasan baja paduan rendah.
Selama proses pengelasan, karena ketidakseragaman pemanasan dan pendinginan, dan pengekangan atau pengekangan eksternal dari komponen itu sendiri, tegangan las akan selalu dihasilkan pada komponen setelah pekerjaan pengelasan selesai.Adanya tegangan las pada komponen akan mengurangi daya dukung sebenarnya dari daerah sambungan las, menyebabkan deformasi plastis, dan bahkan menyebabkan kerusakan komponen pada kasus yang parah.
Perlakuan panas penghilang stres adalah untuk mengurangi kekuatan luluh benda kerja yang dilas pada suhu tinggi untuk mencapai tujuan meredakan stres pengelasan.Ada dua metode yang umum digunakan: satu adalah temper suhu tinggi secara keseluruhan, yaitu seluruh lasan dimasukkan ke dalam tungku pemanas, perlahan-lahan dipanaskan sampai suhu tertentu, kemudian disimpan untuk jangka waktu tertentu, dan akhirnya didinginkan di udara atau di tungku.
Dengan cara ini, 80%-90% tegangan pengelasan dapat dihilangkan.Metode lain adalah tempering suhu tinggi lokal, yaitu hanya memanaskan lasan dan area sekitarnya, dan kemudian perlahan-lahan mendingin, mengurangi nilai puncak tegangan las, membuat distribusi tegangan relatif datar, dan sebagian menghilangkan tegangan las.
Setelah beberapa bahan baja paduan dilas, sambungan lasnya akan tampak struktur yang mengeras, yang akan merusak sifat mekanik material tersebut.Selain itu, struktur yang mengeras ini dapat menyebabkan kerusakan sambungan akibat tekanan pengelasan dan hidrogen.Setelah perlakuan panas, struktur metalografi sambungan ditingkatkan, plastisitas dan ketangguhan sambungan las ditingkatkan, dan sifat mekanik komprehensif sambungan las ditingkatkan.
Perawatan dehidrogenasi adalah untuk tetap hangat selama jangka waktu tertentu dalam kisaran suhu pemanasan 300 hingga 400 derajat.Tujuannya adalah untuk mempercepat pelepasan hidrogen pada sambungan las, dan efek perawatan dehidrogenasi lebih baik daripada efek pemanasan pasca suhu rendah.
Perawatan panas pasca-pengelasan dan pasca-pengelasan, perawatan pasca-pemanasan dan dehidrogenasi yang tepat waktu setelah pengelasan adalah salah satu langkah efektif untuk mencegah retakan dingin pada pengelasan.Retakan yang disebabkan oleh hidrogen yang disebabkan oleh akumulasi hidrogen dalam pengelasan multi-pass dan multi-lapisan pelat tebal harus ditangani dengan 2 hingga 3 perawatan penghilangan hidrogen menengah.
Pertimbangan Perlakuan Panas pada Desain Bejana Tekan
Pertimbangan Perlakuan Panas dalam Desain Bejana Tekanan Perlakuan panas, sebagai metode tradisional dan efektif untuk memperbaiki dan memulihkan sifat logam, selalu menjadi mata rantai yang relatif lemah dalam desain dan pembuatan bejana tekan.
Bejana tekan melibatkan empat jenis perlakuan panas:
Perlakuan panas pasca-las (perlakuan panas penghilang stres);perlakuan panas untuk meningkatkan sifat material;perlakuan panas untuk mengembalikan sifat material;perawatan eliminasi hidrogen pasca-las.Fokus di sini adalah untuk membahas masalah yang berkaitan dengan perlakuan panas pasca-las, yang banyak digunakan dalam desain bejana tekan.
1. Apakah bejana tekan baja tahan karat austenitik memerlukan perlakuan panas pasca-pengelasan?Perlakuan panas pasca-las adalah menggunakan pengurangan batas luluh bahan logam pada suhu tinggi untuk menghasilkan aliran plastik di tempat di mana tegangan tinggi, sehingga mencapai tujuan menghilangkan tegangan sisa pengelasan, dan pada waktu yang sama dapat Meningkatkan plastisitas dan ketangguhan sambungan las dan zona yang terkena panas, dan meningkatkan kemampuan untuk menahan korosi tegangan.Metode penghilang stres ini banyak digunakan dalam baja karbon, bejana tekan baja paduan rendah dengan struktur kristal kubik berpusat pada tubuh.
Struktur kristal baja tahan karat austenitik adalah kubus yang berpusat pada wajah.Karena bahan logam dari struktur kristal kubik berpusat muka memiliki lebih banyak bidang selip daripada kubik berpusat badan, ia menunjukkan sifat ketangguhan dan penguatan regangan yang baik.
Selain itu, dalam desain bejana tekan, baja tahan karat sering dipilih untuk dua tujuan anti korosi dan memenuhi persyaratan suhu khusus.Selain itu, baja tahan karat lebih mahal dibandingkan dengan baja karbon dan baja paduan rendah, sehingga ketebalan dindingnya tidak akan terlalu tinggi.tebal.
Oleh karena itu, mengingat keamanan operasi normal, tidak diperlukan persyaratan perlakuan panas pasca-las untuk bejana tekan baja tahan karat austenitik.
Untuk korosi akibat penggunaan, ketidakstabilan material, seperti kerusakan yang disebabkan oleh kondisi operasi yang tidak normal seperti kelelahan, beban benturan, dll., sulit dipertimbangkan dalam desain konvensional.Jika situasi ini ada, personel ilmiah dan teknis yang relevan (seperti: desain, penggunaan, penelitian ilmiah, dan unit terkait lainnya) perlu melakukan penelitian mendalam, eksperimen komparatif, dan menghasilkan rencana perlakuan panas yang layak untuk memastikan bahwa kinerja pelayanan bejana tekan tidak terpengaruh.
Jika tidak, jika kebutuhan dan kemungkinan perlakuan panas untuk bejana tekan baja tahan karat austenitik tidak sepenuhnya dipertimbangkan, seringkali tidak mungkin untuk hanya membuat persyaratan perlakuan panas untuk baja tahan karat austenitik dengan analogi dengan baja karbon dan baja paduan rendah.
Dalam standar saat ini, persyaratan untuk perlakuan panas pasca-las dari bejana tekan baja tahan karat austenitik agak kabur.Hal ini diatur dalam GB150: "Kecuali ditentukan lain dalam gambar, kepala baja tahan karat austenitik bentuk dingin tidak boleh diberi perlakuan panas".
Adapun apakah perlakuan panas dilakukan dalam kasus lain, dapat bervariasi sesuai dengan pemahaman orang yang berbeda.Ditetapkan dalam GB150 bahwa wadah dan komponen tekanannya memenuhi salah satu dari kondisi berikut dan harus diberi perlakuan panas.Item kedua dan ketiga adalah: “Kontainer dengan korosi tegangan, seperti kontainer yang berisi bahan bakar gas cair, amonia cair, dll.”dan “Kontainer yang mengandung media yang sangat atau sangat beracun”.
Itu hanya ditentukan di dalamnya: "Kecuali ditentukan lain dalam gambar, sambungan las dari baja tahan karat austenitik tidak boleh diberi perlakuan panas".
Dari tingkat ekspresi standar, persyaratan ini harus dipahami terutama untuk berbagai situasi yang tercantum dalam item pertama.Situasi kedua dan ketiga yang disebutkan di atas belum tentu disertakan.
Dengan cara ini, persyaratan untuk perlakuan panas pasca-las dari bejana tekan baja tahan karat austenitik dapat dinyatakan lebih komprehensif dan akurat, sehingga perancang dapat memutuskan apakah dan bagaimana perlakuan panas untuk bejana tekan baja tahan karat austenitik sesuai dengan situasi sebenarnya.
Pasal 74 dari “Peraturan Kapasitas” edisi ke-99 dengan jelas menyatakan: “Bejana tekan baja tahan karat atau logam non-besi austenitik umumnya tidak memerlukan perlakuan panas setelah pengelasan.Jika perlakuan panas diperlukan untuk persyaratan khusus, itu harus ditunjukkan pada gambar.
2. Perlakuan panas pada wadah pelat baja berlapis baja tahan karat Peledak Pelat baja berlapis baja tahan karat semakin banyak digunakan dalam industri bejana tekan karena ketahanan korosinya yang sangat baik, kombinasi sempurna antara kekuatan mekanik dan kinerja biaya yang masuk akal.Masalah perlakuan panas juga harus diperhatikan oleh perancang bejana tekan.
Indeks teknis yang biasanya dianggap penting oleh perancang bejana tekan untuk panel komposit adalah tingkat ikatannya, sedangkan perlakuan panas panel komposit sering dianggap sangat sedikit atau harus dipertimbangkan oleh standar teknis dan pabrikan yang relevan.Proses peledakan panel komposit logam pada dasarnya adalah proses pengaplikasian energi ke permukaan logam.
Di bawah aksi pulsa berkecepatan tinggi, bahan komposit bertabrakan dengan bahan dasar secara miring, dan dalam keadaan pancaran logam, antarmuka komposit zigzag terbentuk antara logam berlapis dan logam dasar untuk mencapai ikatan antar atom.
Logam dasar setelah proses ledakan sebenarnya mengalami proses penguatan regangan.
Akibatnya, kekuatan tarik σb meningkat, indeks plastisitas menurun, dan nilai kekuatan luluh σs tidak jelas.Apakah itu baja seri Q235 atau 16MnR, setelah pemrosesan ledakan dan kemudian menguji sifat mekaniknya, semuanya menunjukkan fenomena penguatan regangan di atas.Dalam hal ini, baik pelat berlapis baja titanium maupun pelat berlapis baja nikel mengharuskan pelat berlapis dikenakan perlakuan panas penghilang stres setelah peracikan eksplosif.
Edisi ke-99 dari "pengukur kapasitas" juga memiliki peraturan yang jelas mengenai hal ini, tetapi tidak ada peraturan yang dibuat untuk pelat baja tahan karat austenitik komposit eksplosif.
Dalam standar teknis yang relevan saat ini, pertanyaan tentang apakah dan bagaimana memanaskan pelat baja tahan karat austenitik setelah pemrosesan ledakan relatif tidak jelas.
GB8165-87 "Pelat Baja Berpakaian Baja Tahan Karat" menetapkan: "Sesuai dengan kesepakatan antara pemasok dan pembeli, itu juga dapat dikirimkan dalam keadaan digulung panas atau dalam keadaan diberi perlakuan panas."Disediakan untuk meratakan, memangkas atau memotong.Atas permintaan, permukaan komposit dapat diasamkan, dipasivasi atau dipoles, dan juga dapat disuplai dalam keadaan dipanaskan.”
Tidak disebutkan bagaimana perlakuan panas dilakukan.Alasan utama untuk situasi ini masih merupakan masalah daerah peka di mana baja tahan karat austenitik menghasilkan korosi intergranular.
GB8547-87 "Pelat berlapis baja Titanium" menetapkan bahwa sistem perlakuan panas untuk menghilangkan stres perlakuan panas pelat berlapis baja titanium adalah: 540 ℃ ± 25 ℃, pengawetan panas selama 3 jam.Dan suhu ini hanya dalam kisaran suhu kepekaan baja tahan karat austenitik (400℃–850℃).
Oleh karena itu, sulit untuk memberikan peraturan yang jelas untuk perlakuan panas lembaran baja tahan karat austenitik komposit eksplosif.Dalam hal ini, desainer bejana tekan kami harus memiliki pemahaman yang jelas, memberikan perhatian yang cukup, dan mengambil tindakan yang sesuai.
Pertama-tama, 1Cr18Ni9Ti tidak boleh digunakan untuk baja tahan karat berlapis, karena dibandingkan dengan baja tahan karat austenitik rendah karbon 0Cr18Ni9, kandungan karbonnya lebih tinggi, sensitisasi lebih mungkin terjadi, dan ketahanannya terhadap korosi intergranular berkurang.
Selain itu, jika cangkang dan kepala bejana tekan yang terbuat dari pelat baja tahan karat austenitik komposit eksplosif digunakan dalam kondisi yang keras, seperti: tekanan tinggi, fluktuasi tekanan, dan media yang sangat berbahaya, 00Cr17Ni14Mo2 harus digunakan.Baja tahan karat austenitik ultra-rendah meminimalkan kemungkinan sensitisasi.
Persyaratan perlakuan panas untuk panel komposit harus dikemukakan dengan jelas, dan sistem perlakuan panas harus ditentukan melalui konsultasi dengan pihak terkait, untuk mencapai tujuan bahwa bahan dasar memiliki cadangan plastik dalam jumlah tertentu dan bahan komposit memiliki diperlukan ketahanan korosi.
3. Apakah metode lain dapat digunakan untuk menggantikan perlakuan panas keseluruhan peralatan?Karena keterbatasan kondisi pabrikan dan pertimbangan kepentingan ekonomi, banyak orang telah mengeksplorasi metode lain untuk mengganti perlakuan panas keseluruhan bejana tekan.Meskipun eksplorasi ini bermanfaat dan berharga, tetapi saat ini Ini juga bukan pengganti perlakuan panas bejana tekan secara keseluruhan.
Persyaratan untuk perlakuan panas integral belum dilonggarkan dalam standar dan prosedur yang berlaku saat ini.Di antara berbagai alternatif untuk perlakuan panas keseluruhan, yang lebih umum adalah: perlakuan panas lokal, metode palu untuk menghilangkan tegangan sisa pengelasan, metode ledakan untuk menghilangkan tegangan sisa pengelasan dan metode getaran, metode rendaman air panas, dll.
Perlakuan panas parsial: Ditetapkan dalam 10.4.5.3 dari GB150-1998 "Bejana Tekanan Baja": "Sambungan las B, C, D, Sambungan las tipe A yang menghubungkan kepala bola dan silinder serta bagian perbaikan las yang rusak diizinkan untuk digunakan perlakuan panas parsial.Metode perlakuan panas.”Peraturan ini berarti bahwa metode perlakuan panas lokal tidak diperbolehkan untuk las Kelas A pada silinder, yaitu: seluruh peralatan tidak diperbolehkan menggunakan metode perlakuan panas lokal, salah satu alasannya adalah tegangan sisa pengelasan tidak dapat dihilangkan secara simetris.
Metode palu menghilangkan tegangan sisa pengelasan: yaitu, melalui palu manual, tegangan laminasi ditumpangkan pada permukaan sambungan las, sehingga sebagian mengimbangi efek merugikan dari tegangan tarik sisa.
Pada prinsipnya, metode ini memiliki efek penghambatan tertentu dalam mencegah retak korosi tegangan.
Namun, karena tidak ada indikator kuantitatif dan prosedur operasi yang lebih ketat dalam proses operasi praktis, dan pekerjaan verifikasi untuk perbandingan dan penggunaan tidak cukup, itu belum diadopsi oleh standar saat ini.
Metode ledakan untuk menghilangkan tegangan sisa pengelasan: Bahan peledak dibuat khusus menjadi bentuk pita, dan dinding bagian dalam peralatan tersangkut di permukaan sambungan las.Mekanismenya sama dengan metode hammer untuk menghilangkan tegangan sisa las.
Dikatakan bahwa metode ini dapat menutupi beberapa kekurangan dari metode hammering untuk menghilangkan tegangan sisa pengelasan.Namun, beberapa unit telah menggunakan perlakuan panas menyeluruh dan metode ledakan untuk menghilangkan tegangan sisa pengelasan pada dua tangki penyimpanan LPG dengan kondisi yang sama.Bertahun-tahun kemudian, inspeksi bukaan tangki menemukan bahwa sambungan las bekas utuh, sedangkan sambungan las tangki penyimpanan yang tegangan sisa dihilangkan dengan metode ledakan menunjukkan banyak retakan.Dengan cara ini, metode ledakan yang pernah populer untuk menghilangkan tegangan sisa pengelasan tidak terdengar.
Ada metode lain untuk menghilangkan tegangan sisa pengelasan, yang karena berbagai alasan belum diterima oleh industri bejana tekan.Singkatnya, perlakuan panas pasca-las keseluruhan dari bejana tekan (termasuk perlakuan sub-panas di tungku) memiliki kelemahan konsumsi energi yang tinggi dan waktu siklus yang lama, dan menghadapi berbagai kesulitan dalam operasi aktual karena faktor-faktor seperti struktur bejana tekan, tetapi masih merupakan industri bejana tekan saat ini.Satu-satunya metode untuk menghilangkan tegangan sisa pengelasan yang dapat diterima dalam segala hal.
Waktu posting: Jul-25-2022