Shqyrtimi i trajtimit termik në projektimin e enëve nën presion

Saldimi i komponentëve të rëndësishëm, saldimi i çelikut të aliazhuar dhe saldimi i pjesëve të trasha kërkojnë ngrohje paraprake përpara saldimit.Funksionet kryesore të nxehjes para saldimit janë si më poshtë:

(1) Ngrohja paraprake mund të ngadalësojë shkallën e ftohjes pas saldimit, e cila është e favorshme për ikjen e hidrogjenit të shpërndarë në metalin e saldimit dhe shmang çarjet e shkaktuara nga hidrogjeni.Në të njëjtën kohë, shkalla e ngurtësimit të saldimit dhe zonës së prekur nga nxehtësia zvogëlohet, dhe rezistenca e çarjes së bashkimit të salduar përmirësohet.

(2) Ngrohja paraprake mund të zvogëlojë stresin e saldimit.Ngrohja uniforme lokale ose parangrohja e përgjithshme mund të zvogëlojë diferencën e temperaturës (e njohur edhe si gradienti i temperaturës) midis pjesëve të punës që do të saldohen në zonën e saldimit.Në këtë mënyrë, nga njëra anë, zvogëlohet stresi i saldimit dhe nga ana tjetër, zvogëlohet shkalla e sforcimit të saldimit, gjë që është e dobishme për të shmangur çarjet e saldimit.

(3) Ngrohja paraprake mund të zvogëlojë kufizimin e strukturës së salduar, veçanërisht kufizimin e bashkimit të filetos.Me rritjen e temperaturës së paranxehjes zvogëlohet incidenca e çarjeve.

Zgjedhja e temperaturës së parangrohjes dhe temperaturës së ndërkalimit nuk lidhet vetëm me përbërjen kimike të çelikut dhe elektrodës, por edhe me ngurtësinë e strukturës së salduar, metodën e saldimit, temperaturën e ambientit, etj., të cilat duhet të përcaktohen pas shqyrtimit gjithëpërfshirës të këtyre faktorët.

Për më tepër, uniformiteti i temperaturës së parangrohjes në drejtimin e trashësisë së fletës së çelikut dhe uniformiteti në zonën e saldimit kanë një ndikim të rëndësishëm në uljen e stresit të saldimit.Gjerësia e paranxehjes lokale duhet të përcaktohet sipas kufizimit të pjesës së punës që do të saldohet.Në përgjithësi, duhet të jetë trefishi i trashësisë së murit rreth zonës së saldimit dhe nuk duhet të jetë më pak se 150-200 mm.Nëse ngrohja paraprake nuk është uniforme, në vend që të zvogëlojë stresin e saldimit, ajo do të rrisë stresin e saldimit.

Ekzistojnë tre qëllime të trajtimit termik pas saldimit: eliminimi i hidrogjenit, eliminimi i stresit të saldimit, përmirësimi i strukturës së saldimit dhe performanca e përgjithshme.

Trajtimi i dehidrogjenizimit pas saldimit i referohet trajtimit termik në temperaturë të ulët që kryhet pasi saldimi të përfundojë dhe saldimi nuk është ftohur nën 100 °C.Specifikimi i përgjithshëm është që të ngroheni në 200~350℃ dhe ta mbani atë për 2-6 orë.Funksioni kryesor i trajtimit të eliminimit të hidrogjenit pas saldimit është përshpejtimi i ikjes së hidrogjenit në zonën e saldimit dhe të prekur nga nxehtësia, gjë që është jashtëzakonisht efektive në parandalimin e çarjeve të saldimit gjatë saldimit të çeliqeve me aliazh të ulët.

Gjatë procesit të saldimit, për shkak të jo uniformitetit të ngrohjes dhe ftohjes, dhe kufizimit ose kufizimit të jashtëm të vetë komponentit, stresi i saldimit do të gjenerohet gjithmonë në komponent pasi të përfundojë puna e saldimit.Ekzistenca e stresit të saldimit në komponent do të zvogëlojë aftësinë mbajtëse aktuale të zonës së bashkimit të salduar, do të shkaktojë deformim plastik dhe madje do të çojë në dëmtimin e komponentit në raste të rënda.

Trajtimi termik për lehtësimin e stresit është të zvogëlojë forcën e rrjedhjes së pjesës së punës të salduar në temperaturë të lartë për të arritur qëllimin e relaksimit të stresit të saldimit.Ka dy metoda të përdorura zakonisht: njëra është kalitja e përgjithshme në temperaturë të lartë, domethënë, i gjithë saldimi futet në furrën e ngrohjes, nxehet ngadalë në një temperaturë të caktuar, pastaj mbahet për një periudhë kohe dhe në fund ftohet në ajër ose. në furrë.

Në këtë mënyrë mund të eliminohet 80%-90% e stresit të saldimit.Një metodë tjetër është kalitja lokale në temperaturë të lartë, domethënë ngrohja vetëm e saldimit dhe zonës përreth, dhe më pas ftohja ngadalë, duke zvogëluar vlerën maksimale të stresit të saldimit, duke e bërë shpërndarjen e stresit relativisht të sheshtë dhe duke eliminuar pjesërisht stresin e saldimit.

Pasi të jenë salduar disa materiale çeliku të lidhur, nyjet e tyre të salduara do të shfaqen strukturë e ngurtësuar, e cila do të përkeqësojë vetitë mekanike të materialit.Përveç kësaj, kjo strukturë e ngurtësuar mund të çojë në shkatërrimin e bashkimit nën ndikimin e stresit të saldimit dhe hidrogjenit.Pas trajtimit termik, struktura metalografike e bashkimit përmirësohet, plasticiteti dhe qëndrueshmëria e bashkimit të salduar përmirësohen dhe vetitë mekanike gjithëpërfshirëse të bashkimit të salduar përmirësohen.

Trajtimi me dehidrogjenim është të mbash ngrohtë për një periudhë kohore brenda intervalit të temperaturës së ngrohjes prej 300 deri në 400 gradë.Qëllimi është të përshpejtohet ikja e hidrogjenit në bashkimin e salduar dhe efekti i trajtimit të dehidrogjenizimit është më i mirë se ai i temperaturës së ulët pas ngrohjes.

Trajtimi termik pas saldimit dhe pas saldimit, trajtimi në kohë pas ngrohjes dhe dehidrogjenimi pas saldimit janë një nga masat efektive për parandalimin e çarjeve të ftohta në saldim.Plasaritjet e shkaktuara nga hidrogjeni të shkaktuara nga grumbullimi i hidrogjenit në saldimin me shumë kalime dhe me shumë shtresa të pllakave të trasha duhet të trajtohen me 2 deri në 3 trajtime të ndërmjetme të heqjes së hidrogjenit.

Shqyrtimi i trajtimit termik në projektimin e enëve nën presion

Marrja në konsideratë e trajtimit të nxehtësisë në projektimin e enëve nën presion Trajtimi me nxehtësi, si një metodë tradicionale dhe efektive për të përmirësuar dhe rivendosur vetitë e metalit, ka qenë gjithmonë një hallkë relativisht e dobët në projektimin dhe prodhimin e enëve nën presion.

Enët nën presion përfshijnë katër lloje trajtimesh termike:

Trajtimi termik pas saldimit (trajtimi termik për lehtësimin e stresit);trajtim termik për të përmirësuar vetitë e materialit;trajtim termik për të rivendosur vetitë e materialit;trajtimi i eliminimit të hidrogjenit pas saldimit.Fokusi këtu është diskutimi i çështjeve që lidhen me trajtimin termik pas saldimit, i cili përdoret gjerësisht në projektimin e enëve nën presion.

1. A ka nevojë për trajtim termik pas saldimit ena nën presion prej çeliku inoks austenitik?Trajtimi termik pas saldimit është përdorimi i reduktimit të kufirit të rendimentit të materialit metalik në temperaturë të lartë për të gjeneruar rrjedhje plastike në vendin ku stresi është i lartë, në mënyrë që të arrihet qëllimi i eliminimit të stresit të mbetur të saldimit, dhe në në të njëjtën kohë mund të përmirësojë plasticitetin dhe qëndrueshmërinë e nyjeve të salduara dhe zonën e prekur nga nxehtësia, dhe të përmirësojë aftësinë për t'i rezistuar korrozionit të stresit.Kjo metodë e lehtësimit të stresit përdoret gjerësisht në enë me presion prej çeliku me karbon, me aliazh të ulët të çelikut, me strukturë kristalore kub në qendër të trupit.

Struktura kristalore e çelikut të pandryshkshëm austenitik është kub e përqendruar në fytyrë.Meqenëse materiali metalik i strukturës kristalore kubike me në qendër fytyrën ka më shumë plane rrëshqitëse sesa kubiku me qendër trupin, ai shfaq rezistencë të mirë dhe veti forcuese ndaj tendosjes.

Për më tepër, në projektimin e enëve nën presion, çeliku inox shpesh përzgjidhet për dy qëllime anti-korrozioni dhe plotësimin e kërkesave të veçanta të temperaturës.Për më tepër, çeliku inox është i shtrenjtë në krahasim me çelikun e karbonit dhe çelikun me aliazh të ulët, kështu që trashësia e murit të tij nuk do të jetë shumë e lartë.trashë.

Prandaj, duke marrë parasysh sigurinë e funksionimit normal, nuk ka nevojë për kërkesat e trajtimit të nxehtësisë pas saldimit për enët nën presion austenit çelik inox.

Sa i përket korrozionit për shkak të përdorimit, paqëndrueshmëria e materialit, siç është përkeqësimi i shkaktuar nga kushtet jonormale të funksionimit si lodhja, ngarkesa e ndikimit, etj., është e vështirë të merret parasysh në dizajnin konvencional.Nëse ekzistojnë këto situata, personeli përkatës shkencor dhe teknik (si: projektimi, përdorimi, kërkimi shkencor dhe njësitë e tjera përkatëse) duhet të kryejë kërkime të thelluara, eksperimente krahasuese dhe të krijojë një plan të mundshëm të trajtimit termik për të siguruar që performanca e shërbimit të enës nën presion nuk ndikohet.

Përndryshe, nëse nevoja dhe mundësia e trajtimit termik për enët nën presion prej çeliku inox austenitik nuk merren parasysh plotësisht, shpesh është e pamundur të bëhen thjesht kërkesat e trajtimit termik për çelik inoks austenitik në analogji me çelikun e karbonit dhe çelikun me aliazh të ulët.

Në standardin aktual, kërkesat për trajtimin termik pas saldimit të enëve nën presion prej çeliku inox austenitik janë mjaft të paqarta.Përcaktohet në GB150: "Përveç rasteve kur specifikohet ndryshe në vizatime, kokat prej çeliku inox austenit të formuar në të ftohtë nuk mund të trajtohen me nxehtësi".

Sa i përket faktit nëse trajtimi termik kryhet në raste të tjera, ai mund të ndryshojë sipas kuptimit të njerëzve të ndryshëm.Përcaktohet në GB150 që kontejneri dhe përbërësit e tij nën presion plotësojnë një nga kushtet e mëposhtme dhe duhet të trajtohen me nxehtësi.Pikat e dyta dhe të treta janë: “Kontenierë me korrozion stresi, si p.sh. kontejnerë që përmbajnë gaz të lëngshëm të naftës, amoniak të lëngshëm, etj”.dhe “Kontenierë që përmbajnë media jashtëzakonisht ose shumë toksike”.

Përcaktohet vetëm në të: "Përveç rasteve kur specifikohet ndryshe në vizatime, nyjet e salduara të inoksit austenit nuk mund të trajtohen me nxehtësi".

Nga niveli i shprehjes standarde, kjo kërkesë duhet kuptuar kryesisht si për situatat e ndryshme të renditura në pikën e parë.Situatat e dyta dhe të treta të sipërpërmendura nuk mund të përfshihen domosdoshmërisht.

Në këtë mënyrë, kërkesat për trajtimin termik pas saldimit të enëve nën presion prej çeliku inoks austenit mund të shprehen në mënyrë më gjithëpërfshirëse dhe më të saktë, në mënyrë që projektuesit të mund të vendosin nëse dhe si të ngrohin enët nën presion prej çeliku inox austenitik sipas situatës aktuale.

Neni 74 i botimit të 99-të të “Rregulloreve të Kapacitetit” thotë qartë: “Enët nën presion prej çeliku inoks austenitik ose me metale me ngjyra në përgjithësi nuk kërkojnë trajtim termik pas saldimit.Nëse trajtimi termik kërkohet për kërkesa të veçanta, ai duhet të tregohet në vizatim.”

2. Trajtimi termik i kontejnerëve me pllaka çeliku shpërthyes të veshur me çelik inox Pllakat shpërthyese të veshura prej çeliku inox përdoren gjithnjë e më gjerësisht në industrinë e enëve nën presion për shkak të rezistencës së tyre të shkëlqyer ndaj korrozionit, kombinimit të përsosur të forcës mekanike dhe performancës me kosto të arsyeshme.Çështjet e trajtimit të nxehtësisë duhet gjithashtu të sillen në vëmendjen e projektuesve të enëve nën presion.

Indeksi teknik që projektuesit e enëve nën presion zakonisht i kushtojnë rëndësi për panelet e përbëra është shkalla e lidhjes së tij, ndërsa trajtimi termik i paneleve të përbërë shpesh konsiderohet shumë i vogël ose duhet të merret parasysh nga standardet teknike dhe prodhuesit përkatës.Procesi i shpërthimit të paneleve metalike të përbërë është në thelb procesi i aplikimit të energjisë në sipërfaqen e metalit.

Nën veprimin e pulsit me shpejtësi të lartë, materiali i përbërë përplaset me materialin bazë në mënyrë të pjerrët dhe në gjendjen e rrymës metalike, formohet një ndërfaqe e përbërë zigzag midis metalit të veshur dhe metalit bazë për të arritur lidhjen midis atomeve.

Metali bazë pas përpunimit me shpërthim në të vërtetë i nënshtrohet një procesi të forcimit të deformimit.

Si rezultat, forca në tërheqje σb rritet, indeksi i plasticitetit zvogëlohet dhe vlera e forcës së rrjedhshmërisë σs nuk është e dukshme.Qoftë çeliku i serisë Q235 ose 16MnR, pas përpunimit me shpërthim dhe më pas testimit të vetive të tij mekanike, të gjitha tregojnë fenomenin e mësipërm të forcimit të sforcimit.Në lidhje me këtë, si pllaka e veshur me çelik titan, ashtu edhe pllaka e veshur me nikel-çelik kërkojnë që pllaka e veshur t'i nënshtrohet trajtimit të nxehtësisë për lehtësimin e stresit pas përbërjes shpërthyese.

Edicioni i 99-të i "matësit të kapacitetit" gjithashtu ka rregulla të qarta për këtë, por nuk janë bërë rregullore të tilla për pllakën e përbërë nga çeliku inox austenitik shpërthyes.

Në standardet aktuale teknike përkatëse, çështja nëse dhe si të trajtohet me ngrohje pllaka çeliku inox austenit pas përpunimit të shpërthimit është relativisht e paqartë.

GB8165-87 "Pllakë çeliku e veshur me çelik inox" përcakton: "Sipas marrëveshjes ndërmjet furnizuesit dhe blerësit, mund të dorëzohet edhe në gjendje të petëzuar në nxehtësi ose në gjendje të trajtuar me nxehtësi."Furnizohet për nivelim, prerje ose prerje.Sipas kërkesës, sipërfaqja e përbërë mund të turshi, pasivohet ose lëmohet, dhe gjithashtu mund të furnizohet në gjendje të trajtuar me nxehtësi.

Nuk përmendet se si kryhet trajtimi termik.Arsyeja kryesore për këtë situatë është ende problemi i lartpërmendur i rajoneve të sensibilizuara ku çeliku inox austenit prodhon korrozion ndërgranular.

GB8547-87 "Pllakë e veshur me çelik titani" përcakton që sistemi i trajtimit të nxehtësisë për trajtimin e nxehtësisë për lehtësimin e stresit të pllakës së veshur me çelik me titan është: 540 ℃ ± 25 ℃, ruajtja e nxehtësisë për 3 orë.Dhe kjo temperaturë është vetëm në intervalin e temperaturës së sensibilizimit të çelikut inox austenitik (400℃–850℃).

Prandaj, është e vështirë të jepen rregulla të qarta për trajtimin termik të fletëve të çelikut inox austenitik të përbërë shpërthyes.Në këtë drejtim, projektuesit tanë të enëve nën presion duhet të kenë një kuptim të qartë, t'i kushtojnë vëmendje të mjaftueshme dhe të marrin masat përkatëse.

Para së gjithash, 1Cr18Ni9Ti nuk duhet të përdoret për çelik inox të veshur, sepse në krahasim me çelikun inox austenitik me karbon të ulët 0Cr18Ni9, përmbajtja e tij e karbonit është më e lartë, ka më shumë gjasa të ndodhë sensibilizimi dhe rezistenca e tij ndaj korrozionit ndërgranular është zvogëluar.

Për më tepër, kur guaska dhe koka e enës nën presion të bërë nga pllakë e përbërë shpërthyese çeliku inoks austenitik përdoren në kushte të vështira, si: presion të lartë, luhatje presioni dhe media jashtëzakonisht dhe shumë të rrezikshme, duhet të përdoret 00Cr17Ni14Mo2.Çeliqet inox austenitike me karbon jashtëzakonisht të ulët minimizojnë mundësinë e sensibilizimit.

Kërkesat e trajtimit termik për panelet e përbëra duhet të parashtrohen qartë dhe sistemi i trajtimit termik duhet të përcaktohet në konsultim me palët përkatëse, në mënyrë që të arrihet qëllimi që materiali bazë të ketë një sasi të caktuar rezervë plastike dhe materiali i përbërë të ketë kërkohet rezistencë ndaj korrozionit.

3. A mund të përdoren metoda të tjera për të zëvendësuar trajtimin e përgjithshëm termik të pajisjes?Për shkak të kufizimeve të kushteve të prodhuesit dhe duke marrë parasysh interesat ekonomike, shumë njerëz kanë eksploruar metoda të tjera për të zëvendësuar trajtimin e përgjithshëm termik të enëve nën presion.Megjithëse këto eksplorime janë të dobishme dhe të vlefshme, por aktualisht nuk është gjithashtu një zëvendësim për trajtimin e përgjithshëm termik të enëve nën presion.

Kërkesat për trajtimin termik integral nuk janë zbutur në standardet dhe procedurat aktualisht të vlefshme.Ndër alternativat e ndryshme të trajtimit të përgjithshëm termik, më tipiket janë: trajtimi termik lokal, metoda e goditjes me çekan për të eliminuar stresin e mbetur të saldimit, metoda e shpërthimit për eliminimin e stresit të mbetur dhe metoda e dridhjeve të saldimit, metoda e banjës me ujë të nxehtë, etj.

Trajtimi i pjesshëm i nxehtësisë: Parashikohet në 10.4.5.3 të GB150-1998 "Enë me presion çeliku": "Lidhjet e salduara B, C, D, Lidhjet e salduara të tipit A që lidhin kokën sferike dhe cilindrin dhe pjesët e riparimit të saldimit me defekt lejohen të përdoren. trajtim i pjesshëm i nxehtësisë.Metoda e trajtimit të nxehtësisë.Kjo rregullore nënkupton që metoda lokale e trajtimit termik nuk lejohet për saldimin e klasës A në cilindër, domethënë: e gjithë pajisja nuk lejohet të përdorë metodën lokale të trajtimit termik, një nga arsyet është se stresi i mbetur i saldimit nuk mund të jetë eliminohen në mënyrë simetrike.

Metoda e goditjes me çekan eliminon stresin e mbetur të saldimit: domethënë, përmes goditjes me çekan me çekan, një stres petëzimi mbivendoset në sipërfaqen e bashkimit të salduar, duke kompensuar kështu pjesërisht efektin negativ të stresit të mbetur në tërheqje.

Në parim, kjo metodë ka një efekt të caktuar frenues në parandalimin e plasaritjes nga korrozioni i stresit.

Megjithatë, për shkak se nuk ka tregues sasiorë dhe procedura më të rrepta operative në procesin e funksionimit praktik, dhe puna verifikuese për krahasim dhe përdorim nuk është e mjaftueshme, ajo nuk është miratuar nga standardi aktual.

Metoda e shpërthimit për të eliminuar stresin e mbetur të saldimit: Eksplozivi është bërë posaçërisht në formë shiriti dhe muri i brendshëm i pajisjes është ngjitur në sipërfaqen e bashkimit të salduar.Mekanizmi është i njëjtë me atë të metodës së çekiçit për të eliminuar stresin e mbetur të saldimit.

Thuhet se kjo metodë mund të plotësojë disa nga mangësitë e metodës së goditjes me çekan për të eliminuar stresin e mbetur të saldimit.Megjithatë, disa njësi kanë përdorur trajtimin e përgjithshëm të nxehtësisë dhe metodën e shpërthimit për të eliminuar stresin e mbetur të saldimit në dy depozita magazinimi GLN me të njëjtat kushte.Vite më vonë, inspektimi i hapjes së rezervuarit zbuloi se nyjet e salduara të të parës ishin të paprekura, ndërsa nyjet e salduara të rezervuarit të depozitimit, stresi i mbetur i të cilit u eliminua me metodën e shpërthimit, shfaqën shumë çarje.Në këtë mënyrë, metoda dikur e njohur e shpërthimit për të eliminuar stresin e mbetur të saldimit është e heshtur.

Ka metoda të tjera të saldimit për lehtësimin e stresit të mbetur, të cilat për arsye të ndryshme nuk janë pranuar nga industria e enëve nën presion.Me një fjalë, trajtimi i përgjithshëm termik pas saldimit të enëve nën presion (përfshirë trajtimin nën ngrohje në furrë) ka disavantazhet e konsumit të lartë të energjisë dhe kohës së gjatë të ciklit, dhe përballet me vështirësi të ndryshme në funksionimin aktual për shkak të faktorëve të tillë si struktura e enës nën presion, por është ende industria aktuale e enëve nën presion.Metoda e vetme e eliminimit të stresit të mbetur të saldimit që është e pranueshme në të gjitha aspektet.