Svejserestspænding er forårsaget af den ujævne temperaturfordeling af svejsninger forårsaget af svejsning, termisk udvidelse og sammentrækning af svejsemetal osv., så restspænding vil uundgåeligt blive genereret under svejsekonstruktion. Den mest almindelige metode til at eliminere restspænding er højtemperaturtempering, det vil sige, at svejsningen placeres i en varmebehandlingsovn og opvarmes til en bestemt temperatur og holdes varm i en vis periode. Materialets flydegrænse reduceres ved høj temperatur, så der opstår plastisk flow på steder med høj indre spænding, elastisk deformation aftager gradvist, og plastisk deformation øges gradvist for at reducere spænding.
01 Valg af varmebehandlingsmetode
Effekten af varmebehandling efter svejsning på metals trækstyrke og krybegrænse er relateret til temperaturen og holdetiden for varmebehandlingen. Effekten af varmebehandling efter svejsning på slagfastheden af svejsemetal varierer med forskellige ståltyper. Varmebehandling efter svejsning bruger generelt enkelt højtemperaturtempering eller normalisering plus højtemperaturtempering. Normalisering plus højtemperaturhærdende varmebehandling bruges til gassvejsninger. Dette skyldes, at kornene i gassvejsninger og varmepåvirkede zoner er grove og skal raffineres, så der anvendes normaliserende behandling. Enkelt normalisering kan dog ikke eliminere resterende stress, så højtemperaturtempering er påkrævet for at eliminere stress. Enkelt mellemtemperaturhærdning er kun egnet til montagesvejsning af store almindelige lavkulstofstålbeholdere samlet på stedet, og dens formål er at opnå delvis eliminering af restspænding og dehydrogenering. I de fleste tilfælde anvendes enkelt højtemperaturtempering. Opvarmning og afkøling af varmebehandling bør ikke være for hurtig, og de indre og ydre vægge skal være ensartede.
02 Varmebehandlingsmetoder anvendt i trykbeholdere
Der er to typer varmebehandlingsmetoder, der anvendes i trykbeholdere: den ene er varmebehandling for at forbedre de mekaniske egenskaber; den anden er post-weld varmebehandling (PWHT). I bred forstand er varmebehandling efter svejsning varmebehandlingen af svejseområdet eller svejsede komponenter, efter at emnet er svejset. Det specifikke indhold omfatter spændingsudglødning, fuldglødning, opløsning, normalisering, normalisering og anløbning, anløbning, lavtemperaturspændingsaflastning, nedbørsvarmebehandling osv. I snæver forstand refererer varmebehandling efter svejsning kun til spændingsudglødning, det vil sige, for at forbedre ydeevnen af svejseområdet og eliminere skadelige virkninger såsom svejserestspænding, opvarmes svejseområdet og relaterede dele ensartet og fuldstændigt under metalfasetransformationstemperaturpunktet 2 og afkøles derefter ensartet. I mange tilfælde er den omtalte varmebehandling efter svejsning i det væsentlige varmebehandling efter svejsning.
03Formål med varmebehandling efter svejsning
1. Slap af svejserester.
2. Stabiliser formen og størrelsen af strukturen og reducer forvrængning.
3. Forbedre ydeevnen af grundmaterialet og svejsede samlinger, herunder: a. Forbedre plasticiteten af svejsemetallet. b. Reducer hårdheden af den varmepåvirkede zone. c. Forbedre brudsejhed. d. Forbedre træthedsstyrken. e. Gendan eller forbedre flydespændingen reduceret under koldformning.
4. Forbedre evnen til at modstå spændingskorrosion.
5. Frigive yderligere skadelige gasser i svejsemetallet, især brint, for at forhindre forekomsten af forsinkede revner.
04 Bedømmelse af nødvendigheden af PWHT
Hvorvidt trykbeholderen skal eftersvejses varmebehandling, bør klart specificeres i designet, og de nuværende trykbeholderdesignspecifikationer har krav hertil.
For svejste trykbeholdere er der en stor restspænding i svejseområdet og de negative virkninger af restspænding. Kun under visse betingelser manifesteres. Når restspændingen kombineres med brinten i svejsningen, vil det fremme hærdningen af den varmepåvirkede zone, hvilket resulterer i forekomst af koldrevner og forsinkede revner.
Når den tilbageværende statiske spænding i svejsningen eller den dynamiske spænding under belastningsdrift kombineres med mediets korrosive virkning, kan det forårsage revnekorrosion, som kaldes spændingskorrosion. Svejserestspænding og hærdning af grundmaterialet forårsaget af svejsning er vigtige faktorer i genereringen af spændingskorrosionsrevner.
Xinfa svejseudstyr har karakteristika af høj kvalitet og lav pris. For detaljer, besøg venligst:Svejse- og skæreproducenter - Kinas svejse- og skærefabrik og leverandører (xinfatools.com)
Forskningsresultaterne viser, at hovedeffekten af deformation og restspænding på metalmaterialer er at transformere metallet fra ensartet korrosion til lokal korrosion, det vil sige til intergranulær eller transgranulær korrosion. Naturligvis forekommer metalkorrosionsrevner og intergranulær korrosion begge i medier med visse egenskaber for metallet. Ved tilstedeværelse af restspænding kan karakteren af korrosionsskader ændre sig afhængigt af sammensætningen, koncentrationen og temperaturen af det korrosive medium samt forskellene i sammensætningen, organisationen, overfladetilstanden, spændingstilstanden osv. af grundmaterialet og svejsezonen.
Hvorvidt svejsede trykbeholdere har behov for varmebehandling efter svejsning, bør afgøres ud fra en omfattende overvejelse af formålet, størrelsen (især vægtykkelsen), ydeevnen af de anvendte materialer og beholderens arbejdsforhold. Varmebehandling efter svejsning bør overvejes i enhver af følgende situationer:
1. Barske driftsforhold, såsom tykvæggede kar med risiko for sprødbrud ved lave temperaturer og kar, der bærer store belastninger og vekslende belastninger.
2. Svejste trykbeholdere med en tykkelse, der overstiger en vis grænse. Herunder kedler, petrokemiske trykbeholdere mv., der har særlige forskrifter og specifikationer.
3. Trykbeholdere med høj dimensionsstabilitet.
4. Beholdere lavet af stål med høj tendens til at hærde.
5. Trykbeholdere med risiko for spændingskorrosion.
6. Andre trykbeholdere specificeret ved særlige forskrifter, specifikationer og tegninger.
I stålsvejsede trykbeholdere dannes restspændinger, der når flydegrænsen, i området nær svejsningen. Genereringen af denne spænding er relateret til transformationen af strukturen blandet med austenit. Mange forskere peger på, at for at eliminere restspænding efter svejsning kan anløbning ved 650 grader have en god effekt på stålsvejsede trykbeholdere.
Samtidig menes det, at hvis der ikke udføres korrekt varmebehandling efter svejsning, vil der aldrig opnås korrosionsbestandige svejsede samlinger.
Det antages generelt, at afspændingsvarmebehandling er en proces, hvor det svejste emne opvarmes til 500-650 grader og derefter langsomt afkøles. Reduktionen af spændingen er forårsaget af krybning ved høj temperatur, som starter fra 450 grader i kulstofstål og 550 grader i molybdænholdigt stål.
Jo højere temperatur, jo lettere er det at eliminere stress. Men når først stålets oprindelige hærdningstemperatur er overskredet, vil stålets styrke blive reduceret. Derfor skal varmebehandlingen til afstressning mestre de to elementer temperatur og tid, og ingen af dem er uundværlige.
Men i den indre spænding af svejsningen er trækspænding og trykspænding altid ledsaget, og spænding og elastisk deformation eksisterer på samme tid. Når stålets temperatur stiger, falder flydespændingen, og den oprindelige elastiske deformation bliver til plastisk deformation, som er spændingsafspænding.
Jo højere opvarmningstemperaturen er, jo mere fuldstændig elimineres den indre belastning. Men når temperaturen er for høj, vil ståloverfladen blive kraftigt oxideret. Derudover bør princippet for PWHT-temperaturen for hærdet og hærdet stål ikke overstige stålets oprindelige anløbningstemperatur, som generelt er omkring 30 grader lavere end stålets oprindelige hærdningstemperatur, ellers vil materialet miste hærdningen og hærdningseffekt, og styrken og brudsejheden vil blive reduceret. Dette punkt bør gives særlig opmærksomhed til varmebehandlingsarbejdere.
Jo højere varmebehandlingstemperatur efter svejsning er for at eliminere indre spændinger, jo større blødgøringsgrad af stålet. Normalt kan den indre spænding elimineres ved opvarmning til stålets omkrystallisationstemperatur. Omkrystallisationstemperaturen er tæt forbundet med smeltetemperaturen. Generelt er omkrystallisationstemperaturen K=0,4X smeltetemperatur (K). Jo tættere varmebehandlingstemperaturen er på rekrystallisationstemperaturen, jo mere effektiv er den til at eliminere resterende spænding.
04 Overvejelse af den omfattende effekt af PWHT
Varmebehandling efter svejsning er ikke absolut fordelagtig. Generelt er varmebehandling efter svejsning medvirkende til at afhjælpe restspænding og udføres kun, når der er strenge krav til spændingskorrosion. Slagsejhedstesten af prøverne viste imidlertid, at varmebehandling efter svejsning ikke var befordrende for at forbedre sejheden af det aflejrede metal og den varmepåvirkede zone, og nogle gange kan der forekomme intergranulær revnedannelse inden for kornforstørrelsesområdet for den varmepåvirkede zone. zone.
Desuden er PWHT afhængig af reduktion af materialestyrke ved høje temperaturer for at eliminere stress. Derfor kan strukturen under PWHT miste stivhed. For strukturer, der anvender overordnet eller delvis PWHT, skal svejsningens støttekapacitet ved høje temperaturer tages i betragtning før varmebehandling.
Derfor, når man overvejer, om man skal udføre varmebehandling efter svejsning, bør fordele og ulemper ved varmebehandling sammenlignes grundigt. Fra perspektivet af strukturel ydeevne er der en side, der forbedrer ydeevnen, og en side, der reducerer ydeevnen. Der bør foretages en rimelig vurdering baseret på det grundlæggende arbejde med en omfattende overvejelse af begge aspekter.
Indlægstid: Sep-04-2024
