Sveiserestspenning er forårsaket av ujevn temperaturfordeling av sveiser forårsaket av sveising, termisk ekspansjon og sammentrekning av sveisemetall, etc., så restspenning vil uunngåelig genereres under sveisekonstruksjon. Den vanligste metoden for å eliminere restspenning er høytemperaturtempering, det vil si at sveisen plasseres i en varmebehandlingsovn og varmes opp til en viss temperatur og holdes varm i en viss periode. Materialets flytegrense reduseres ved høy temperatur, slik at plastisk flyt oppstår på steder med høy indre spenning, elastisk deformasjon avtar gradvis, og plastisk deformasjon øker gradvis for å redusere stress.
01 Valg av varmebehandlingsmetode
Effekten av varmebehandling etter sveising på metallets strekkfasthet og krypegrense er relatert til temperaturen og holdetiden for varmebehandlingen. Effekten av varmebehandling etter sveising på slagfastheten til sveisemetall varierer med ulike ståltyper. Varmebehandling etter sveising bruker vanligvis enkel høytemperaturtempering eller normalisering pluss høytemperaturtempering. Normaliserende pluss høytemperaturtempererende varmebehandling brukes for gassveising. Dette er fordi kornene i gassveising og varmepåvirkede soner er grove og må foredles, så normaliserende behandling brukes. Enkel normalisering kan imidlertid ikke eliminere gjenværende stress, så høytemperaturtempering er nødvendig for å eliminere stress. Enkel middels temperaturtempering er kun egnet for monteringssveising av store vanlige lavkarbonstålbeholdere montert på stedet, og formålet er å oppnå delvis eliminering av restspenning og dehydrogenering. I de fleste tilfeller brukes enkel høytemperaturtempering. Oppvarming og avkjøling av varmebehandling bør ikke være for rask, og de indre og ytre veggene skal være jevne.
02 Varmebehandlingsmetoder brukt i trykkbeholdere
Det er to typer varmebehandlingsmetoder som brukes i trykkbeholdere: den ene er varmebehandling for å forbedre mekaniske egenskaper; den andre er varmebehandling etter sveising (PWHT). I vid forstand er varmebehandling etter sveis varmebehandling av sveiseområdet eller sveisede komponenter etter at arbeidsstykket er sveiset. Det spesifikke innholdet omfatter avspenningsgløding, fullgløding, løsning, normalisering, normalisering og tempering, anløping, lavtemperatursspenningsavlastning, nedbørsvarmebehandling osv. I snever forstand refererer varmebehandling etter sveis kun til avspenningsgløding, det vil si, for å forbedre ytelsen til sveiseområdet og eliminere skadelige effekter som gjenværende sveisespenning, blir sveiseområdet og relaterte deler jevnt og fullstendig oppvarmet under metallfasetransformasjonstemperaturpunktet 2, og deretter jevnt avkjølt. I mange tilfeller er den diskuterte varmebehandlingen etter sveis i hovedsak varmebehandling etter sveising.
03Formål med varmebehandling etter sveising
1. Slapp av sveiserestspenningen.
2. Stabiliser formen og størrelsen på strukturen og reduser forvrengning.
3. Forbedre ytelsen til grunnmaterialet og sveisede skjøter, inkludert: a. Forbedre plastisiteten til sveisemetallet. b. Reduser hardheten til den varmepåvirkede sonen. c. Forbedre bruddseigheten. d. Forbedre utmattelsesstyrken. e. Gjenopprett eller forbedre flytestyrken redusert under kaldforming.
4. Forbedre evnen til å motstå spenningskorrosjon.
5. Slipp ytterligere ut skadelige gasser i sveisemetallet, spesielt hydrogen, for å forhindre at det oppstår forsinkede sprekker.
04Bedømmelse av nødvendigheten av PWHT
Hvorvidt trykkbeholderen trenger varmebehandling etter sveising bør være tydelig spesifisert i designet, og gjeldende trykkbeholderdesignspesifikasjoner har krav til dette.
For sveisede trykkbeholdere er det stor restspenning i sveiseområdet, og uheldige effekter av restspenning. Bare under visse forhold manifesteres. Når restspenningen kombineres med hydrogenet i sveisen, vil det fremme herding av den varmepåvirkede sonen, noe som resulterer i forekomst av kalde sprekker og forsinkede sprekker.
Når den statiske spenningen som gjenstår i sveisen eller den dynamiske spenningen under lastdrift kombineres med den korrosive effekten av mediet, kan det forårsake sprekkkorrosjon, som kalles spenningskorrosjon. Sveising av restspenning og herding av grunnmaterialet forårsaket av sveising er viktige faktorer for generering av spenningskorrosjonssprekker.
Xinfa sveiseutstyr har egenskapene til høy kvalitet og lav pris. For detaljer, vennligst besøk:Sveise- og skjæreprodusenter - Kina Sveise- og skjærefabrikk og leverandører (xinfatools.com)
Forskningsresultatene viser at hovedeffekten av deformasjon og restspenning på metallmaterialer er å transformere metallet fra jevn korrosjon til lokal korrosjon, det vil si til intergranulær eller transgranulær korrosjon. Selvfølgelig forekommer metallkorrosjonssprekker og intergranulær korrosjon begge i medier med visse egenskaper for metallet. I nærvær av restspenning kan arten av korrosjonsskader endres avhengig av sammensetningen, konsentrasjonen og temperaturen til det korrosive mediet, samt forskjellene i sammensetningen, organiseringen, overflatetilstanden, spenningstilstanden osv. til grunnmaterialet. og sveisesonen.
Hvorvidt sveisede trykkbeholdere trenger varmebehandling etter sveising, bør avgjøres ved en omfattende vurdering av formålet, størrelsen (spesielt veggtykkelsen), ytelsen til materialene som brukes og arbeidsforholdene til beholderen. Varmebehandling etter sveising bør vurderes i en av følgende situasjoner:
1. Tøffe driftsforhold, som tykkveggede kar med fare for sprøbrudd ved lave temperaturer, og kar som bærer stor belastning og vekslende belastning.
2. Sveisede trykkbeholdere med en tykkelse som overstiger en viss grense. Inkludert kjeler, petrokjemiske trykkbeholdere etc. som har spesielle forskrifter og spesifikasjoner.
3. Trykkbeholdere med høy dimensjonsstabilitet.
4. Beholdere laget av stål med høy tendens til å herde.
5. Trykkbeholdere med fare for spenningskorrosjonssprekker.
6. Andre trykkbeholdere spesifisert i spesielle forskrifter, spesifikasjoner og tegninger.
I stålsveisede trykkbeholdere dannes restspenninger som når flytegrensen i området nær sveisen. Genereringen av denne spenningen er relatert til transformasjonen av strukturen blandet med austenitt. Mange forskere påpeker at for å eliminere restspenninger etter sveising, kan anløping ved 650 grader ha god effekt på stålsveisede trykkbeholdere.
Samtidig antas det at dersom riktig varmebehandling ikke utføres etter sveising, vil det aldri oppnås korrosjonsbestandige sveisede skjøter.
Det antas generelt at stressavlastende varmebehandling er en prosess der det sveisede arbeidsstykket varmes opp til 500-650 grader og deretter sakte avkjøles. Reduksjonen av spenningen er forårsaket av kryp ved høy temperatur, som starter fra 450 grader i karbonstål og 550 grader i molybdenholdig stål.
Jo høyere temperatur, jo lettere er det å eliminere stress. Men når den opprinnelige anløpstemperaturen til stålet er overskredet, vil styrken til stålet reduseres. Derfor må varmebehandlingen for stressavlastning mestre de to elementene temperatur og tid, og ingen av dem er uunnværlige.
Men i den indre spenningen til sveisingen, er strekkspenning og trykkspenning alltid ledsaget, og spenning og elastisk deformasjon eksisterer samtidig. Når temperaturen på stålet stiger, synker flytegrensen, og den opprinnelige elastiske deformasjonen vil bli plastisk deformasjon, som er spenningsavslapping.
Jo høyere oppvarmingstemperatur, desto mer fullstendig elimineres den indre spenningen. Men når temperaturen er for høy, vil ståloverflaten bli kraftig oksidert. I tillegg, for PWHT-temperaturen til bråkjølt og herdet stål, bør prinsippet ikke overstige den opprinnelige anløpstemperaturen til stålet, som vanligvis er omtrent 30 grader lavere enn den opprinnelige anløpstemperaturen til stålet, ellers vil materialet miste herdingen og tempereringseffekt, og styrken og bruddseigheten vil reduseres. Dette punktet bør vies spesiell oppmerksomhet til varmebehandlingsarbeidere.
Jo høyere varmebehandlingstemperatur etter sveising er for å eliminere indre stress, desto større mykningsgrad av stålet. Vanligvis kan den indre spenningen elimineres ved oppvarming til stålets rekrystalliseringstemperatur. Omkrystalliseringstemperaturen er nært knyttet til smeltetemperaturen. Generelt er rekrystalliseringstemperaturen K=0,4X smeltetemperatur (K). Jo nærmere varmebehandlingstemperaturen er rekrystalliseringstemperaturen, desto mer effektiv er den for å eliminere restspenning.
04 Betraktning av den omfattende effekten av PWHT
Varmebehandling etter sveising er ikke helt gunstig. Generelt sett er varmebehandling etter sveis egnet til å avlaste restspenninger og utføres kun når det er strenge krav til spenningskorrosjon. Slagseighetstesten av prøvene viste imidlertid at varmebehandling etter sveis ikke var egnet til å forbedre seigheten til det avsatte metallet og den varmepåvirkede sonen, og noen ganger kan intergranulær sprekkdannelse forekomme innenfor kornforgrovningsområdet til den varmepåvirkede sone.
Videre er PWHT avhengig av reduksjon av materialstyrke ved høye temperaturer for å eliminere stress. Derfor, under PWHT, kan strukturen miste stivhet. For konstruksjoner som bruker total eller delvis PWHT, må støttekapasiteten til sveisen ved høye temperaturer vurderes før varmebehandling.
Derfor, når man vurderer om man skal utføre varmebehandling etter sveising, bør fordelene og ulempene ved varmebehandling sammenlignes grundig. Fra perspektivet til strukturell ytelse er det en side som forbedrer ytelsen og en side som reduserer ytelsen. Det bør foretas en rimelig vurdering basert på det grunnleggende arbeidet med å vurdere begge aspekter helhetlig.
Innleggstid: Sep-04-2024
