Ang welding residual stress ay sanhi ng hindi pantay na pamamahagi ng temperatura ng mga welds na dulot ng welding, thermal expansion at contraction ng weld metal, atbp., kaya ang natitirang stress ay hindi maiiwasang mabuo sa panahon ng welding construction. Ang pinakakaraniwang paraan upang maalis ang natitirang stress ay ang high-temperature tempering, iyon ay, ang weld ay inilalagay sa isang heat treatment furnace at pinainit sa isang tiyak na temperatura at pinananatiling mainit para sa isang tiyak na tagal ng panahon. Ang limitasyon ng ani ng materyal ay nabawasan sa mataas na temperatura, upang ang daloy ng plastik ay nangyayari sa mga lugar na may mataas na panloob na stress, unti-unting bumababa ang nababanat na pagpapapangit, at ang plastic deformation ay unti-unting tumataas upang mabawasan ang stress.
01 Pagpili ng paraan ng paggamot sa init
Ang epekto ng post-weld heat treatment sa tensile strength at creep limit ng metal ay nauugnay sa temperatura at oras ng pagpigil ng heat treatment. Ang epekto ng post-weld heat treatment sa impact toughness ng weld metal ay nag-iiba sa iba't ibang uri ng bakal. Ang post-weld heat treatment ay karaniwang gumagamit ng single high-temperature tempering o normalizing plus high-temperature tempering. Ang normalizing plus high-temperature tempering heat treatment ay ginagamit para sa gas welding welding. Ito ay dahil ang mga butil ng gas welding welds at heat-affected zones ay magaspang at kailangang pinuhin, kaya ginagamit ang normalizing treatment. Gayunpaman, hindi maaaring alisin ng solong normalizing ang natitirang stress, kaya ang mataas na temperatura ng tempering ay kinakailangan upang maalis ang stress. Ang solong medium-temperature tempering ay angkop lamang para sa assembly welding ng malalaking ordinaryong low-carbon steel container na binuo sa site, at ang layunin nito ay upang makamit ang bahagyang pag-aalis ng natitirang stress at dehydrogenation. Sa karamihan ng mga kaso, ginagamit ang solong high-temperature tempering. Ang pag-init at paglamig ng heat treatment ay hindi dapat masyadong mabilis, at ang panloob at panlabas na mga pader ay dapat na pare-pareho.
02 Mga paraan ng paggamot sa init na ginagamit sa mga pressure vessel
Mayroong dalawang uri ng mga paraan ng paggamot sa init na ginagamit sa mga pressure vessel: ang isa ay ang paggamot sa init upang mapabuti ang mga mekanikal na katangian; ang isa ay post-weld heat treatment (PWHT). Sa isang malawak na kahulugan, ang post-weld heat treatment ay ang heat treatment ng welding area o mga welded na bahagi pagkatapos ma-welded ang workpiece. Kasama sa mga partikular na content ang stress relief annealing, full annealing, solution, normalizing, normalizing at tempering, tempering, low-temperature stress relief, precipitation heat treatment, atbp. Sa isang makitid na kahulugan, ang post-weld heat treatment ay tumutukoy lamang sa stress relief annealing, iyon ay, upang mapabuti ang pagganap ng lugar ng hinang at maalis ang mga nakakapinsalang epekto tulad ng natitirang stress ng hinang, ang lugar ng hinang at mga kaugnay na bahagi ay pantay at ganap na pinainit sa ibaba ng temperatura ng pagbabagong bahagi ng metal na punto 2, at pagkatapos ay pantay na pinalamig. Sa maraming kaso, ang post-weld heat treatment na tinalakay ay mahalagang post-weld stress relief heat treatment.
03Layunin ng post-weld heat treatment
1. I-relax ang natitirang stress sa welding.
2. Patatagin ang hugis at sukat ng istraktura at bawasan ang pagbaluktot.
3. Pagbutihin ang pagganap ng parent material at welded joints, kabilang ang: a. Pagbutihin ang plasticity ng weld metal. b. Bawasan ang katigasan ng lugar na apektado ng init. c. Pagbutihin ang pagiging matigas ng bali. d. Pagbutihin ang lakas ng pagkapagod. e. Ibalik o pagbutihin ang lakas ng ani na nabawasan sa panahon ng malamig na pagbuo.
4. Pagbutihin ang kakayahang labanan ang stress corrosion.
5. Higit pang naglalabas ng mga nakakapinsalang gas sa weld metal, lalo na ang hydrogen, upang maiwasan ang paglitaw ng mga naantalang bitak.
04Paghusga sa pangangailangan ng PWHT
Kung ang pressure vessel ay nangangailangan ng post-weld heat treatment ay dapat na malinaw na tinukoy sa disenyo, at ang kasalukuyang mga detalye ng disenyo ng pressure vessel ay may mga kinakailangan para dito.
Para sa mga welded pressure vessel, mayroong malaking natitirang stress sa welding area, at ang masamang epekto ng natitirang stress. Sa ilalim lamang ng ilang mga kundisyon ay ipinahayag. Kapag ang natitirang stress ay pinagsama sa hydrogen sa weld, ito ay magsusulong ng hardening ng heat-affected zone, na nagreresulta sa paglitaw ng malamig na mga bitak at naantala na mga bitak.
Kapag ang static na stress na natitira sa weld o ang dynamic na stress sa panahon ng operasyon ng pagkarga ay pinagsama sa kinakaing unti-unti na epekto ng medium, maaari itong magdulot ng crack corrosion, na tinatawag na stress corrosion. Welding natitirang stress at ang hardening ng base materyal na dulot ng hinang ay mahalagang mga kadahilanan sa pagbuo ng stress corrosion bitak.
Ang Xinfa welding equipment ay may mga katangian ng mataas na kalidad at mababang presyo. Para sa mga detalye, mangyaring bisitahin ang:Welding & Cutting Manufacturers - China Welding & Cutting Factory & Suppliers (xinfatools.com)
Ang mga resulta ng pananaliksik ay nagpapakita na ang pangunahing epekto ng deformation at natitirang stress sa mga metal na materyales ay ang pagbabago ng metal mula sa pare-parehong kaagnasan sa lokal na kaagnasan, iyon ay, sa intergranular o transgranular na kaagnasan. Siyempre, ang metal corrosion cracking at intergranular corrosion ay parehong nangyayari sa media na may ilang partikular na katangian para sa metal. Sa pagkakaroon ng natitirang stress, ang likas na katangian ng pinsala sa kaagnasan ay maaaring magbago depende sa komposisyon, konsentrasyon at temperatura ng kinakaing unti-unti, pati na rin ang mga pagkakaiba sa komposisyon, organisasyon, estado sa ibabaw, estado ng stress, atbp. ng base na materyal. at ang weld zone.
Kung ang mga welded pressure vessel ay nangangailangan ng post-weld heat treatment ay dapat matukoy sa pamamagitan ng komprehensibong pagsasaalang-alang sa layunin, sukat (lalo na ang kapal ng pader), pagganap ng mga materyales na ginamit, at mga kondisyon sa pagtatrabaho ng sisidlan. Dapat isaalang-alang ang post-weld heat treatment sa alinman sa mga sumusunod na sitwasyon:
1. Malupit na mga kondisyon sa pagpapatakbo, tulad ng mga sisidlan na may makapal na pader na may panganib ng malutong na bali sa mababang temperatura, at mga sisidlan na nagdadala ng malalaking karga at nagpapalit-palit na mga karga.
2. Mga welded pressure vessel na may kapal na lampas sa isang tiyak na limitasyon. Kabilang ang mga boiler, petrochemical pressure vessel, atbp., na may mga espesyal na regulasyon at detalye.
3. Mga pressure vessel na may mataas na dimensional na katatagan.
4. Mga lalagyan na gawa sa bakal na may mataas na posibilidad na tumigas.
5. Mga pressure vessel na may panganib ng stress corrosion cracking.
6. Iba pang mga pressure vessel na tinukoy ng mga espesyal na regulasyon, detalye, at mga guhit.
Sa steel welded pressure vessels, ang natitirang stress na umaabot sa yield point ay nabuo sa lugar na malapit sa weld. Ang henerasyon ng stress na ito ay nauugnay sa pagbabago ng istraktura na may halong austenite. Itinuturo ng maraming mananaliksik na upang maalis ang natitirang stress pagkatapos ng hinang, ang tempering sa 650 degrees ay maaaring magkaroon ng magandang epekto sa mga steel welded pressure vessel.
Kasabay nito, pinaniniwalaan na kung ang tamang paggamot sa init ay hindi ginanap pagkatapos ng hinang, ang mga welded joint na lumalaban sa kaagnasan ay hindi kailanman makukuha.
Karaniwang pinaniniwalaan na ang stress relief heat treatment ay isang proseso kung saan ang welded workpiece ay pinainit sa 500-650 degrees at pagkatapos ay dahan-dahang pinalamig. Ang pagbawas ng stress ay sanhi ng paggapang sa mataas na temperatura, na nagsisimula sa 450 degrees sa carbon steel at 550 degrees sa molibdenum na naglalaman ng bakal.
Kung mas mataas ang temperatura, mas madaling maalis ang stress. Gayunpaman, kapag nalampasan na ang orihinal na temperatura ng tempering ng bakal, mababawasan ang lakas ng bakal. Samakatuwid, ang paggamot sa init para sa pag-alis ng stress ay dapat na makabisado ang dalawang elemento ng temperatura at oras, at hindi ito kailangang-kailangan.
Gayunpaman, sa panloob na diin ng weldment, ang tensile stress at compressive stress ay palaging sinasamahan, at ang stress at elastic deformation ay umiiral sa parehong oras. Kapag tumaas ang temperatura ng bakal, bumababa ang lakas ng ani, at ang orihinal na elastic deformation ay magiging plastic deformation, na siyang stress relaxation.
Kung mas mataas ang temperatura ng pag-init, mas kumpleto ang panloob na stress ay inalis. Gayunpaman, kapag ang temperatura ay masyadong mataas, ang ibabaw ng bakal ay lubhang ma-oxidized. Bilang karagdagan, para sa temperatura ng PWHT ng quenched at tempered steel, ang prinsipyo ay hindi dapat lumampas sa orihinal na temperatura ng tempering ng bakal, na sa pangkalahatan ay humigit-kumulang 30 degrees na mas mababa kaysa sa orihinal na temperatura ng tempering ng bakal, kung hindi man mawawala ang materyal sa pagsusubo at tempering effect, at ang lakas at fracture toughness ay mababawasan. Ang puntong ito ay dapat bigyan ng espesyal na pansin sa mga manggagawa sa paggamot sa init.
Ang mas mataas na post-weld heat treatment temperature para sa pag-aalis ng panloob na stress, mas malaki ang paglambot na antas ng bakal. Karaniwan, ang panloob na diin ay maaaring alisin sa pamamagitan ng pag-init sa temperatura ng recrystallization ng bakal. Ang temperatura ng recrystallization ay malapit na nauugnay sa temperatura ng pagkatunaw. Sa pangkalahatan, ang temperatura ng recrystallization K=0.4X temperatura ng pagkatunaw (K). Kung mas malapit ang temperatura ng paggamot sa init sa temperatura ng recrystallization, mas epektibo ito sa pag-aalis ng natitirang stress.
04 Pagsasaalang-alang sa komprehensibong epekto ng PWHT
Ang post-weld heat treatment ay hindi lubos na kapaki-pakinabang. Sa pangkalahatan, ang post-weld heat treatment ay nakakatulong upang mapawi ang natitirang stress at isinasagawa lamang kapag may mahigpit na pangangailangan para sa stress corrosion. Gayunpaman, ang pagsubok sa katigasan ng epekto ng mga specimen ay nagpakita na ang post-weld heat treatment ay hindi nakakatulong sa pagpapabuti ng tigas ng idineposito na metal at ang heat-affected zone, at kung minsan ang intergranular cracking ay maaaring mangyari sa loob ng grain coarsening range ng heat-affected. zone.
Higit pa rito, umaasa ang PWHT sa pagbabawas ng lakas ng materyal sa mataas na temperatura upang maalis ang stress. Samakatuwid, sa panahon ng PWHT, ang istraktura ay maaaring mawalan ng katigasan. Para sa mga istruktura na gumagamit ng pangkalahatan o bahagyang PWHT, ang kapasidad ng suporta ng weldment sa mataas na temperatura ay dapat isaalang-alang bago ang paggamot sa init.
Samakatuwid, kapag isinasaalang-alang kung magsasagawa ng post-weld heat treatment, ang mga pakinabang at disadvantages ng heat treatment ay dapat na komprehensibong ihambing. Mula sa pananaw ng pagganap sa istruktura, mayroong isang panig na nagpapabuti sa pagganap at isang panig na nagpapababa ng pagganap. Ang isang makatwirang paghatol ay dapat gawin batay sa pangunahing gawain ng komprehensibong pagsasaalang-alang sa parehong mga aspeto.
Oras ng post: Set-04-2024
