L'estrès residual de soldadura és causat per la distribució desigual de la temperatura de les soldadures causada per la soldadura, l'expansió tèrmica i la contracció del metall de soldadura, etc., de manera que inevitablement es generarà estrès residual durant la construcció de la soldadura. El mètode més comú per eliminar l'estrès residual és el tremp a alta temperatura, és a dir, la soldadura es col·loca en un forn de tractament tèrmic i s'escalfa a una temperatura determinada i es manté calenta durant un període de temps determinat. El límit de rendiment del material es redueix a alta temperatura, de manera que el flux plàstic es produeix en llocs amb una gran tensió interna, la deformació elàstica disminueix gradualment i la deformació plàstica augmenta gradualment per reduir l'estrès.
01 Elecció del mètode de tractament tèrmic
L'efecte del tractament tèrmic posterior a la soldadura sobre la resistència a la tracció i el límit de fluència del metall està relacionat amb la temperatura i el temps de manteniment del tractament tèrmic. L'efecte del tractament tèrmic posterior a la soldadura sobre la resistència a l'impacte del metall de soldadura varia segons els diferents tipus d'acer. El tractament tèrmic posterior a la soldadura generalment utilitza un temperat o normalització únic a alta temperatura més un temperat a alta temperatura. El tractament tèrmic de normalització i temperat a alta temperatura s'utilitza per a soldadures de soldadura amb gas. Això es deu al fet que els grans de les soldadures de soldadura per gas i les zones afectades per la calor són gruixudes i s'han de refinar, de manera que s'utilitza un tractament normalitzador. Tanmateix, la normalització única no pot eliminar l'estrès residual, de manera que es requereix un tremp a alta temperatura per eliminar l'estrès. El tremp únic a temperatura mitjana només és adequat per a la soldadura de muntatge de grans contenidors ordinaris d'acer baix en carboni muntats in situ, i el seu propòsit és aconseguir l'eliminació parcial de l'estrès residual i la deshidrogenació. En la majoria dels casos, s'utilitza un sol tremp a alta temperatura. L'escalfament i el refredament del tractament tèrmic no han de ser massa ràpids i les parets interiors i exteriors han de ser uniformes.
02 Mètodes de tractament tèrmic utilitzats en recipients a pressió
Hi ha dos tipus de mètodes de tractament tèrmic utilitzats en recipients a pressió: un és el tractament tèrmic per millorar les propietats mecàniques; l'altre és el tractament tèrmic posterior a la soldadura (PWHT). En un sentit ampli, el tractament tèrmic posterior a la soldadura és el tractament tèrmic de la zona de soldadura o dels components soldats després de soldar la peça. Els continguts específics inclouen el recuit d'alleujament de l'estrès, el recuit complet, la solució, la normalització, la normalització i el tremp, el tremp, l'alleujament de l'estrès a baixa temperatura, el tractament tèrmic de precipitació, etc. és a dir, per millorar el rendiment de l'àrea de soldadura i eliminar efectes nocius com ara l'estrès residual de soldadura, l'àrea de soldadura i les parts relacionades s'escalfen de manera uniforme i totalment per sota del punt de temperatura de transformació de la fase metàl·lica 2, i després es refreden uniformement. En molts casos, el tractament tèrmic posterior a la soldadura tractat és essencialment un tractament tèrmic d'alleujament de l'estrès posterior a la soldadura.
03 Finalitat del tractament tèrmic posterior a la soldadura
1. Relaxeu l'estrès residual de la soldadura.
2. Estabilitzar la forma i la mida de l'estructura i reduir la distorsió.
3. Millorar el rendiment del material matriu i les juntes soldades, incloent: a. Millorar la plasticitat del metall de soldadura. b. Reduir la duresa de la zona afectada per la calor. c. Millorar la tenacitat a la fractura. d. Millorar la força a la fatiga. e. Restaurar o millorar el límit elàstic reduït durant el conformat en fred.
4. Millorar la capacitat de resistir la corrosió per estrès.
5. Allibereu més gasos nocius en el metall de soldadura, especialment hidrogen, per evitar l'aparició d'esquerdes retardades.
04 Judici de necessitat de PWHT
Si el recipient a pressió necessita un tractament tèrmic posterior a la soldadura s'ha d'especificar clarament al disseny, i les especificacions actuals de disseny del recipient a pressió tenen requisits per a això.
Per als recipients a pressió soldats, hi ha una gran tensió residual a la zona de soldadura i els efectes adversos de la tensió residual. Només en determinades condicions es manifesten. Quan la tensió residual es combina amb l'hidrogen de la soldadura, promourà l'enduriment de la zona afectada per la calor, donant lloc a l'aparició d'esquerdes fredes i esquerdes retardades.
Quan la tensió estàtica que queda a la soldadura o l'estrès dinàmic durant l'operació de càrrega es combina amb l'efecte corrosiu del medi, pot provocar corrosió per esquerdes, que s'anomena corrosió per tensió. La tensió residual de soldadura i l'enduriment del material base causat per la soldadura són factors importants en la generació d'esquerdes per corrosió per tensió.
L'equip de soldadura Xinfa té les característiques d'alta qualitat i baix preu. Per obtenir més informació, visiteu:Fabricants de soldadura i tall - Fàbrica i proveïdors de soldadura i tall de la Xina (xinfatools.com)
Els resultats de la investigació mostren que el principal efecte de la deformació i l'estrès residual sobre els materials metàl·lics és transformar el metall de corrosió uniforme a corrosió local, és a dir, a corrosió intergranular o transgranular. Per descomptat, l'esquerdament per corrosió metàl·lica i la corrosió intergranular es produeixen en mitjans amb certes característiques per al metall. En presència d'estrès residual, la naturalesa del dany per corrosió pot canviar en funció de la composició, la concentració i la temperatura del medi corrosiu, així com les diferències en la composició, organització, estat superficial, estat de tensió, etc. del material base. i la zona de soldadura.
Si els recipients a pressió soldats necessiten un tractament tèrmic posterior a la soldadura s'ha de determinar tenint en compte la finalitat, la mida (especialment el gruix de la paret), el rendiment dels materials utilitzats i les condicions de treball del recipient. El tractament tèrmic posterior a la soldadura s'ha de considerar en qualsevol de les situacions següents:
1. Condicions d'operació dures, com els vaixells de parets gruixudes amb risc de fractura fràgil a baixes temperatures, i els vaixells que suporten grans càrregues i càrregues alternes.
2. Recipients a pressió soldats amb un gruix superior a un determinat límit. Incloent calderes, recipients a pressió petroquímics, etc., que disposen de normes i especificacions especials.
3. Recipients a pressió amb alta estabilitat dimensional.
4. Recipients d'acer amb alta tendència a l'enduriment.
5. Recipients a pressió amb risc d'esquerdes per corrosió per tensió.
6. Altres recipients a pressió especificats per reglaments, especificacions i dibuixos especials.
En els recipients a pressió soldats amb acer, la tensió residual que arriba al límit de fluència es forma a la zona propera a la soldadura. La generació d'aquesta tensió està relacionada amb la transformació de l'estructura barrejada amb austenita. Molts investigadors assenyalen que per eliminar l'estrès residual després de la soldadura, el tremp a 650 graus pot tenir un bon efecte en els recipients a pressió de soldadura d'acer.
Al mateix temps, es creu que si no es realitza un tractament tèrmic adequat després de la soldadura, mai s'obtindran juntes soldades resistents a la corrosió.
En general, es creu que el tractament tèrmic per alleujar l'estrès és un procés en què la peça de treball soldada s'escalfa a 500-650 graus i després es refreda lentament. La reducció de l'estrès és causada per fluència a alta temperatura, que comença des de 450 graus en acer al carboni i 550 graus en acer que conté molibdè.
Com més alta sigui la temperatura, més fàcil és eliminar l'estrès. Tanmateix, un cop superada la temperatura de temperat original de l'acer, la resistència de l'acer es reduirà. Per tant, el tractament tèrmic per alleujar l'estrès ha de dominar els dos elements de temperatura i temps, i cap dels dos és indispensable.
Tanmateix, a l'esforç intern de la soldadura, l'esforç de tracció i l'esforç de compressió sempre s'acompanyen, i existeixen alhora tensió i deformació elàstica. Quan la temperatura de l'acer augmenta, el límit elàstic disminueix i la deformació elàstica original es convertirà en una deformació plàstica, que és la relaxació de l'estrès.
Com més alta sigui la temperatura d'escalfament, més completa s'elimina l'estrès intern. Tanmateix, quan la temperatura és massa alta, la superfície d'acer s'oxidarà severament. A més, per a la temperatura PWHT de l'acer trempat i temperat, el principi no ha de superar la temperatura de tremp original de l'acer, que generalment és uns 30 graus inferior a la temperatura de temperat original de l'acer, en cas contrari el material perdrà l'extinció i efecte temperat i es reduirà la resistència i la resistència a la fractura. Aquest punt s'ha de prestar especial atenció als treballadors del tractament tèrmic.
Com més alta sigui la temperatura del tractament tèrmic posterior a la soldadura per eliminar l'estrès intern, més gran serà el grau de suavització de l'acer. Normalment, l'estrès intern es pot eliminar escalfant a la temperatura de recristal·lització de l'acer. La temperatura de recristal·lització està estretament relacionada amb la temperatura de fusió. En general, la temperatura de recristal·lització K = 0,4X temperatura de fusió (K). Com més a prop estigui la temperatura del tractament tèrmic de la temperatura de recristal·lització, més eficaç serà per eliminar l'estrès residual.
04 Consideració de l'efecte integral de PWHT
El tractament tèrmic posterior a la soldadura no és del tot beneficiós. En termes generals, el tractament tèrmic posterior a la soldadura és propici per alleujar l'estrès residual i només es realitza quan hi ha requisits estrictes per a la corrosió per tensió. Tanmateix, la prova de tenacitat a l'impacte de les mostres va mostrar que el tractament tèrmic posterior a la soldadura no era propici per millorar la duresa del metall dipositat i la zona afectada per la calor, i de vegades es pot produir esquerdes intergranulars dins del rang de gruixut del gra de la zona afectada per la calor. zona.
A més, PWHT es basa en la reducció de la resistència del material a altes temperatures per eliminar l'estrès. Per tant, durant el PWHT, l'estructura pot perdre rigidesa. Per a estructures que adopten PWHT total o parcial, la capacitat de suport de la soldadura a altes temperatures s'ha de considerar abans del tractament tèrmic.
Per tant, quan es considera si s'ha de realitzar un tractament tèrmic posterior a la soldadura, s'han de comparar exhaustivament els avantatges i els desavantatges del tractament tèrmic. Des de la perspectiva del rendiment estructural, hi ha un costat que millora el rendiment i un costat que redueix el rendiment. S'ha de fer un judici raonable basant-se en el treball bàsic de considerar exhaustivament ambdós aspectes.
Hora de publicació: 04-set-2024
