Zaostalo naprezanje uzrokovano zavarivanjem uzrokovano je neravnomjernom raspodjelom temperature zavarivanja uzrokovano zavarivanjem, toplinskim širenjem i skupljanjem metala zavarivanja itd., tako da će konstrukcija za zavarivanje neizbježno proizvesti zaostalo naprezanje.
Najčešći način uklanjanja zaostalog naprezanja je visokotemperaturno kaljenje, odnosno zagrijavanje zavara na određenu temperaturu i držanje određeno vrijeme u peći za toplinsku obradu, te korištenje smanjenja granice tečenja materijala. na visokoj temperaturi izazvati plastično tečenje na mjestima s velikim unutarnjim naprezanjem.Elastična deformacija postupno se smanjuje, a plastična deformacija postupno raste kako bi se smanjilo naprezanje.
1.Izbor metode toplinske obrade
Učinak toplinske obrade nakon zavarivanja na vlačnu čvrstoću i granicu puzanja metala povezan je s temperaturom toplinske obrade i vremenom držanja.Učinak toplinske obrade nakon zavarivanja na udarnu žilavost metala za zavarivanje varira s različitim vrstama čelika.
Toplinska obrada nakon zavarivanja općenito uključuje jedno kaljenje na visokoj temperaturi ili normalizaciju plus kaljenje na visokoj temperaturi.Za spojeve plinskog zavarivanja usvojeni su normalizacija i kaljenje na visokoj temperaturi.To je zato što su zrna šava za plinsko zavarivanje i zona utjecaja topline gruba, a zrna moraju biti pročišćena, pa se usvaja normalizirajući tretman.
Međutim, samo jedno normaliziranje ne može eliminirati zaostalo naprezanje, tako da je potrebno kaljenje na visokoj temperaturi da se eliminira naprezanje.Jedno kaljenje na srednjoj temperaturi prikladno je samo za montažu i zavarivanje velikih spremnika od običnog niskougljičnog čelika koji se sklapaju na licu mjesta, a svrha mu je postići djelomično uklanjanje zaostalog naprezanja i dehidrogenaciju.
U većini slučajeva koristi se samo jedno kaljenje na visokoj temperaturi.Zagrijavanje i hlađenje toplinske obrade ne smije biti prebrzo, a unutarnje i vanjske stijenke trebaju biti ujednačene.
2.Metode toplinske obrade koje se koriste u posudama pod tlakom
Postoje dvije vrste metoda toplinske obrade tlačnih posuda: jedna je toplinska obrada za poboljšanje mehaničkih svojstava;drugi je toplinska obrada nakon zavarivanja (PWHT).Općenito govoreći, toplinska obrada nakon zavarivanja je toplinska obrada zavarenog područja ili zavarenih komponenti nakon što je izradak zavaren.
Specifični sadržaj uključuje žarenje za ublažavanje naprezanja, potpuno žarenje, krutu otopinu, normalizaciju, normalizaciju plus kaljenje, kaljenje, smanjenje naprezanja na niskim temperaturama, toplinsku obradu taloženjem itd.
U užem smislu, toplinska obrada nakon zavarivanja odnosi se samo na žarenje za ublažavanje naprezanja, to jest, kako bi se poboljšala izvedba zone zavarivanja i eliminirali štetni učinci kao što je zaostalo naprezanje zavarivanja, kako bi se jednoliko i potpuno zagrijala zona zavarivanja i srodnih dijelova ispod temperature prijelaza metalne faze 2, a zatim proces jednolikog hlađenja.U mnogim slučajevima raspravljana toplinska obrada nakon zavarivanja je u biti toplinska obrada za ublažavanje naprezanja nakon zavarivanja.
3.Svrha toplinske obrade nakon zavarivanja
(1).Opustite zaostalo naprezanje zavarivanja.
(2).Stabilizirajte oblik i veličinu strukture i smanjite izobličenje.
(3).Poboljšati performanse osnovnog metala i zavarenih spojeva, uključujući:
a.Poboljšati plastičnost zavarenog metala.
b.Smanjite tvrdoću zone utjecaja topline.
c.Poboljšati otpornost na lom.
d.Poboljšajte snagu zamora.
e.Vratiti ili povećati granicu razvlačenja smanjenu kod hladnog oblikovanja.
(4).Poboljšati sposobnost otpornosti na koroziju naprezanja.
(5).Daljnje oslobađanje štetnih plinova u metalu zavara, posebno vodika, kako bi se spriječila pojava odgođenih pukotina.
4.Prosudba o potrebi PWHT
Je li toplinska obrada nakon zavarivanja potrebna za tlačnu posudu, treba biti jasno navedeno u projektu, što zahtijeva trenutni kodeks projektiranja tlačne posude.
Kod zavarenih tlačnih posuda postoji veliki zaostali napon u zoni zavarivanja i štetni učinci zaostalog naprezanja.Očituje se samo pod određenim uvjetima.Kada se zaostalo naprezanje kombinira s vodikom u zavaru, pospješit će otvrdnjavanje zone pod utjecajem topline, što će rezultirati stvaranjem hladnih pukotina i odgođenih pukotina.
Kada se statičko naprezanje preostalo u zavaru ili dinamičko naprezanje opterećenja u operaciji opterećenja kombinira s korozivnim djelovanjem medija, može uzrokovati naprskanu koroziju, što je takozvana naprezna korozija.Zaostalo naprezanje pri zavarivanju i otvrdnjavanje osnovnog metala uzrokovano zavarivanjem važni su čimbenici za pucanje uslijed korozije pod naponom.
Rezultati istraživanja pokazuju da je glavni učinak deformacije i zaostalog naprezanja na metalne materijale prelazak metala iz ravnomjerne korozije u lokalnu koroziju, odnosno u interkristalnu ili transgranularnu koroziju.Naravno, i korozijsko pucanje i interkristalna korozija metala nastaju u medijima koji imaju određene karakteristike za taj metal.
U prisutnosti zaostalog naprezanja, ono se razlikuje prema sastavu, koncentraciji i temperaturi korozivnog medija, kao i prema razlikama u sastavu, strukturi, stanju površine, stanju naprezanja itd. osnovnog metala i zone zavarivanja. , tako da se korozija Priroda oštećenja može promijeniti.
5. Razmatranje sveobuhvatnog učinka PWHT
Toplinska obrada nakon zavarivanja nije apsolutno korisna.Općenito, toplinska obrada nakon zavarivanja je korisna za smanjenje zaostalog naprezanja i provodi se samo kada postoje strogi zahtjevi za naponsku koroziju.Međutim, ispitivanje uzorka na udarnu žilavost pokazuje da toplinska obrada nakon zavarivanja nije dobra za žilavost nataloženog metala i zavarenu zonu pod utjecajem topline, a ponekad može doći do međukristalnih pukotina unutar raspona grubljanja zrna topline zavara. zahvaćena zona.
Nadalje, PWHT se oslanja na smanjenje čvrstoće materijala na visokoj temperaturi kako bi se postiglo smanjenje naprezanja.Stoga, tijekom PWHT, struktura može izgubiti krutost.Za konstrukcije koje prihvaćaju cjelokupnu ili djelomičnu PWHT, zavareni spoj na visokoj temperaturi mora se uzeti u obzir prije toplinske obrade.nosivi kapacitet.
Stoga, kada se razmatra hoće li se provesti toplinska obrada nakon zavarivanja, treba sveobuhvatno usporediti prednosti i nedostatke toplinske obrade.Sa stajališta strukturne izvedbe, postoji jedna strana za poboljšanje performansi, a druga strana za smanjenje performansi.Trebalo bi donijeti razumnu prosudbu na temelju sveobuhvatnog razmatranja ta dva aspekta.
Vrijeme objave: 20. lipnja 2023