A hegesztési maradékfeszültséget a hegesztés okozta egyenetlen hőmérséklet-eloszlás, a hegesztési fém hőtágulása és összehúzódása stb. okozza, így a hegesztési konstrukció elkerülhetetlenül visszamaradó feszültséget hoz létre.
A visszamaradó feszültség megszüntetésének legelterjedtebb módja a magas hőmérsékletű temperálás, vagyis a hegesztési varrat adott hőmérsékletre történő felmelegítése és meghatározott ideig hőkezelő kemencében tartása, valamint az anyag folyáshatárának csökkentésével. magas hőmérsékleten, hogy nagy belső feszültségű helyeken képlékeny áramlást okozzon.A rugalmas deformáció fokozatosan csökken, a képlékeny alakváltozás pedig fokozatosan növekszik a feszültség csökkentése érdekében.
1.A hőkezelési módszer megválasztása
A hegesztés utáni hőkezelésnek a fém szakítószilárdságára és kúszási határára gyakorolt hatása a hőkezelési hőmérséklettel és a tartási idővel függ össze.A hegesztés utáni hőkezelésnek a hegesztett fém ütésállóságára gyakorolt hatása a különböző acéltípusoknál eltérő.
A hegesztés utáni hőkezelés általában egyszeri magas hőmérsékletű temperálást vagy normalizálást plusz magas hőmérsékletű temperálást alkalmaz.A gázhegesztési kötéseknél a normalizálást és a magas hőmérsékletű temperálást alkalmazzák.Ennek az az oka, hogy a gázhegesztési varrat és a hőhatászóna szemcséi durvák, és a szemcséket finomítani kell, ezért a normalizáló kezelést alkalmazzák.
Az egyszeri normalizálás azonban nem tudja kiküszöbölni a maradék feszültséget, ezért magas hőmérsékletű temperálás szükséges a feszültség megszüntetéséhez.Az egyszeri középhőmérsékletű temperálás csak a helyszínen összeszerelt nagyméretű, alacsony széntartalmú acéltartályok összeszerelésére és hegesztésére alkalmas, célja a maradékfeszültség és a dehidrogénezés részleges kiküszöbölése.
A legtöbb esetben egyetlen magas hőmérsékletű temperálást alkalmaznak.A hőkezelés felfűtése és hűtése ne legyen túl gyors, a belső és a külső falak egyenletesek legyenek.
2.Nyomástartó edényekben alkalmazott hőkezelési módszerek
A nyomástartó edényekhez kétféle hőkezelési módszer létezik: az egyik a hőkezelés a mechanikai tulajdonságok javítására;a másik a hegesztés utáni hőkezelés (PWHT).Tágabb értelemben a hegesztés utáni hőkezelés a hegesztett terület vagy a hegesztett alkatrészek hőkezelése a munkadarab hegesztése után.
A konkrét tartalom feszültségmentesítést, teljes hőkezelést, szilárd oldatot, normalizálást, normalizálást plusz temperálást, temperálást, alacsony hőmérsékletű feszültségmentesítést, csapadékos hőkezelést stb.
Szűk értelemben a hegesztés utáni hőkezelés csak feszültségmentesítésre vonatkozik, vagyis a hegesztési zóna teljesítményének javítására és az olyan káros hatások kiküszöbölésére, mint a hegesztési maradékfeszültség, a hegesztési zóna egyenletes és teljes felmelegítése érdekében. és a kapcsolódó részek alatt a fém fázisátmenet 2 hőmérsékleti pont , majd az egyenletes hűtés folyamata.Sok esetben a tárgyalt hegesztés utáni hőkezelés lényegében hegesztés utáni feszültségmentesítő hőkezelés.
3.A hegesztés utáni hőkezelés célja
(1).Lazítsa meg a hegesztési maradékfeszültséget.
(2).Stabilizálja a szerkezet alakját és méretét, és csökkenti a torzulást.
(3).Javítsa az alapfém és a hegesztett kötések teljesítményét, beleértve:
a.Javítsa a hegesztett fém plaszticitását.
b.Csökkentse a hő által érintett zóna keménységét.
c.A törési szilárdság javítása.
d.Javítja a fáradtság erejét.
e.Állítsa vissza vagy növelje a hidegalakításnál csökkentett folyáshatárt.
(4).Javítja a feszültségkorrózióval szembeni ellenálló képességet.
(5).További káros gázok kibocsátása a hegesztett fémben, különösen a hidrogén, hogy megakadályozzák a késleltetett repedések előfordulását.
4.A PWHT szükségességének megítélése
Azt, hogy a nyomástartó edénynél szükséges-e a hegesztés utáni hőkezelés, egyértelműen meg kell határozni a tervezésben, amit a jelenlegi nyomástartó edénytervezési szabályzat előír.
Hegesztett nyomástartó edények esetén a hegesztési zónában nagy maradó feszültség és a maradó feszültség káros hatásai vannak.Csak bizonyos feltételek mellett nyilvánul meg.Amikor a maradék feszültség egyesül a hidrogénnel a hegesztésben, ez elősegíti a hőhatás zóna megkeményedését, ami hideg és késleltetett repedések kialakulását eredményezi.
Ha a hegesztési varratban maradó statikus feszültség vagy a terheléses üzemben a dinamikus terhelési feszültség a közeg korrozív hatásával párosul, az repedéskorróziót okozhat, ami az ún. feszültségkorrózió.A hegesztési maradék feszültség és a hegesztés által okozott nemesfém keményedés a feszültségkorróziós repedések fontos tényezői.
A kutatási eredmények azt mutatják, hogy a deformáció és a maradó feszültség fémanyagokra gyakorolt fő hatása az, hogy a fém egyenletes korrózióból lokális korrózióra, azaz szemcseközi vagy transzgranuláris korrózióra vált át.Természetesen a fémek korróziós repedése és szemcseközi korróziója is előfordul olyan közegben, amely az adott fémre bizonyos jellemzőkkel rendelkezik.
Maradékfeszültség jelenlétében a korrozív közeg összetétele, koncentrációja és hőmérséklete, valamint az alapfém és a hegesztési zóna összetétele, szerkezete, felületi állapota, feszültségi állapota stb. , hogy a korrózió A károsodás jellege megváltozhat.
5. A PWHT átfogó hatásának mérlegelése
A hegesztés utáni hőkezelés nem feltétlenül előnyös.Általánosságban elmondható, hogy a hegesztés utáni hőkezelés jótékony hatású a maradék feszültségek enyhítésére, és csak akkor végezzük, ha szigorú követelmények vonatkoznak a feszültségkorrózióra.A próbatest ütésállósági vizsgálata azonban azt mutatja, hogy a hegesztés utáni hőkezelés nem tesz jót a lerakódott fém és a hegesztési hőhatás zóna szívósságának, és esetenként szemcseközi repedések léphetnek fel a hegesztési hő szemcsedurvulási tartományán belül. érintett zóna.
Ezenkívül a PWHT az anyagszilárdság magas hőmérsékleten történő csökkentésére támaszkodik a feszültségcsökkentés elérése érdekében.Ezért a PWHT során a szerkezet elveszítheti merevségét.A teljes vagy részleges PWHT-t alkalmazó szerkezeteknél a hőkezelés előtt meg kell fontolni a magas hőmérsékletű hegesztést.támogató képesség.
Ezért a hegesztés utáni hőkezelés elvégzésének mérlegelésekor átfogóan össze kell hasonlítani a hőkezelés előnyeit és hátrányait.A szerkezeti teljesítmény szempontjából az egyik oldal a teljesítmény javítása, a másik a teljesítmény csökkentése.Az ésszerű ítéletet a két szempont átfogó mérlegelése alapján kell meghozni.
Feladás időpontja: 2023. június 20