Er varmebehandling alltid gunstig? Denne artikkelen vil fortelle deg svaret

During welding construction, the generation of welding residual stress is unavoidable due to the uneven temperature distribution of weldments caused by welding, thermal expansion, and contraction of weld metal, etc. The most common way to eliminate residual stress is high-temperature tempering, that is, putting the weldment into avarmebehandling ovn, oppvarmet den til en spesifikk temperatur og holder den varm i en viss periode. Med egenskapene til materialets reduserte avkastningsgrense ved høy temperatur, oppstår plaststrømmen i delene med høy indre stress, reduserer elastisk deformasjon og øker plastisk deformasjon, og reduserer dermed stress.

 

 

1. Det er forskjellige varmebehandlingsmetoder, hver med de aktuelle scenariene

 

Effekten av varmebehandling etter sveis på strekkfastheten og krypgrensen til metaller er relatert til temperaturen og isolasjonstidspunktet for varmebehandling; Effekten på påvirkningen av sveisemetall varierer avhengig av ståltype. Varmebehandling etter sveisen velger vanligvis en høye temperatur temperatur eller normalisering pluss temperering av høy temperatur. For eksempel for gasssveiseledd, på grunn av de grove kornene i sveisen og varmepåvirket sone, må kornene foredles, så normalisering av pluss høye temperaturer-varmebehandling brukes. Tross alt kan normalisering alene ikke eliminere gjenværende stress, så høye temperaturer er nødvendig. Tempering med enkelt middels temperatur er bare egnet for monteringssveising av store vanlige stålbeholdere med lavt karbon som er samlet på stedet, for delvis å eliminere restspenning og dehydrogenering. I de fleste tilfeller vil en høye temperatur-temperering bli valgt, og oppvarming og avkjøling av varmebehandlingen skal ikke være for rask, og de indre og ytterveggene skal være så ensartet som mulig.

 

Varmebehandlingsmetodene som brukes for trykkbeholdere er delt inn i to kategorier: den ene er varmebehandling for å forbedre mekaniske egenskaper, og den andre er etter sveis varmebehandling (PWHT). I bred forstand er varmebehandling etter sveis varmebehandlingen av sveiseområdet eller sveisede komponenter etter at arbeidsstykket er sveiset. Spesifikt er det anledning av stressavlastning, fullstendig glød, fast løsning, normalisering, normalisering og temperering, temperering, stressavlastning med lav temperatur, nedbørsvarmebehandling osv.; I en smal forstand refererer etter sveis varmebehandling bare til annealing av stressavlastning, som er å forbedre ytelsen til sveiseområdet og eliminere skadelige effekter som sveising av restspenning. Sveiseområdet og relaterte deler er jevnt og fullstendig oppvarmet under metallfasen endringstemperaturpunkt, og deretter jevnt avkjølt. I mange tilfeller er den diskuterte varmebehandlingen etter sveiset stressavlastning.

 

2. Formålet med varmebehandling etter sveis er klar, og rollen er omfattende

 

Hovedformålene med varmebehandling etter sveis er: For det første, slapp av sveising av gjenværende stress; For det andre, stabiliser formen og størrelsen på strukturen og reduser forvrengning; For det tredje, forbedre ytelsen til overordnet materiale og sveisede skjøter, for eksempel å forbedre plastisiteten til sveisemetallet, redusere hardheten i den varmepåvirkede sonen, forbedre bruddet seighet og utmattelsesstyrke, og gjenopprette eller forbedre avkastningsstyrken redusert i kuldeforming; For det fjerde, forbedre evnen til å motstå stresskorrosjon; For det femte frigjør ytterligere skadelige gasser (spesielt hydrogen) i sveismetallet for å forhindre forekomst av forsinkede sprekker.

 

Hvorvidt trykkbeholdere trenger varmebehandling etter sveisen skal spesifiseres i utformingen, og dagens trykkfartøydesignspesifikasjoner har også krav. For sveisede trykkbeholdere er det et stort restspenning i sveiseområdet, og dets negative effekter vil bare vises under visse forhold. Når restspenningen kombineres med hydrogenet i sveisen, vil det fremme herding av den varmepåvirkede sonen, forårsake kalde sprekker og forsinkede sprekker; Den statiske belastningen som er igjen i sveisen eller den dynamiske belastningen i belastningsoperasjonen, kombinert med korrosjonen av mediet, kan forårsake stresskorrosjon. Sveising av gjenværende stress og herding av foreldrene er viktige faktorer i generering av stresskorrosjonssprekker, noe som vil føre til at metallet endres fra ensartet korrosjon til lokal korrosjon.

 

For å bestemme om et trykkbeholder trenger varmebehandling etter sveis, er det nødvendig å vurdere formålet med beholderen, størrelsen (spesielt veggtykkelsen), ytelsen til materialene som brukes og arbeidsforhold. Når disse situasjonene eksisterer, bør vi vurdere: tyktveggede beholdere med harde bruksforhold, containere som har store belastninger og vekslende belastninger; sveisede trykkbeholdere med en tykkelse som overstiger en viss grense (inkludert kjeler, petrokjemiske trykkfartøy, etc., som har spesielle forskrifter og spesifikasjoner); trykkfartøy med høydimensjonale stabilitetskrav; Beholdere laget av stål med høy tendens til å herde; Trykkfartøy med stresskorrosjonssprekkerfare; Andre trykkfartøyer med spesielle forskrifter, spesifikasjoner og tegninger. Studier har vist at 650-graders temperering har en god effekt på å eliminere restspenning i stålsveisede trykkbeholdere. Hvis riktig varmebehandling ikke utføres etter sveising, er det vanskelig å oppnå korrosjonsbestandige sveisede skjøter. Generelt innebærer stressavlastningsvarmebehandling å varme opp det sveisede arbeidsstykket til 500-650 grader og deretter sakte avkjøle det. Stressreduksjonen skyldes kryp ved høy temperatur. Karbonstål begynner å vises på 450 grader, og molybdenholdig stål begynner å vises på 550 grader. Jo høyere temperatur, jo lettere er det å eliminere stress, men hvis den overstiger den opprinnelige temperaturen på stålet, vil stålstyrken avta, slik at temperaturen og tiden må kontrolleres. For PWHT -temperaturen til slukket og herdet stål er dessuten ikke prinsippet å overstige den opprinnelige temperaturen på stålet, som vanligvis er omtrent 30 grader lavere enn den opprinnelige temperaturen; Ellers vil slukking og tempereringseffekt gå tapt, og styrken og bruddet seighet vil bli redusert.

 

3. Varmebehandling har både fordeler og ulemper, og det kreves omfattende vurdering

 

Varmebehandling etter sveis er ikke gunstig. Generelt er det gunstig å lindre gjenværende stress og vil bli utført når det er strenge krav til stresskorrosjon, men påvirkningstesten av prøven viser at det ikke bidrar til å forbedre seigheten til det avsatte metall og den varmepåvirkede sonen til sveisen, og noen ganger kan det forårsake granulær sprekk i den korsene av den sveisen. I tillegg er PWHT avhengig av reduksjon av materialstyrke ved høy temperatur for å eliminere stress, og strukturen kan miste stivhet. Derfor, for strukturen som vedtar generell eller delvis PWHT, bør støttekapasiteten til sveisingen ved høy temperatur vurderes før varmebehandling.

 

Når man vurderer om du skal utføre varmebehandling etter sveis, er det derfor nødvendig å sammenligne fordelene og ulempene. Fra perspektivet på strukturell ytelse er det både en forbedret ytelse og en redusert ytelse. Det er nødvendig å gjøre en rimelig skjønn basert på omfattende hensyn, slik at varmebehandling kan spille en mer vitenskapelig og effektiv rolle i å sikre sveisekvalitet og forbedre trykkfartøyets ytelse.