Stal żaroodporna odnosi się do stali, która ma zarówno stabilność termiczną, jak i wytrzymałość termiczną w warunkach wysokiej temperatury. Stabilność termiczna odnosi się do zdolności stali do utrzymania stabilności chemicznej (odporność na korozję, brak utleniania) w warunkach wysokiej temperatury. Wytrzymałość cieplna odnosi się do wystarczającej wytrzymałości stali w warunkach wysokiej temperatury. Odporność cieplną zapewniają głównie pierwiastki stopowe, takie jak chrom, molibden, wanad, tytan i niob. Dlatego wybór materiałów spawalniczych powinien być ustalany na podstawie zawartości pierwiastków stopowych w metalu nieszlachetnym. Stal żaroodporna znajduje szerokie zastosowanie w budowie urządzeń przemysłu naftowego i petrochemicznego. Większość perlitycznej stali żaroodpornej, z którą często mamy do czynienia, ma niższą zawartość stopu, na przykład 15CrMo, 1Cr5Mo itp.
1 Spawalność stali żaroodpornej chromowo-molibdenowej
Chrom i molibden są głównymi pierwiastkami stopowymi perlitycznej stali żaroodpornej, które znacznie poprawiają wytrzymałość metalu w wysokiej temperaturze i odporność na utlenianie w wysokiej temperaturze. Pogarszają jednak właściwości spawalnicze metalu i mają tendencję do hartowania w strefie spoiny i wpływu ciepła. Po ochłodzeniu na powietrzu łatwo jest wytworzyć twardą i kruchą strukturę martenzytu, która nie tylko wpływa na właściwości mechaniczne złącza spawanego, ale także generuje duże naprężenia wewnętrzne, czego skutkiem jest tendencja do pękania na zimno.
Dlatego głównym problemem podczas spawania stali żaroodpornej są pęknięcia, a trzy czynniki powodujące pęknięcia to: struktura, naprężenie i zawartość wodoru w spoinie. Dlatego szczególnie ważne jest opracowanie rozsądnego procesu spawania.
2 Proces spawania stali żaroodpornej perlitycznej
2.1 Skos
Skos jest zwykle przetwarzany w procesie cięcia płomieniowego lub plazmowego. W razie potrzeby cięcie należy podgrzać. Po polerowaniu należy wykonać kontrolę PT w celu usunięcia pęknięć na skosie. Zwykle stosuje się rowek w kształcie litery V o kącie rowka 60°. Z punktu widzenia zapobiegania pęknięciom większy kąt rowka jest korzystny, ale zwiększa ilość spawów. Jednocześnie rowek i obie strony części wewnętrznej są polerowane w celu usunięcia oleju i rdzy. oraz wilgoć i inne zanieczyszczenia (usuwanie wodoru i zapobieganie powstawaniu porów).
2.2 Parowanie
Wymagane jest, aby montaż nie był wymuszony, aby zapobiec naprężeniom wewnętrznym. Ponieważ stal żaroodporna chromowo-molibdenowa ma większą skłonność do pękania, utwierdzenie spoiny podczas spawania nie powinno być zbyt duże, aby uniknąć nadmiernej sztywności, szczególnie przy spawaniu grubych blach. Należy w miarę możliwości unikać stosowania ściągaczy, zacisków i zacisków umożliwiających swobodne kurczenie się spoiny.
2.3 Dobór metod spawania
Obecnie powszechnie stosowanymi metodami spawania rurociągów w naszych instalacjach naftowych i petrochemicznych są spawanie łukiem wolframowym warstwy podstawowej oraz spawanie łukiem elektrodowym pokrywy zasypowej. Inne metody spawania obejmują spawanie w osłonie roztopionego gazu obojętnego (spawanie MIG), spawanie w osłonie gazu CO2, spawanie elektrożużlowe i automatyczne spawanie łukiem krytym itp.
2.4 Dobór materiałów spawalniczych
Zasada doboru materiałów spawalniczych polega na tym, że skład stopu i właściwości wytrzymałościowe metalu spoiny powinny w zasadzie być zgodne z odpowiednimi wskaźnikami metalu nieszlachetnego lub powinny spełniać minimalne wskaźniki wydajności proponowane przez warunki techniczne produktu. Aby zmniejszyć zawartość wodoru, należy w pierwszej kolejności zastosować niskowodorowy alkaliczny drut spawalniczy. Drut spawalniczy lub topnik należy wysuszyć zgodnie z zalecanym procesem i wyjąć w razie potrzeby. Należy go zainstalować w wiadrze z izolacją pręta spawalniczego i wyjąć w razie potrzeby. W wiadrze z izolacją pręta spawalniczego nie powinno być ich więcej niż 4. godzin, w przeciwnym razie należy go ponownie wysuszyć, a liczba czasów suszenia nie powinna przekraczać trzykrotnej. Istnieją szczegółowe regulacje dotyczące konkretnego procesu budowlanego. Podczas ręcznego spawania łukowego stali żaroodpornej chromowo-molibdenowej można również stosować elektrody ze stali austenitycznej, takie jak elektrody A307, ale przed spawaniem nadal wymagane jest wstępne podgrzanie. Ta metoda jest odpowiednia w sytuacjach, gdy konstrukcja spawana nie może być poddana obróbce cieplnej po spawaniu.
2.5 Rozgrzewanie
Podgrzewanie wstępne jest ważnym procesem spawania pęknięć na zimno i odprężania perlitycznej stali żaroodpornej. Aby zapewnić jakość spawania, niezależnie od tego, czy jest to zgrzewanie punktowe, czy w trakcie procesu zgrzewania, należy je wstępnie podgrzać i utrzymywać w określonym zakresie temperatur.
2.6 Powolne chłodzenie po spawaniu
Powolne chłodzenie po spawaniu to zasada, której należy bezwzględnie przestrzegać przy spawaniu stali żaroodpornej chromowo-molibdenowej. Należy to zrobić nawet w upalne lato. Zwykle tkaninę azbestową stosuje się do zakrycia spoiny i obszaru w pobliżu szwu bezpośrednio po spawaniu. Małe elementy spawane można powoli ostudzić w tkaninie azbestowej.
2.7 Obróbka cieplna po spawaniu
Bezpośrednio po spawaniu należy przeprowadzić obróbkę cieplną, której celem jest zapobieganie powstawaniu opóźnionych pęknięć, eliminacja naprężeń i poprawa konstrukcji.
Sprzęt spawalniczy Xinfa charakteryzuje się wysoką jakością i niską ceną. Aby uzyskać szczegółowe informacje, odwiedź:Producenci spawania i cięcia – chińska fabryka spawania i cięcia i dostawcy (xinfatools.com)
3 Środki ostrożności podczas spawania
(1) Podczas spawania tego typu stali należy zastosować takie środki, jak wstępne podgrzanie i powolne chłodzenie po spawaniu. Jednak im wyższa temperatura podgrzewania, tym lepiej. Należy ściśle przestrzegać wymagań dotyczących procesu spawania.
(2) W przypadku grubych blach należy stosować spawanie wielowarstwowe, a temperatura międzywarstwowa nie powinna być niższa niż temperatura podgrzewania wstępnego. Spawanie należy zakończyć za jednym razem i najlepiej nie przerywać. Jeżeli zaistnieje potrzeba przerwy pomiędzy warstwami, należy zastosować izolację termiczną i powolne schładzanie, a przed ponownym spawaniem wykonać te same czynności w zakresie podgrzewania wstępnego.
(3) Podczas spawania należy zwrócić uwagę na wypełnienie kraterów łukowych, wypolerowanie połączeń i usunięcie pęknięć kraterowych (pęknięć gorących). Co więcej, im większy prąd, tym głębszy krater łukowy. Dlatego należy ściśle przestrzegać instrukcji procesu spawania, aby dobrać parametry spawania i odpowiednią energię linii spawalniczej.
(4) Istotnym czynnikiem wpływającym na jakość spawania jest także organizacja konstrukcji, a szczególnie ważna jest współpraca różnych rodzajów prac, aby nie marnować jakości całej spoiny na skutek niepodłączenia do kolejnego procesu.
(5) Należy także zwrócić uwagę na wpływ środowiska pogodowego. Gdy temperatura otoczenia jest niska, można odpowiednio zwiększyć temperaturę podgrzewania wstępnego, aby zapobiec zbyt szybkiemu spadkowi temperatury, a także podjąć środki awaryjne, takie jak ochrona przed wiatrem i deszczem.
4 Podsumowanie
Podgrzewanie wstępne, utrwalanie cieplne, obróbka cieplna po spawaniu i inne procesy są niezbędnymi procesami spawania stali żaroodpornej chromowo-molibdenowej. Te trzy elementy są równie ważne i nie można ich zignorować. Jeśli którykolwiek link zostanie pominięty, konsekwencje będą poważne. Spawacze muszą ściśle przestrzegać procedur spawania i wzmacniać poczucie odpowiedzialności spawaczy. Nie powinniśmy ryzykować i kierować spawaczami, aby wdrażali proces z powagą i koniecznością. Dopóki ściśle realizujemy proces spawania podczas procesu budowy, dobrze współpracujemy z różnymi rodzajami prac i rozsądnie organizujemy proces, możemy zapewnić jakość spawania i wymagania techniczne.
Czas publikacji: 1 listopada 2023 r
