Žiaruvzdorná oceľ označuje oceľ, ktorá má tepelnú stabilitu aj tepelnú pevnosť za podmienok vysokej teploty. Tepelná stabilita sa vzťahuje na schopnosť ocele udržiavať si chemickú stabilitu (odolnosť proti korózii, neoxidáciu) pri vysokých teplotách. Tepelná pevnosť sa vzťahuje na dostatočnú pevnosť ocele pri vysokých teplotách. Tepelnú odolnosť zabezpečujú najmä zliatinové prvky ako chróm, molybdén, vanád, titán a niób. Preto by sa výber zváracích materiálov mal určiť na základe obsahu zliatinových prvkov základného kovu. Žiaruvzdorná oceľ je široko používaná pri konštrukcii zariadení pre ropný a petrochemický priemysel. Väčšina perlitickej žiaruvzdornej ocele, s ktorou často prichádzame do kontaktu, má nižší obsah zliatin, ako je 15CrMo, 1Cr5Mo atď.
1 Zvárateľnosť chróm-molybdénovej žiaruvzdornej ocele
Chróm a molybdén sú hlavnými zliatinovými prvkami perlitickej žiaruvzdornej ocele, ktoré výrazne zlepšujú pevnosť kovu pri vysokej teplote a odolnosť proti oxidácii pri vysokej teplote. Zhoršujú však zvárací výkon kovu a majú tendenciu kaliť vo zvare a tepelne ovplyvnenej zóne. Po ochladení na vzduchu je ľahké vytvoriť tvrdú a krehkú martenzitovú štruktúru, ktorá ovplyvňuje nielen mechanické vlastnosti zvarového spoja, ale vytvára aj veľké vnútorné pnutie, čo má za následok tendenciu k praskaniu za studena.
Preto hlavným problémom pri zváraní žiaruvzdornej ocele sú trhliny a tri faktory, ktoré spôsobujú trhliny, sú: štruktúra, napätie a obsah vodíka vo zvare. Preto je obzvlášť dôležité vyvinúť rozumný proces zvárania.
2 Proces zvárania perlitickej žiaruvzdornej ocele
2.1 Skosenie
Úkos sa zvyčajne spracováva procesom rezania plameňom alebo plazmou. Ak je to potrebné, rezanie by malo byť predhriate. Po leštení by sa mala vykonať kontrola PT, aby sa odstránili praskliny na skosení. Zvyčajne sa používa drážka v tvare V s uhlom drážky 60°. Z hľadiska zabránenia vzniku trhlín je výhodný väčší uhol drážky, ktorý však zvyšuje množstvo zvárania. Zároveň je drážka a obe strany vnútornej časti vyleštené, aby sa odstránil olej a hrdza. a vlhkosť a iné nečistoty (odstránenie vodíka a zabránenie vzniku pórov).
2.2 Spárovanie
Vyžaduje sa, aby zostavu nebolo možné vynútiť, aby sa zabránilo vnútornému namáhaniu. Keďže chróm-molybdénová žiaruvzdorná oceľ má väčšiu tendenciu praskať, obmedzenie zvaru by počas zvárania nemalo byť príliš veľké, aby sa predišlo nadmernej tuhosti, najmä pri zváraní hrubých plechov. Pokiaľ je to možné, je potrebné vyhnúť sa používaniu spojovacích tyčí, svoriek a svoriek, ktoré umožňujú voľné zmršťovanie zvaru.
2.3 Výber metód zvárania
V súčasnosti sú bežne používanými metódami zvárania na zváranie potrubí v našich ropných a petrochemických inštalačných jednotkách zváranie volfrámovým oblúkom pre základnú vrstvu a zváranie elektródovým oblúkom pre plniaci kryt. Ďalšie metódy zvárania zahŕňajú zváranie v ochrannej atmosfére roztaveného inertného plynu (zváranie MIG), zváranie v ochrannej atmosfére CO2, zváranie elektrotroskou a automatické zváranie pod tavivom atď.
2.4 Výber zváracích materiálov
Princíp výberu zváracích materiálov spočíva v tom, že zloženie zliatiny a pevnostné vlastnosti zvarového kovu by mali byť v zásade v súlade s príslušnými ukazovateľmi základného kovu alebo by mali spĺňať minimálne ukazovatele výkonu navrhované technickými podmienkami výrobku. Aby sa znížil obsah vodíka, mala by sa najskôr použiť nízkovodíková alkalická zváracia tyč. Zváracia tyč alebo tavidlo by sa malo vysušiť podľa predpísaného postupu a podľa potreby vybrať. Mala by byť inštalovaná v izolačnom vedre zváracej tyče a odobratá podľa potreby. V izolačnom vedre zváracieho drôtu by nemali byť viac ako 4 kusy. hodiny, v opačnom prípade by sa mal znova vysušiť a počet sušiacich časov by nemal prekročiť trikrát. V konkrétnom stavebnom procese sú podrobné predpisy. Pri ručnom oblúkovom zváraní chróm-molybdénovej žiaruvzdornej ocele možno použiť aj austenitické elektródy z nehrdzavejúcej ocele, ako sú elektródy A307, ale pred zváraním je stále potrebné predhrievanie. Táto metóda je vhodná pre situácie, keď zvarenec nie je možné po zváraní tepelne spracovať.
2.5 Predhrievanie
Predhrievanie je dôležitým procesným opatrením na zváranie trhlín za studena a odľahčenie perlitickej žiaruvzdornej ocele. Aby sa zabezpečila kvalita zvárania, či už ide o bodové zváranie alebo počas procesu zvárania, malo by sa predhrievať a udržiavať v určitom teplotnom rozsahu.
2.6 Pomalé chladenie po zváraní
Pomalé ochladzovanie po zváraní je zásada, ktorú treba dôsledne dodržiavať pri zváraní chróm-molybdénovej žiaruvzdornej ocele. Toto sa musí robiť aj v horúcom lete. Vo všeobecnosti sa azbestové plátno používa na zakrytie zvaru a oblasti blízkeho švu ihneď po zváraní. Malé zvarence môžu byť umiestnené Pomaly chladiť v azbestovej tkanine.
2.7 Tepelné spracovanie po zváraní
Tepelné spracovanie by sa malo vykonať ihneď po zváraní, ktorého účelom je zabrániť vzniku oneskorených trhlín, odstrániť napätie a zlepšiť štruktúru.
Zváracie zariadenia Xinfa sa vyznačujú vysokou kvalitou a nízkou cenou. Podrobnosti nájdete na stránke:Výrobcovia zvárania a rezania – továreň na zváranie a rezanie v Číne a dodávatelia (xinfatools.com)
3 Bezpečnostné opatrenia pri zváraní
(1) Pri zváraní tohto typu ocele sa musia vykonať opatrenia ako predhrievanie a pomalé ochladzovanie po zváraní. Čím vyššia je však teplota predohrevu, tým lepšie. Musia sa prísne dodržiavať požiadavky na proces zvárania.
(2) Pre hrubé plechy by sa malo používať viacvrstvové zváranie a teplota medzi vrstvami by nemala byť nižšia ako teplota predhrievania. Zváranie by malo byť dokončené jedným ťahom a najlepšie je neprerušovať. Ak je potrebné urobiť prestávku medzi vrstvami, mali by sa vykonať opatrenia na tepelnú izoláciu a pomalé ochladzovanie a pred opätovným zváraním by sa mali vykonať rovnaké opatrenia predhrievania.
(3) Počas procesu zvárania by sa mala venovať pozornosť vypĺňaniu oblúkových kráterov, lešteniu spojov a odstraňovaniu kráterových trhlín (horúcich trhlín). Navyše, čím väčší je prúd, tým hlbší je oblúkový kráter. Preto by sa pri výbere parametrov zvárania a vhodnej energie zváracej linky mali prísne dodržiavať pokyny pre proces zvárania.
(4) Organizácia konštrukcie je tiež dôležitým faktorom ovplyvňujúcim kvalitu zvárania a spolupráca rôznych druhov prác je obzvlášť dôležitá, aby sa predišlo plytvaniu kvalitou celého zvaru v dôsledku zlyhania pripojenia k ďalšiemu procesu.
(5) Pozornosť by sa mala venovať aj vplyvu poveternostného prostredia. Keď je okolitá teplota nízka, teplota predohrevu sa môže primerane zvýšiť, aby sa zabránilo príliš rýchlemu poklesu teploty, a môžu sa prijať núdzové opatrenia, ako je ochrana pred vetrom a dažďom.
4 Zhrnutie
Predhrievanie, tepelná konzervácia, tepelné spracovanie po zváraní a ďalšie procesy sú nevyhnutné procesné opatrenia na zváranie chróm-molybdénovej žiaruvzdornej ocele. Tieto tri sú rovnako dôležité a nemožno ich ignorovať. Ak sa vynechá akýkoľvek odkaz, následky budú vážne. Zvárači musia dôsledne implementovať postupy zvárania a posilniť vedenie zmyslu zváračov pre zodpovednosť. Nemali by sme riskovať a viesť zváračov, aby implementovali proces s vážnosťou a nevyhnutnosťou. Pokiaľ striktne implementujeme proces zvárania počas procesu výstavby, dobre spolupracujeme s rôznymi druhmi prác a primerane zariadime proces, môžeme zabezpečiť kvalitu zvárania a technické požiadavky.
Čas uverejnenia: 1. novembra 2023
