Tensiunea reziduală de sudare este cauzată de distribuția neuniformă a temperaturii sudurii cauzată de sudare, dilatarea și contracția termică a metalului de sudură etc., astfel încât construcția de sudare va produce inevitabil stres rezidual.
Cea mai comună metodă de eliminare a tensiunii reziduale este călirea la temperatură înaltă, adică încălzirea sudurii la o anumită temperatură și menținerea acesteia pentru o anumită perioadă de timp într-un cuptor de tratament termic și utilizarea reducerii limitei de randament a materialului. la temperatură ridicată pentru a provoca curgerea plasticului în locuri cu stres intern ridicat.Deformația elastică scade treptat, iar deformația plastică crește treptat pentru a reduce stresul.
1.Alegerea metodei de tratament termic
Efectul tratamentului termic post-sudare asupra rezistenței la tracțiune și a limitei de fluaj a metalului este legat de temperatura tratamentului termic și timpul de menținere.Efectul tratamentului termic post-sudare asupra tenacității la impact a metalului sudat variază în funcție de diferitele tipuri de oțel.
Tratamentul termic post-sudare adoptă, în general, o singură revenire la temperatură înaltă sau normalizare plus călire la temperatură înaltă.Pentru îmbinările de sudare cu gaz, se adoptă normalizarea și revenirea la temperatură ridicată.Acest lucru se datorează faptului că granulele cusăturii de sudură cu gaz și zona afectată de căldură sunt grosiere, iar boabele trebuie rafinate, astfel încât se adoptă un tratament de normalizare.
Cu toate acestea, normalizarea unică nu poate elimina stresul rezidual, astfel încât este necesară revenirea la temperatură ridicată pentru a elimina stresul.O singură călire la temperatură medie este potrivită numai pentru asamblarea și sudarea containerelor mari obișnuite din oțel cu conținut scăzut de carbon asamblate la fața locului, iar scopul său este de a obține eliminarea parțială a stresului rezidual și a dehidrogenării.
În cele mai multe cazuri, se utilizează o singură temperatură la temperatură ridicată.Încălzirea și răcirea tratamentului termic nu trebuie să fie prea rapide, iar pereții interiori și exteriori trebuie să fie uniformi.
2.Metode de tratare termică utilizate în recipientele sub presiune
Există două tipuri de metode de tratament termic pentru recipientele sub presiune: unul este tratamentul termic pentru îmbunătățirea proprietăților mecanice;celălalt este tratamentul termic post-sudare (PWHT).În linii mari, tratamentul termic post-sudare este tratamentul termic al zonei sudate sau al componentelor sudate după ce piesa de prelucrat este sudată.
Conținutul specific include recoacere de reducere a tensiunii, recoacere completă, soluție solidă, normalizare, normalizare plus călire, călire, detensionare la temperatură scăzută, tratament termic prin precipitare etc.
Într-un sens restrâns, tratamentul termic post-sudare se referă doar la recoacere de reducere a tensiunii, adică pentru a îmbunătăți performanța zonei de sudură și a elimina efectele dăunătoare, cum ar fi stresul rezidual de sudare, pentru a încălzi uniform și complet zona de sudare. și părțile aferente sub punctul de temperatură de tranziție de fază metalică 2 și apoi procesul de răcire uniformă.În multe cazuri, tratamentul termic postsudare discutat este, în esență, un tratament termic de reducere a tensiunilor postsudare.
3.Scopul tratamentului termic post sudare
(1).Relaxați stresul rezidual de sudare.
(2).Stabilizați forma și dimensiunea structurii și reduceți distorsiunea.
(3).Îmbunătățiți performanța metalului de bază și a îmbinărilor sudate, inclusiv:
A.Îmbunătățiți plasticitatea metalului de sudură.
b.Reduceți duritatea zonei afectate de căldură.
c.Îmbunătățiți duritatea la fractură.
d.Îmbunătățiți rezistența la oboseală.
e.Refaceți sau creșteți puterea de curgere redusă la formarea la rece.
(4).Îmbunătățiți capacitatea de a rezista coroziunii prin stres.
(5).Eliberați în continuare gaze nocive în metalul de sudură, în special hidrogen, pentru a preveni apariția fisurilor întârziate.
4.Judecata de necesitate a PWHT
Dacă tratamentul termic post-sudare este necesar pentru vasul sub presiune ar trebui să fie specificat în mod clar în proiect, ceea ce este cerut de codul actual de proiectare a recipientului sub presiune.
Pentru recipientele sub presiune sudate, există o tensiune reziduală mare în zona de sudare și efectele adverse ale tensiunii reziduale.Se manifestă doar în anumite condiții.Atunci când stresul rezidual se combină cu hidrogenul din sudură, va promova întărirea zonei afectate de căldură, rezultând în generarea de fisuri la rece și fisuri întârziate.
Atunci când solicitarea statică rămasă în sudură sau solicitarea dinamică de sarcină în operațiunea de sarcină este combinată cu acțiunea corozivă a mediului, aceasta poate provoca coroziunea fisurii, care este așa-numita coroziune sub tensiune.Tensiunea reziduală la sudare și întărirea metalelor de bază cauzate de sudare sunt factori importanți pentru fisurarea prin coroziune prin tensiune.
Rezultatele cercetării arată că principalul efect al deformării și al tensiunii reziduale asupra materialelor metalice este de a face ca metalul să se schimbe de la coroziune uniformă la coroziune locală, adică la coroziune intergranulară sau transgranulară.Desigur, atât fisurarea prin coroziune, cât și coroziunea intergranulară a metalelor apar în mediile care au anumite caracteristici pentru acel metal.
În prezența tensiunii reziduale, este diferită în funcție de compoziția, concentrația și temperatura mediului corosiv, precum și diferențele de compoziție, structură, starea suprafeței, starea de solicitare etc. a metalului de bază și a zonei de sudare. , astfel încât coroziunea Natura daunelor se poate schimba.
5. Luarea în considerare a efectului cuprinzător al PWHT
Tratamentul termic post-sudare nu este absolut benefic.În general, tratamentul termic post-sudare este benefic pentru ameliorarea tensiunii reziduale și se efectuează numai atunci când există cerințe stricte pentru coroziune la tensiune.Cu toate acestea, testul de rezistență la impact al eșantionului arată că tratamentul termic după sudare nu este bun pentru duritatea metalului depus și a zonei afectate de căldură de sudare și, uneori, poate apărea fisurare intergranulară în intervalul de îngroșare a granulelor a căldurii de sudare. zona afectata.
În plus, PWHT se bazează pe reducerea rezistenței materialului la temperatură ridicată pentru a obține reducerea tensiunilor.Prin urmare, în timpul PWHT, structura își poate pierde rigiditatea.Pentru structurile care adoptă PWHT total sau parțial, sudarea la temperatură ridicată trebuie luată în considerare înainte de tratarea termică.capacitatea de suport.
Prin urmare, atunci când se analizează dacă se efectuează un tratament termic post-sudare, avantajele și dezavantajele tratamentului termic ar trebui să fie comparate cuprinzător.Din punct de vedere al performanței structurale, există o parte pentru a îmbunătăți performanța, iar cealaltă parte pentru a reduce performanța.Ar trebui făcută o judecată rezonabilă pe baza unei analize cuprinzătoare a celor două aspecte.
Ora postării: 20-jun-2023