Tegasan baki kimpalan disebabkan oleh taburan suhu yang tidak sekata bagi kimpalan yang disebabkan oleh kimpalan, pengembangan haba dan pengecutan logam kimpalan, dan lain-lain, jadi tegasan baki pasti akan dijana bersama-sama dengan pembinaan kimpalan.
Kaedah yang paling biasa untuk menghapuskan tegasan sisa ialah pembajaan suhu tinggi, iaitu, kimpalan dipanaskan pada suhu tertentu dan dipegang untuk tempoh masa tertentu dalam relau rawatan haba, dan had hasil bahan pada suhu tinggi dikurangkan , supaya aliran plastik berlaku di tempat yang mempunyai tekanan dalaman yang tinggi, Ubah bentuk elastik secara beransur-ansur berkurangan, dan ubah bentuk plastik secara beransur-ansur meningkat untuk mengurangkan tekanan.
1. Pemilihan kaedah rawatan haba
Kesan rawatan haba selepas kimpalan ke atas kekuatan tegangan dan had rayapan logam adalah berkaitan dengan suhu dan masa penahanan rawatan haba. Kesan rawatan haba selepas kimpalan pada keliatan impak logam kimpalan berbeza dengan gred keluli yang berbeza.
Rawatan haba selepas kimpalan secara amnya menggunakan pembajaan suhu tinggi tunggal atau pembajaan suhu tinggi dan normalisasi. Untuk sambungan kimpalan gas, normalisasi dan pembajaan suhu tinggi digunakan. Ini kerana butiran jahitan kimpalan gas dan zon yang terjejas haba adalah kasar, dan butiran perlu ditapis, jadi normalisasi digunakan.
Walau bagaimanapun, penormalan tunggal tidak dapat menghapuskan tekanan sisa, jadi pembajaan suhu tinggi diperlukan untuk menghapuskan tekanan. Pembajaan suhu sederhana tunggal hanya sesuai untuk pemasangan dan kimpalan bekas keluli karbon rendah biasa yang besar yang dipasang di tapak, dan tujuannya adalah untuk menghapuskan sebahagian tegasan sisa dan mengeluarkan hidrogen.
Dalam kebanyakan kes, pembajaan suhu tinggi tunggal digunakan. Pemanasan dan penyejukan rawatan haba tidak boleh terlalu cepat, dan dinding dalam dan luar hendaklah seragam.
2. Kaedah rawatan haba untuk bekas tekanan
Terdapat dua jenis kaedah rawatan haba yang digunakan dalam bekas tekanan: satu ialah rawatan haba untuk memperbaiki sifat mekanikal; yang satu lagi ialah rawatan haba selepas kimpalan (PWHT). Secara umum, rawatan haba selepas kimpalan ialah rawatan haba kawasan yang dikimpal atau komponen yang dikimpal selepas bahan kerja dikimpal.
Kandungan khusus termasuk penyepuhlindapan pelepasan tekanan, penyepuhlindapan lengkap, lebur pepejal, penormalan, penormalan dan pembajaan, pembajaan, pelepasan tekanan suhu rendah, rawatan haba pemendakan, dsb.
Dalam erti kata yang sempit, rawatan haba selepas kimpalan hanya merujuk kepada penyepuhlindapan pelepasan tekanan, iaitu, untuk meningkatkan prestasi zon kimpalan dan menghapuskan kesan berbahaya tekanan baki kimpalan, supaya memanaskan zon kimpalan secara seragam dan sepenuhnya. dan bahagian yang berkaitan di bawah titik suhu peralihan fasa logam 2. , dan kemudian proses penyejukan seragam. Dalam kebanyakan kes, rawatan haba selepas kimpalan yang dibincangkan pada dasarnya adalah rawatan haba pelepasan tekanan selepas kimpalan.
3. Tujuan rawatan haba selepas kimpalan
1). Relakskan tekanan baki kimpalan.
2). Menstabilkan bentuk dan saiz struktur dan mengurangkan herotan.
3). Meningkatkan prestasi logam asas dan sambungan dikimpal, termasuk:
a. Meningkatkan keplastikan logam kimpalan.
b. Kurangkan kekerasan zon terjejas haba.
c. Meningkatkan keliatan patah tulang.
d. Meningkatkan kekuatan keletihan.
e. Pulihkan atau tingkatkan kekuatan hasil yang dikurangkan dalam pembentukan sejuk.
4). Meningkatkan keupayaan untuk menahan kakisan tekanan.
5). Lepaskan lagi gas berbahaya dalam logam kimpalan, terutamanya hidrogen, untuk mengelakkan berlakunya retak tertunda.
4. Penghakiman tentang keperluan PWHT
Keperluan rawatan haba selepas kimpalan untuk vesel tekanan hendaklah dinyatakan dengan jelas dalam reka bentuk, dan spesifikasi reka bentuk semasa untuk vesel tekanan memerlukan ini.
Dalam bekas tekanan yang dikimpal, terdapat tegasan baki yang besar di kawasan kimpalan, dan tegasan baki mempunyai kesan buruk. dimanifestasikan dalam keadaan tertentu. Apabila tegasan sisa bergabung dengan hidrogen dalam kimpalan, ia akan menggalakkan pengerasan zon yang terjejas haba, mengakibatkan perkembangan keretakan sejuk dan tertunda.
Apabila tegasan statik sisa dalam kimpalan atau tegasan beban dinamik dalam operasi beban digabungkan dengan kesan kakisan medium, ia boleh menyebabkan kakisan seperti retak, iaitu, kakisan tegasan yang dipanggil. Tegasan baki kimpalan dan pengerasan logam asas yang disebabkan oleh kimpalan adalah faktor penting untuk keretakan kakisan tegasan.
Hasil kajian menunjukkan bahawa kesan utama ubah bentuk dan tegasan sisa pada bahan logam adalah untuk menukar logam daripada kakisan seragam kepada kakisan setempat, iaitu, kepada kakisan antara butiran atau transgranular. Sudah tentu, kedua-dua keretakan kakisan dan kakisan antara butiran logam berlaku dalam media yang mempunyai sifat tertentu untuk logam tersebut.
Dengan kehadiran tegasan sisa, ia berbeza mengikut komposisi, kepekatan dan suhu medium agresif, serta perbezaan dalam komposisi, struktur, keadaan permukaan, keadaan tegasan, dll. logam asas dan zon kimpalan, supaya kakisan Sifat kerosakan mungkin berubah.
Sama ada bekas tekanan yang dikimpal perlu dikenakan rawatan haba selepas kimpalan hendaklah ditentukan secara menyeluruh daripada penggunaan dan saiz vesel (terutamanya ketebalan plat dinding), sifat bahan yang digunakan dan keadaan kerja. Dalam salah satu situasi berikut, rawatan haba selepas kimpalan perlu dipertimbangkan:
1). Keadaan penggunaan adalah keras, seperti bekas berdinding tebal yang berisiko patah rapuh apabila bekerja pada suhu rendah, dan bekas yang menanggung beban besar dan beban berselang-seli.
2). Bekas tekanan dikimpal dengan ketebalan melebihi had tertentu. Termasuk dandang, bekas tekanan petrokimia, dsb. dengan peraturan dan spesifikasi khas.
3). Kapal tekanan dengan kestabilan dimensi tinggi.
4). Bekas yang diperbuat daripada keluli dengan kecenderungan tinggi untuk mengeras.
5). Pembuluh tekanan dengan risiko retakan kakisan tegasan.
6). Bekas tekanan lain yang ditentukan oleh peraturan khas, spesifikasi dan lukisan.
Dalam bekas tekanan yang dikimpal keluli, tegasan sisa sehingga titik alah berkembang di kawasan berhampiran dengan kimpalan. Penjanaan tegasan ini berkaitan dengan perubahan struktur bercampur dengan austenit. Ramai penyelidik menegaskan bahawa untuk menghapuskan tegasan sisa selepas kimpalan, pembajaan 650 darjah boleh memberi kesan yang baik pada bekas tekanan yang dikimpal keluli.
Pada masa yang sama, dipercayai bahawa tanpa rawatan haba yang betul selepas kimpalan, sambungan kimpalan tahan kakisan tidak boleh selalu diperolehi.
Secara amnya dipercayai bahawa rawatan haba pelepasan tekanan ialah satu proses di mana bahan kerja kimpalan dipanaskan hingga 500-650 darjah dan kemudian disejukkan perlahan-lahan. Pengurangan tegasan adalah disebabkan oleh rayapan pada suhu tinggi, bermula dari 450 darjah dalam keluli karbon dan dari 550 darjah dalam keluli yang mengandungi molibdenum.
Lebih tinggi suhu, lebih mudah untuk melegakan tekanan. Tetapi apabila suhu pembajaan asal keluli melebihi, kekuatan keluli akan berkurangan. Oleh itu, rawatan haba pelepasan tekanan mesti menguasai dua elemen suhu dan masa, yang sangat diperlukan.
Walau bagaimanapun, dalam tegasan dalaman kimpalan, tegasan tegangan dan tegasan mampatan sentiasa disertai, dan tegasan dan ubah bentuk keanjalan wujud pada masa yang sama. Apabila suhu keluli meningkat, kekuatan hasil berkurangan, dan ubah bentuk elastik asal menjadi ubah bentuk plastik, iaitu kelonggaran tekanan.
Semakin tinggi suhu pemanasan, semakin mencukupi tekanan dalaman dilepaskan. Walau bagaimanapun, apabila suhu terlalu tinggi, permukaan keluli akan teroksida secara serius. Di samping itu, untuk suhu PWHT keluli dipadamkan dan dibaja, prinsipnya tidak boleh melebihi suhu pembajaan asal keluli, yang secara amnya kira-kira 30 darjah lebih rendah daripada suhu pembajaan asal keluli, jika tidak, bahan akan kehilangan pelindapkejutan dan kesan pembajaan, dan kekuatan dan keliatan patah akan dikurangkan. kurangkan. Perkara ini harus diberi perhatian khusus untuk pekerja rawatan haba.
Semakin tinggi suhu rawatan haba selepas kimpalan untuk menghapuskan tekanan dalaman, semakin tinggi tahap kelembutan keluli. Biasanya, tegasan dalaman boleh dihapuskan dengan memanaskan kepada suhu penghabluran semula keluli. Suhu penghabluran semula berkait rapat dengan suhu lebur.
Secara amnya, suhu penghabluran semula K=0.4×suhu lebur (K). Semakin dekat suhu rawatan haba dengan suhu penghabluran semula, lebih berkesan untuk menghapuskan tekanan sisa.
5. Pertimbangan kesan menyeluruh PWHT
Rawatan haba selepas kimpalan tidak berfaedah sepenuhnya. Secara umum, rawatan haba selepas kimpalan bermanfaat untuk melegakan tekanan sisa, dan ia hanya dijalankan apabila terdapat keperluan ketat untuk kakisan tegasan.
Walau bagaimanapun, ujian keliatan hentaman spesimen menunjukkan bahawa rawatan haba selepas kimpalan tidak baik untuk keliatan logam termendap dan zon terjejas haba kimpalan, dan kadangkala keretakan antara butiran mungkin berlaku dalam julat kekasaran butiran haba kimpalan. -zon terjejas.
Tambahan pula, PWHT bergantung pada pengurangan kekuatan bahan pada suhu tinggi untuk mencapai pelepasan tekanan. Oleh itu, semasa PWHT, struktur mungkin kehilangan ketegaran. Untuk struktur PWHT keseluruhan atau separa, kimpalan pada suhu tinggi mesti dipertimbangkan sebelum rawatan haba. kapasiti galas.
Oleh itu, apabila mempertimbangkan sama ada untuk menjalankan rawatan haba selepas kimpalan, kebaikan dan keburukan rawatan haba harus dibandingkan secara menyeluruh. Dari perspektif prestasi struktur, terdapat aspek peningkatan prestasi, dan terdapat aspek pengurangan prestasi. Pertimbangan yang munasabah harus dibuat berdasarkan pertimbangan menyeluruh kedua-dua aspek.
