Жаростійка сталь відноситься до сталі, яка має як термічну стабільність, так і термічну міцність в умовах високої температури. Термічна стабільність означає здатність сталі зберігати хімічну стабільність (стійкість до корозії, неокислення) за умов високої температури. Термічна міцність означає достатню міцність сталі в умовах високої температури. Термостійкість в основному забезпечується такими легуючими елементами, як хром, молібден, ванадій, титан і ніобій. Тому вибір зварювальних матеріалів повинен визначатися на основі вмісту легуючих елементів в основному металі. Жаростійка сталь широко використовується в конструкціях обладнання нафтової та нафтохімічної промисловості. Більшість перлітної жаростійкої сталі, з якою ми часто контактуємо, має менший вміст сплаву, наприклад 15CrMo, 1Cr5Mo тощо.
1 Зварюваність хромомолібденової жароміцної сталі
Основними легуючими елементами перлітної жароміцної сталі є хром і молібден, які значно підвищують жароміцність і стійкість металу до високотемпературного окислення. Однак вони погіршують зварювальні характеристики металу і мають тенденцію до гарту в зоні зварного шва і термічного впливу. Після охолодження на повітрі легко отримати тверду та крихку мартенситну структуру, яка не тільки впливає на механічні властивості зварного з’єднання, але також створює велике внутрішнє напруження, що призводить до тенденції до холодного розтріскування.
Тому основною проблемою при зварюванні жароміцної сталі є тріщини, а три фактори, що викликають тріщини, це: структура, напруга та вміст водню в зварному шві. Тому особливо важливо розробити розумний процес зварювання.
2 Процес перлітного зварювання жаростійкої сталі
2.1 Фаска
Фаска зазвичай обробляється методом полум'яного або плазмового різання. При необхідності зріз потрібно попередньо підігріти. Після полірування слід провести огляд PT, щоб видалити тріщини на скосі. Зазвичай використовується V-подібна канавка з кутом канавки 60°. З точки зору запобігання тріщинам більший кут канавки є вигідним, але це збільшує кількість зварювання. Водночас паз і обидві сторони внутрішньої частини поліруються для видалення масла та іржі. а також вологість та інші забруднення (видалення водню та запобігання пори).
2.2 Створення пари
Необхідно, щоб вузол не можна було примусово запобігти внутрішній напрузі. Оскільки хромомолібденова жароміцна сталь має більшу схильність до розтріскування, обмеження зварного шва під час зварювання не повинно бути занадто великим, щоб уникнути надмірної жорсткості, особливо при зварюванні товстих пластин. Слід по можливості уникати використання стяжок, хомутів і хомутів, які дозволяють зварному шву вільну усадку.
2.3 Вибір методів зварювання
В даний час широко використовуваними методами зварювання для зварювання трубопроводів на наших нафтових і нафтохімічних установках є зварювання вольфрамовою дугою для основного шару та дугове зварювання електродом для кришки заповнення. Інші методи зварювання включають зварювання в розплавленому інертному газі (зварювання MIG), зварювання в захисному газі CO2, електрошлакове зварювання та автоматичне зварювання під флюсом тощо.
2.4 Вибір зварювальних матеріалів
Принцип вибору зварювальних матеріалів полягає в тому, що склад сплаву і міцнісні властивості металу шва повинні в основному відповідати відповідним показникам основного металу або відповідати мінімальним показникам, запропонованим технічними умовами виробу. Щоб зменшити вміст водню, спочатку слід використовувати лужний зварювальний пруток з низьким вмістом водню. Зварювальний пруток або флюс слід висушити відповідно до встановленого процесу та дістати за потреби. Його слід встановити в ізоляційне відро зварювального стрижня і за потреби забирати. У відрі ізоляції зварювального стержня повинно бути не більше 4 шт. годин, в іншому випадку слід знову висушити, причому кількість разів сушіння не повинна перевищувати трьох разів. У конкретному процесі будівництва є детальні правила. При ручному дуговому зварюванні хромомолібденової жаростійкої сталі також можна використовувати електроди з аустенітної нержавіючої сталі, наприклад електроди А307, але перед зварюванням все одно необхідний попередній нагрів. Цей метод підходить для ситуацій, коли зварний виріб не піддається термообробці після зварювання.
2.5 Попередній нагрів
Важливим технологічним заходом для заварювання холодних тріщин і зняття напруг перлітної жароміцної сталі є попередній нагрів. Щоб забезпечити якість зварювання, будь то точкове зварювання або під час процесу зварювання, його слід попередньо нагріти та підтримувати в певному діапазоні температур.
2.6 Повільне охолодження після зварювання
Повільне охолодження після зварювання — принцип, якого необхідно суворо дотримуватися при зварюванні хромомолібденової жароміцної сталі. Це потрібно робити навіть спекотним літом. Як правило, азбестову тканину використовують для покриття зварних швів і зони біля шва відразу після зварювання. Невеликі зварні деталі можна помістити в азбестову тканину, яка повільно охолоджується.
2.7 Термообробка після зварювання
Відразу після зварювання слід проводити термічну обробку, метою якої є запобігання виникненню відстрочених тріщин, усунення напружень і поліпшення структури.
Зварювальне обладнання Xinfa має характеристики високої якості та низької ціни. Для отримання додаткової інформації відвідайте:Виробники зварювання та різання – Китайська фабрика зварювання та різання та постачальники (xinfatools.com)
3 Запобіжні заходи під час зварювання
(1) Під час зварювання цього типу сталі необхідно вжити таких заходів, як попередній нагрів і повільне охолодження після зварювання. Однак чим вища температура попереднього нагріву, тим краще. Слід суворо дотримуватися вимог процесу зварювання.
(2) Для товстих пластин слід використовувати багатошарове зварювання, а температура між шарами не повинна бути нижчою за температуру попереднього нагрівання. Зварювання слід завершити за один прийом, а краще не переривати. Якщо є необхідність зробити паузу між шарами, слід вжити заходів щодо теплоізоляції та повільного охолодження, а також перед повторним зварюванням виконати ті ж заходи попереднього нагріву.
(3) Під час процесу зварювання слід приділяти увагу заповненню дугових кратерів, поліруванню з’єднань і видаленню кратерних тріщин (гарячих тріщин). Причому, чим більше сила струму, тим глибше кратер дуги. Тому слід суворо дотримуватися інструкцій щодо процесу зварювання, щоб вибрати параметри зварювання та відповідну енергію зварювальної лінії.
(4) Організація будівництва також є важливим фактором, що впливає на якість зварювання, і співпраця різних типів робіт особливо важлива, щоб уникнути втрати якості всього зварювання через неможливість підключитися до наступного процесу.
(5) Слід також звернути увагу на вплив погодних умов. Коли температура навколишнього середовища низька, температуру попереднього нагрівання можна відповідно збільшити, щоб запобігти надто швидкому падінню температури, і можна вжити екстрених заходів, таких як захист від вітру та дощу.
4 Підсумок
Попередній нагрів, теплозбереження, термічна обробка після зварювання та інші процеси є необхідними технологічними заходами для зварювання хромомолібденової жароміцної сталі. Ці три однаково важливі, і їх не можна ігнорувати. Якщо якесь посилання буде опущено, наслідки будуть серйозними. Зварювальники повинні суворо дотримуватися зварювальних процедур і посилювати почуття відповідальності зварників. Ми не повинні ризикувати і направляти зварювальників на виконання процесу з серйозністю та необхідністю. Поки ми суворо дотримуємося процесу зварювання під час процесу будівництва, добре співпрацюємо з різними видами робіт і розумно організовуємо процес, ми можемо забезпечити якість зварювання та технічні вимоги.
Час публікації: 01 листопада 2023 р
