Под жаростойкой сталью понимают сталь, которая обладает как термической стабильностью, так и термической прочностью в условиях высоких температур. Под термической стабильностью понимается способность стали сохранять химическую стабильность (коррозионную стойкость, отсутствие окисления) в условиях высоких температур. Термическая прочность означает достаточную прочность стали в условиях высоких температур. Жаростойкость в основном обеспечивается такими легирующими элементами, как хром, молибден, ванадий, титан и ниобий. Поэтому выбор сварочных материалов следует определять исходя из содержания легирующих элементов в основном металле. Жаропрочная сталь широко используется в конструкции оборудования нефтяной и нефтехимической промышленности. Большая часть перлитной жаростойкой стали, с которой мы часто контактируем, имеет более низкое содержание легирующих элементов, таких как 15CrMo, 1Cr5Mo и т. д.
1 Свариваемость хромомолибденовой жаропрочной стали
Хром и молибден являются основными легирующими элементами перлитной жаростойкой стали, которые значительно повышают жаропрочность и стойкость металла к высокотемпературному окислению. Однако они ухудшают сварочные характеристики металла и имеют склонность к закалке в зоне сварного шва и околошовной зоне. После охлаждения на воздухе легко образуется твердая и хрупкая мартенситная структура, которая не только влияет на механические свойства сварного соединения, но и создает большие внутренние напряжения, приводящие к склонности к образованию холодных трещин.
Поэтому основной проблемой при сварке жаропрочной стали являются трещины, а тремя факторами, вызывающими трещины, являются: структура, напряжение и содержание водорода в сварном шве. Поэтому особенно важно разработать разумный процесс сварки.
2 Процесс сварки перлитной жаростойкой стали
2.1 Фаска
Фаска обычно обрабатывается методом газовой или плазменной резки. При необходимости черенок следует предварительно нагреть. После полировки следует провести проверку PT для устранения трещин на фаске. Обычно используется V-образный паз с углом наклона паза 60°. С точки зрения предотвращения образования трещин больший угол разделки предпочтителен, но при этом увеличивается объем сварки. При этом канавка и обе стороны внутренней части полируются для удаления масла и ржавчины. а также влага и другие загрязнения (удаление водорода и предотвращение образования пор).
2.2 Сопряжение
Требуется, чтобы сборку нельзя было принудить для предотвращения внутренних напряжений. Так как хромомолибденовая жаропрочная сталь имеет большую склонность к растрескиванию, то зажатие шва при сварке не должно быть слишком большим во избежание излишней жесткости, особенно при сварке толстых листов. Следует по возможности избегать использования стяжек, зажимов и зажимов, которые позволяют сварному шву свободно сжиматься.
2.3 Выбор метода сварки
В настоящее время наиболее распространенными методами сварки трубопроводов на наших нефтяных и нефтехимических установках являются вольфрамовая дуговая сварка основного слоя и электродуговая сварка крышки заливки. Другие методы сварки включают сварку расплавленным инертным газом (сварка MIG), сварку в среде CO2, электрошлаковую сварку, автоматическую сварку под флюсом и т. д.
2.4 Выбор сварочных материалов
Принцип выбора сварочных материалов заключается в том, что состав сплава и прочностные свойства металла шва должны в основном соответствовать соответствующим показателям основного металла или соответствовать минимальным эксплуатационным показателям, предложенным техническими условиями на продукцию. Чтобы снизить содержание водорода, сначала следует использовать щелочной сварочный стержень с низким содержанием водорода. Сварочный стержень или флюс следует высушить в установленном порядке и вынимать по мере необходимости. Его следует установить в ведро для изоляции сварочного стержня и вынимать по мере необходимости. В ковше для изоляции сварочного стержня должно быть не более 4 штук. часов, в противном случае его следует высушить еще раз, причем количество раз сушки не должно превышать трех раз. Существуют подробные регламенты конкретного строительного процесса. При ручной дуговой сварке хромомолибденовой жаростойкой стали можно применять и электроды из аустенитной нержавеющей стали, например электроды А307, но перед сваркой все же требуется предварительный подогрев. Этот метод подходит для ситуаций, когда сварная деталь не подлежит термической обработке после сварки.
2.5 Предварительный подогрев
Предварительный нагрев является важным технологическим мероприятием при сварке холодных трещин и снятии напряжений перлитной жаростойкой стали. Чтобы обеспечить качество сварки, будь то точечная сварка или в процессе сварки, ее следует предварительно нагревать и поддерживать в определенном диапазоне температур.
2.6 Медленное охлаждение после сварки
Медленное охлаждение после сварки — принцип, которого необходимо строго придерживаться при сварке хромомолибденовой жаропрочной стали. Это необходимо делать даже жарким летом. Обычно асбестовую ткань покрывают сварной шов и прилегающую к нему зону сразу после сварки. Небольшие сварные детали можно поместить в асбестовую ткань. Медленно охладите.
2.7 Термическая обработка после сварки
Термическую обработку следует проводить сразу после сварки, целью которой является предотвращение возникновения отсроченных трещин, устранение напряжений и улучшение структуры.
Сварочное оборудование Xinfa отличается высоким качеством и низкой ценой. Для получения подробной информации посетите:Производители сварочных и режущих станков – Китайские фабрики и поставщики сварочных и режущих станков (xinfatools.com)
3 Меры предосторожности при сварке
(1) При сварке стали этого типа необходимо принимать такие меры, как предварительный нагрев и медленное охлаждение после сварки. Однако чем выше температура предварительного нагрева, тем лучше. Необходимо строго соблюдать требования к процессу сварки.
(2) Для толстых пластин следует использовать многослойную сварку, а температура между слоями не должна быть ниже температуры предварительного нагрева. Сварку следует выполнить за один заход, и лучше не прерывать ее. Если есть необходимость сделать паузу между слоями, следует принять меры по теплоизоляции и медленному охлаждению, а также провести такие же меры по предварительному нагреву перед повторной сваркой.
(3) В процессе сварки следует уделять внимание заполнению кратеров дуги, полировке соединений и удалению кратеров (горячих трещин). При этом чем больше ток, тем глубже дуговой кратер. Поэтому необходимо строго следовать инструкциям по процессу сварки для выбора параметров сварки и соответствующей энергии сварочной линии.
(4) Организация строительства также является важным фактором, влияющим на качество сварки, и сотрудничество различных видов работ особенно важно, чтобы избежать потери качества всего сварного шва из-за невозможности подключения к следующему процессу.
(5) Следует также обратить внимание на влияние погодных условий. Когда температура окружающей среды низкая, температуру предварительного нагрева можно соответствующим образом увеличить, чтобы предотвратить слишком быстрое падение температуры, и можно принять экстренные меры, такие как защита от ветра и дождя.
4 Резюме
Предварительный нагрев, сохранение тепла, послесварочная термообработка и другие процессы являются необходимыми технологическими мероприятиями при сварке хромомолибденовой жаропрочной стали. Эти три фактора одинаково важны, и их нельзя игнорировать. Если какая-либо ссылка будет опущена, последствия будут серьезными. Сварщики должны строго соблюдать процедуры сварки и укреплять чувство ответственности сварщиков. Мы не должны рисковать и побуждать сварщиков выполнять этот процесс серьезно и необходимо. Если мы строго выполняем сварочный процесс в процессе строительства, хорошо сотрудничаем с различными видами работ и разумно организуем процесс, мы можем обеспечить качество сварки и технические требования.
Время публикации: 01 ноября 2023 г.
