Заостали напон заваривања је узрокован неравномерном расподелом температуре завареног споја изазваном заваривањем, термичким ширењем и скупљањем метала шава, итд., тако да ће заостали напон неизбежно бити генерисан заједно са конструкцијом за заваривање.
Најчешћи метод за отклањање заосталог напрезања је каљење на високој температури, то јест, завар се загрева на одређену температуру и држи одређено време у пећи за термичку обраду, а граница попуштања материјала на високој температури се смањује. , тако да се пластични проток јавља на месту са високим унутрашњим напрезањем, еластична деформација се постепено смањује, а пластична деформација се постепено повећава како би се смањио напон.
1. Избор методе топлотне обраде
Утицај термичке обраде након заваривања на затезну чврстоћу и границу пузања метала је повезан са температуром и временом држања термичке обраде. Ефекат термичке обраде након заваривања на ударну жилавост метала шава варира у зависности од врсте челика.
Термичка обрада после заваривања генерално усваја једнократно каљење на високој температури или нормализовање и каљење на високој температури. За спојеве за гасно заваривање користе се нормализација и каљење на високим температурама. То је зато што су зрна шава за гасно заваривање и зона захваћене топлотом груба, а зрна се морају рафинирати, па се користи нормализација.
Међутим, једнократна нормализација не може елиминисати заостали стрес, тако да је каљење на високој температури потребно да би се елиминисао стрес. Каљење на једној средњој температури је погодно само за монтажу и заваривање великих контејнера од нискоугљичног челика који се склапају на лицу места, а његова сврха је да делимично елиминише заостало напрезање и уклони водоник.
У већини случајева се користи једно каљење на високим температурама. Загревање и хлађење термичке обраде не би требало да буде пребрзо, а унутрашњи и спољашњи зидови треба да буду уједначени.
2. Метода топлотне обраде посуде под притиском
Постоје две врсте метода топлотне обраде које се користе у посудама под притиском: једна је топлотна обрада ради побољшања механичких својстава; други је термичка обрада након заваривања (ПВХТ). Уопштено говорећи, термичка обрада након заваривања је топлотна обрада завареног подручја или заварених компоненти након што је радни предмет заварен.
Специфични садржаји обухватају жарење за ублажавање напрезања, потпуно жарење, топљење у чврстом стању, нормализацију, нормализацију и каљење, каљење, ублажавање напрезања при ниским температурама, преципитацију топлотну обраду итд.
У ужем смислу, термичка обрада после заваривања се односи само на жарење за ублажавање напона, односно у циљу побољшања перформанси зоне заваривања и елиминисања штетних ефеката преосталог напона заваривања, како би се зона заваривања равномерно и потпуно загрејала. и припадајућих делова испод температурне тачке фазног прелаза метала 2. , а затим процес равномерног хлађења. У многим случајевима, топлотна обрада после заваривања је у суштини топлотна обрада после заваривања за смањење напона.
3. Сврха термичке обраде након заваривања
1). Опустите преостали напон заваривања.
2). Стабилизирајте облик и величину структуре и смањите изобличење.
3). Побољшајте перформансе основних метала и заварених спојева, укључујући:
а. Побољшати пластичност метала шава.
б. Смањите тврдоћу зоне захваћене топлотом.
ц. Побољшајте отпорност на лом.
д. Побољшајте снагу замора.
е. Вратите или повећајте границу течења смањену при хладном обликовању.
4). Побољшајте способност отпорности на стресну корозију.
5). Даље отпустите штетни гас у металу шава, посебно водоник, како бисте спречили појаву одложених пукотина.
4. Пресуда о неопходности ПВХТ
Неопходност термичке обраде након заваривања за посуде под притиском треба да буде јасно назначена у пројекту, а садашње спецификације пројекта за судове под притиском то захтевају.
У завареној посуди под притиском постоји велики резидуални напон у зони заваривања, а заостали напон има негативан ефекат. манифестује се под одређеним условима. Када се заостали напон комбинује са водоником у завару, то ће подстаћи очвршћавање зоне погођене топлотом, што ће резултирати развојем хладних и одложених пукотина.
Када се заостали статички напон у завару или динамички напон оптерећења у оптерећењу комбинују са корозионим ефектом медијума, то може изазвати корозију налик на пукотине, односно такозвану напонску корозију. Заостали напон заваривања и отврдњавање основног метала узроковано заваривањем су важни фактори за стварање прслина од корозије под напоном.
Резултати истраживања показују да је главни ефекат деформације и заосталог напрезања на металне материјале промена метала од једноличне корозије до локализоване корозије, односно до интергрануларне или трансгрануларне корозије. Наравно, и корозионо пуцање и интергрануларна корозија метала се јављају у медијима који имају одређена својства за тај метал.
У присуству заосталог напрезања он варира у зависности од састава, концентрације и температуре агресивног медијума, као и разлике у саставу, структури, површинском стању, стању напрезања итд. основног метала и зоне шава, тако да се корозија Природа оштећења може променити.
Да ли заварену посуду под притиском треба подвргнути термичкој обради након заваривања треба свеобухватно одредити на основу употребе и величине посуде (нарочито дебљине зидне плоче), својстава коришћених материјала и радних услова. У једној од следећих ситуација треба размотрити термичку обраду након заваривања:
1). Услови употребе су тешки, као што су контејнери са дебелим зидовима који су изложени ризику од кртог лома при раду на ниским температурама и контејнери који носе велика оптерећења и наизменична оптерећења.
2). Заварене посуде под притиском чија дебљина прелази одређену границу. Укључујући котлове, петрохемијске посуде под притиском, итд. са посебним прописима и спецификацијама.
3). Посуде под притиском високе стабилности димензија.
4). Контејнери израђени од челика са великом тенденцијом каљења.
5). Посуде под притиском са ризиком од напонске корозије пуцања.
6). Друге посуде под притиском одређене посебним прописима, спецификацијама и цртежима.
У челичним завареним посудама под притиском, заостала напона до границе попуштања развијају се у области близу шава. Генерисање овог напона је повезано са трансформацијом структуре помешане са аустенитом. Многи истраживачи су истакли да у циљу елиминисања заосталог напрезања након заваривања, каљење од 650 степени може имати добар ефекат на челичну заварену посуду под притиском.
Истовремено, верује се да се без одговарајуће топлотне обраде након заваривања не могу увек добити заварени спојеви отпорни на корозију.
Уопштено се верује да је топлотна обрада за смањење напона процес у коме се радни предмет заваривања загрева до 500-650 степени, а затим полако хлади. До смањења напрезања долази услед пузања на високој температури, почевши од 450 степени код угљеничних челика и од 550 степени код челика који садрже молибден.
Што је температура виша, лакше је ослободити се стреса. Али када се прекорачи првобитна температура каљења челика, снага челика ће се смањити. Због тога, топлотна обрада за ослобађање од стреса мора савладати два елемента температуре и времена, која су неопходна.
Међутим, у унутрашњем напрезању завареног споја, затезни напон и напон притиска су увек праћени, а истовремено постоје напон и еластична деформација. Када се температура челика повећа, граница попуштања се смањује, а првобитна еластична деформација постаје пластична деформација, што је релаксација напона.
Што је температура загревања виша, то се унутрашњи напон у довољној мери ослобађа. Међутим, када је температура превисока, површина челика ће бити озбиљно оксидирана. Поред тога, за ПВХТ температуру каљеног и каљеног челика, принцип не би требало да прелази првобитну температуру каљења челика, која је генерално око 30 степени нижа од првобитне температуре каљења челика, иначе ће материјал изгубити каљење и ефекат каљења, а снага и жилавост лома ће се смањити. смањити. На ову тачку треба обратити посебну пажњу за раднике за термичку обраду.
Што је виша температура термичке обраде после заваривања за елиминисање унутрашњег напрезања, то је већи степен омекшавања челика. Обично се унутрашњи напон може елиминисати загревањем до температуре рекристализације челика. Температура рекристализације је уско повезана са температуром топљења.
Генерално, температура рекристализације К=0.4×температура топљења (К). Што је температура термичке обраде ближа температури рекристализације, то је ефикасније да се елиминише заостали стрес.
5. Разматрање свеобухватног ефекта ПВХТ
Термичка обрада након заваривања није апсолутно пожељна. Уопштено говорећи, термичка обрада после заваривања је корисна за ублажавање заосталог напрезања и спроводи се само када постоје строги захтеви за корозију под напоном.
Међутим, испитивање жилавости узорка на удар показује да термичка обрада након заваривања није добра за жилавост нанешеног метала и зону заваривања која је под утицајем топлоте, а понекад може доћи до међугрануларних пукотина унутар опсега зрна грубости топлоте заваривања. -захваћена зона.
Штавише, ПВХТ се ослања на смањење чврстоће материјала на високој температури да би се постигло смањење напрезања. Због тога, током ПВХТ, структура може изгубити крутост. За структуру укупне или делимичне ПВХТ, завар на високој температури мора се узети у обзир пре термичке обраде. носивост.
Стога, када се разматра да ли извршити термичку обраду након заваривања, предности и недостатке топлотне обраде треба свеобухватно упоредити. Из перспективе структурних перформанси, постоје аспекти побољшања перформанси, а постоје и аспекти смањења перформанси. Треба доносити разумне пресуде на основу свеобухватног разматрања оба аспекта.
