Tepelné zpracování po tepelném svařování

Svařování po zahřátí zahrnuje zahřátí materiálu na jinou teplotu, než byla teplota počátečního předehřátí, aby nedošlo k jeho příliš rychlému ochlazení a vzniku vnitřních pnutí nebo nepříznivých metalurgických změn.

PWHT snižuje tahová zbytková napětí přibližně na 30% meze kluzu svarového kovu, čímž pomáhá předcházet riziku křehkého lomu a snadněji dosahuje vynikajících mechanických vlastností.

Odstraňování stresu

Tepelné zpracování po svařování lze provádět u všech druhů oceli, aby se zmírnilo vnitřní pnutí, které by mohlo vést k deformaci nebo předčasnému selhání svaru, a to zahřátím obrobku na přesnou teplotu po nastavitelnou dobu v závislosti na typu a tloušťce materiálu.

Techniky uvolňování napětí, jako je vypalování vodíkem a předehřev, vyžadují použití předehřívací pece; předehřev může být nutný při práci s uhlíkovými a vysokolegovanými ocelemi a silnějšími materiály.

Pro dosažení optimálních výsledků musí být předehřívací pece vybaveny termočlánky, které monitorují přesnou rychlost ohřevu a chlazení, aby se snížil tepelný šok, oblasti svaru dosáhly rychleji cílové teploty a zabránilo se oxidaci, opětovnému zpevnění, přehřátí nebo vodíkové křehkosti v oblasti svaru. Za tímto účelem je třeba zabránit tepelnému šoku, aby zóny svaru dosáhly a udržely si cílovou teplotu bez tepelného šoku, čímž se eliminuje tepelný šok i přehřátí, které by mohlo mít za následek vznik vodíkové křehkosti v důsledku oxidace přehřátých zón svaru, retemperaci v zónách svaru i přehřátí zón svaru v důsledku nerovnoměrných rychlostí ohřevu mezi zónami; snížení pevnosti/snížení tvrdosti v zóně svaru kontrolu teploty dosažením cílové cílové teploty bez přehřátí k riziku vodíkové křehkosti vyvolané vodíkovou křehkostí snížení rizika nebo přehřátí bez přehřátí zóny svaru a tak zajistitzóny svaru, které by mohly způsobit pevnost/tvrdost kovu snížení pevnosti/tvrdosti/snížení tvrdosti ze snížení v důsledku přehřátí/temperace nebo snížení pevnosti/tvrdosti v důsledku zóny svaru udržováním na její cílové teplotě snížení v koroze svarové zóny nebo přehřátí, které by mohly snížit snížení pevnosti/tvrdosti snížení pevnosti/tvrdosti nebo snížení tvrdosti tím, že se snadněji stanou náchylnými v důsledku vodíkové křehkosti je přehřátí/dehydratace/opětovného temperování/redukce ztráty nebo přehřátí snížení ztráty tím snížení pevnosti/tvrdosti nebo poškození/tvrdosti/tvrdosti snížení pevnosti/tvrdosti nebo přehřátí/křehkosti ztráty v důsledku snížení pevnosti/tvrdosti, když je to nutné po tepelné ztráty v důsledku přehřátí snížené ve svarové, vodíkové křehkosti/ snížení výsledného svaru.

Normalizace

Normalizace dodatečně tepelně zpracovaných profilů je účinný způsob, jak zmírnit vnitřní pnutí, obnovit jejich mikrostrukturu do přirozeného stavu, zlepšit mechanické vlastnosti a snížit anizotropii způsobenou nerovnoměrným ohřevem během svařování nebo jiných procesů, usnadnit tvarování nebo výrobu, snížit deformace nebo praskání během nebo po obrábění a také udržet konzistenci vlastností mezi jednotlivými šaržemi.

Normalizace podobně jako žíhání zahrnuje pomalé a opatrné zahřívání svařovaných součástí nad teplotu rekrystalizace, aby se uvolnilo vnitřní napětí, a poté postupné ochlazování vzduchem nebo postupné ochlazování vodou. Normalizace se od žíhání liší tím, že její ochlazování probíhá rychleji, což má za následek méně tvárný výsledný kov než při žíhání; to činí z normalizace zásadní proces pro zajištění pevnosti a spolehlivosti kritických součástí, jako jsou konstrukční prvky.

Žíhání

Žíhání snižuje vnitřní pnutí a eliminuje křehké trhliny ve svařovaných součástech, čímž zvyšuje tažnost a zlepšuje vyrobitelnost materiálu.

Metodou řízené rekrystalizace kovů je zahřívání dílů nebo celého výrobku na teplotu přesahující bod rekrystalizace a následné postupné ochlazování v průběhu času. Odborníci radí, jaké konkrétní teploty a doby namáčení jsou vhodné pro konkrétní typy oceli.

Lze použít techniky předehřevu, jako jsou plynové hořáky, kyslíkové plameny, elektrické deky nebo indukční ohřev; je důležité, aby rozložení tepla bylo rovnoměrné v celé zájmové oblasti, aby se zabránilo intenzivnímu a nerovnoměrnému ohřevu, který zpomaluje rychlost chladnutí nebo vyvolává nežádoucí metalurgické změny základního kovu - to může mít za následek tepelné praskání, deformace nebo selhání svaru. Je vhodné použít technologii monitorování teploty, aby bylo zajištěno, že se oblasti svaru budou zahřívat přiměřeně dlouho a rovnoměrně - může jít například o použití infračervených kamer nebo termočlánků.

Temperování

Tepelné zpracování po svařování pomocí expanzního ohřevu může účinně zmírnit zbytková napětí a zvýšit integritu svařovaných součástí. Pečlivým zahřátím kovů na řízenou teplotu umožňuje expanzní ohřev okolnímu materiálu expandovat kolem svaru, čímž zmírňuje vnitřní pnutí a zároveň jej chrání před deformacemi nebo poruchami pod tlakem.

Následný ohřev může snížit riziko vzniku vodíkem indukovaných trhlin (HIC), ke kterému dochází, když do svaru pronikne vysoké množství okolního vodíku a způsobí vznik trhlin. Po svařování by se měl svar ihned po vychladnutí při vhodné teplotě na určitou dobu znovu zahřát, aby se zachycené atomy vodíku uvolnily z jeho jádra a difundovaly ven, čímž se sníží pravděpodobnost vzniku HIC.

PWHT nejenže snižuje a přerozděluje zbytková napětí, ale může také usnadnit popouštění nebo stárnutí a zlepšit tak tažnost a pevnost svarů, pokud se provádí správně, s teplotami a časy přizpůsobenými konkrétně pro ošetřované materiály. Tyto výhody však vznikají pouze tehdy, pokud se provádí podle správných postupů a při ošetření se používají vhodné časy a teploty.