Keevitusjärgne kuumtöötlus parandab legeeritud terase vastupidavust

Keevitamine tekitab termilisi ja mehaanilisi pingeid, mis võivad põhjustada kokku keevitatud metallide moonutusi, korrosiooni või rikkeid. Keevitusjärgne kuumtöötlemine, nagu lahustugevdamine ja karastamine, muudab metalli mikrostruktuuri, et leevendada keevitusjärgselt tekkivaid pingekontsentratsioone, mis lõppkokkuvõttes pikendavad kasutusiga.

PWHT võib teostada mitmel viisil, sõltuvalt projekti ulatusest ja asukoha tingimustest. Suuremate komponentide, näiteks surveanumate töötlemisel töötavad ahjud kõige paremini; konkreetsete keevituspiirkondade, näiteks torustike töötlemiseks sobivad paremini takistussoojendusplaadid ja induktsioonimähised.

Stressi leevendamine

Pingevähendus on paljude surveanumate ja torustike koodide lahutamatu osa. PWHT-meetod hõlmab kogu keevitatud teraskonstruktsiooni järkjärgulist kuumutamist kuni tipptemperatuurini, mis võimaldab paisuda ja vabaneda keevitusjääkpingetest. PWHT võib ka vähendada kõvadustaset, et parandada sitkust ja plastilisust.

PWHT on vajalik, kuna keevitatud konstruktsioonides tekivad suured sisepinged, mis ületavad projekteeritud pingeid, mis tulenevad keevitusmetalli ja põhimaterjali keevitamise ajal tekkivatest termilistest gradientidest. PWHT hõlmab keevisõmbluste kuumutamist nende PWHT-temperatuurini kindlaksmääratud aja jooksul enne ühtlast jahutamist; legeeritud terase PWHT-temperatuuri tundmine tagab optimaalsed kuumutus- ja jahutustulemused; selle hoolikas valimine viib edukate tulemusteni.

Mikrostruktuuri muudatused

PWHT muudab keevitusmetalli koostist viisil, mis suurendab löögikindlus. SEM-vaatlused näitasid keevitusmetallis nõela- ja granulaarseid sekundaarseid sademeid, mis identifitseeriti valitud ala elektrondiagrammi abil kui “MC karbiidid”, mille kuubiline kuubikujuline orientatsioon on seotud maatriksiga.

Lan jt uurisid keevitamise ja PWHT mõju 760 MPa klassi Hastelloy N mikrostruktuurile. Mõlema meetodiga valmistatud keevisõmblustes ilmnesid hajutatud mikrokarbiidisisaldusega latimardetsiit; LBW-keevisõmblustega valmistatud keevisõmblustes oli jämedat baiiniiti. Pärast PWHT-töötlust killustusid paljud MC-karbiidi osakesed ja jaotusid kogu keevisõmbluses ümber, tekitades V-, Ni- ja Mo-rikka granuleeritud jämeda bainiidi.

Guo jt uurisid laserkeevituse mõju S960MC terase mikrostruktuurile ilma täiteaineta. Keevitatud proovid näitasid SCHAZ-mikrostruktuuri, mis koosnes alumisest baiiniidist; ICHAZ kõrge süsinikusisaldusega piirkondade ja autotemperitud martensiidiga; ja FGHAZ, millel oli suureteraline struktuur.

Korrosioonikindlus

Korrosioon on orgaaniline protsess, mille käigus metallid reageerivad keskkonnaelementidega, et korrodeerida nende omadusi ja terviklikkust, muutudes lõpuks mittefunktsionaalseks ja lagundades aja jooksul oma struktuuri. Korrosioonikindlad materjalid, nagu roostevaba teras, alumiinium ja titaan, on välja töötatud spetsiaalselt selle lagunemisprotsessi vastu.

Mõnedel materjalidel, näiteks roostevabast terasest, on nende keemilise koostise tõttu sisseehitatud korrosioonikindlus. Kroom oma sulamites loob oma pinnale õhukese kaitsva oksiidikihi, mis hoiab hapniku eemal ja takistab selle jõudmist metalli sisemusse, takistades seega rooste tekkimist. Lisaks kasvab see passiivne ja iseparanev oksiidikiht uuesti, kui metall kriimustub või saab kriimustusi või kahjustusi.

PWHT-keevitustehnoloogiat kasutatakse selleks, et vähendada keevitusprotsesside käigus tekkivaid pingeid, mis võivad roostevaba terase ja muude sulamite puhul põhjustada korrosiooni. Selliste pingete leevendamise ja keevitatud konstruktsioonide korrosioonikindluse parandamise abil saab PWHT neid leevendada ja suurendada legeeritud keevisõmbluste kulumiskindlust, vähendades jääkpingeid, parandades legeerivate elementide jaotust ja vähendades poorsust keevisõmblustes - seega suurendades korrosioonikindlust.

Vastupidavus

Sildade ja avamereplatvormide ehitamisel on vastupidavus äärmiselt oluline ning keevituseelne ja -järgne kuumtöötlus tagab, et teie projekt peab vastu äärmuslikele temperatuuridele, korrosioonile, väsimusele ja muudele jõududele, ilma et see laguneks või laguneks aja jooksul.

PWHT aitab vältida vesinikust põhjustatud pragunemist, vähendada termilisi gradiente, parandada keevitatavust ja keevisõmbluse kvaliteeti, suurendada plastilisust, karastada keevituspiirkonda ja kaitsta keevitajaid. Lisaks sellele võib PWHT vähendada keevislahuse pritsmeid/deformeerumist, mis suurendab tootlikkust.

PWHT-temperatuurid sõltuvad materjali koostisest ja kasutustingimustest, näiteks termilistest tsüklitest, korrosiooniga kokkupuutest ja väsimuskoormusest. Halb temperatuurikontroll ohustab keevisõmbluse terviklikkust ja vähendab töötlemise tõhusust; kui seda ei tehta enneaegselt, võib see põhjustada keevisõmbluse rikkeid või vähendada selle tõhusust märkimisväärselt. Erinevate metallidega töötades on eriti oluline, et gradientide ja soojuse jaotuse kontroll oleks tagatud, et iga keevisõmbluse osa saaks oma sihttemperatuuri, et keevitada moonutusteta, pragunemiseta, korrosiooni või pragunemiseta ning tagada perliidi või ferriidi moodustumine. TEAM pakub täpseid kuumutustsükleid üle vastupanu-, induktsiooni- ja leekkütte tsüklite, mis tagavad, et iga tolli ja nurgaosa saab oma soovitud kuumutustsüklid, nii et gradientide tekkimist ei toimuks, ja soojusjaotus tagab, et iga keevisõmbluse osa saab soovitud kuumutustsüklid, et minimeerida gradiente ja soojusjaotust, et saavutada erinevate metallide puhul parim võimalik keevituse kvaliteet ja efektiivsus. TEAMi täpsete kuumutustsüklite (vastupanu, induktsioon või leek) täitmiseks maksimeeritakse ühtlased kuumutustsüklid, et minimeerida gradiendid ja soojuse jaotumine, et tagada, et kõik alad saavad soovitud temperatuuri, vähendades seega moonutusi, pragude korrosiooni teket, soodustades samal ajal peene perliidi/ferriidi moodustumist/korrosiooni jne. teket.