Keevitusjärgne kuumtöötlus (PWHT) parandab keevitatud komponentide mehaanilisi omadusi

Tööstuslikud torustikud ja mahutid, mis on avatud äärmuslikele temperatuuridele või korrosioonile, vajavad keevitusjärgset kuumtöötlemist (PWHT), et minimeerida jääkpingeid ja täiustada mikrostruktuuri; PWHT tagab, et need komponendid suudavad vastu pidada karmidele keskkondadele.

PWHT (või pingevabastus) hõlmab keevitatud materjali kuumutamist ideaalsele temperatuurile ja selle hoidmist sellel temperatuuril kindlaksmääratud aja jooksul. See leevendab kõik jääkpinged ühtlaselt ja jaotab need ühtlaselt kogu materjali ulatuses.

Vähendab jääkpingeid

Keevitamine tekitab suure temperatuurigradienti, mis põhjustab jääkpingeid nii keevitusmaterjalis kui ka põhimaterjalis. Kui need jäävpinged kombineeritakse koormuspingetega, võivad need jääkpinged ületada materjali projekteerimise piirid ja põhjustada selle täieliku läbikukkumise.

Keevitusjärgne kuumtöötlus (PWHT) aitab leevendada jääkpingeid ja vähendada moonutusi, võimaldades keevisõmblusel ja algmetallile lõõgastuda ja jaotuda ühtlasemalt. PWHT võib võimaldada ka mõningaid karastamis- või sadestumisprotsesse, mis suurendavad plastilisust, vähendades samal ajal vastupidavust rabedale murdumisele.

Tõhus PWHT nõuab temperatuuri ja aja kontrollimist, et saavutada keevisõmblustes ühtlane pinge vähendamine ja vähendada jääkpingeid vastavalt soovile. Pingete maksimaalseks vähendamiseks tuleb rakendada õigeid temperatuure ja leotusaegu.

Uuringud on näidanud, et PWHT vähendab jääkpingeid alla 30% voolavuspiirist, kuid need sisaldavad siiski veel piisavalt jõudu, et kahjustada keevisvarraste ja neid tuleb arvestada keevitatud komponentide toimivuse prognoosimisel.

Parandab mehaanilisi omadusi

Keevitamine loob olulisi ühendusi metallide vahel, kuid võib ka tekitada materjalides pingeid ja moonutusi. Keevitusjärgne kuumtöötlemine on oluline, et leevendada neid pingeid ja tagada, et materjalid suudavad vastu pidada karmidele keskkondadele.

See protsess hõlmab keevitatud materjali kuumutamist teatud temperatuurini enne selle aeglast jahutamist, et parandada tugevust, muutes selle ühtlasemaks ja vähendades kõvadust. Lisaks aitab see vältida surveseadmete termilist moonutamist, mis võib ohustada nende terviklikkust ja põhjustada lekkeid või rikkeid.

PWHT hõlmab tavaliselt roostevaba terase komponentide lõõmutamist temperatuuril 550-625 kraadi Celsiuse järgi ühe tunni jooksul ühe tolli paksuse kohta, et leevendada jääkpingeid, leevendada pingeid keevisõmbluse ja kuumusega mõjutatud tsooni (HAZ) piirkondades, taastada sulamite korrosioonikindlus, parandada mehaanilisi omadusi, nagu nõtkus, sitkus ja vastupidavus haprale murdumisele, ning hõlbustada karastamine, näiteks teatud teraste karastamine või vanandamine, samal ajal karastades teisi sulameid teatud ajal ja temperatuuridel, ilma et need omadused võiksid veelgi halveneda.

Hoiab ära vesinikust põhjustatud pragunemise

Vesiniku difusioon suure tugevusega ja paksude materjalide keevitamisel kujutab endast äärmist ohtu keevituse terviklikkusele. Kui pihustatud vesinik, mis ei saa ühenduda keevitusmetallis oleva hapnikuga, difundeerub terases esinevatesse katkestustesse, tekivad praod. See seisund, mida nimetatakse vesiniku hapraks muutmiseks, muudab keevisõmblused kasutuskõlbmatuks. Keevitusjärgsed kuumtöötlustehnikad, nagu näiteks vesiniku väljapõletamine, võimaldavad kinni jäänud vesinikul pigem väljuda atmosfääri kui muutuda keevisõmblusi ohustavaks haprutusjõuks.

PWHT aitab kaitsta keevitatud komponente ka pehme tsooni pragunemise (SZC) eest, mis on vesinikukahjustuse mõju, mis võib põhjustada nende enneaegset riknemist ja põhjustada kulukaid ümbertöötlusi, seisakuid ja tootmiskaotusi. Kuigi SZC vastuvõtlikkus sõltub terase mikrostruktuurist, võivad PWHT ja nõuetekohased keevitusmenetlused selle esinemist märkimisväärselt vähendada.

Vähendab korrosiooni

Keevitusjärgne kuumtöötlus aitab leevendada jääkpingeid ja parandada keevitatud komponentide mehaanilisi omadusi, samuti vähendada moonutusi ja suurendada korrosioonikindlust.

Sellised tööstusharud nagu energiatootmine, naftakeemiatöötlemine ja rafineerimine vajavad kõrge koormuse ja äärmuslike temperatuuride all olevaid komponente, et vastata rangetele eeskirjadele ja ohutusstandarditele. PWHT tagab, et need komponendid suudavad nendele pingetele vastu pidada, vähendades jääkpingete taset, parandades mikrostruktuuri ja vältides pingekorrosioonipragunemist - see on lähenemisviis, mida me kasutame iga komponendi puhul nendes tööstusharudes.

Roostevabast terasest keevitatud mahutid ja protsessiseadmed võivad kokku puutuda ohtlike kemikaalide ja kütustega, mis nõuavad korrosiooni vältimiseks ja konstruktsiooni terviklikkuse säilitamiseks vajalikku PWHT-töötlust. PWHT hõlmab roostevaba terase ettevaatlikku kuumutamist, kuni kahjulikud karbiidid lahustuvad; samal ajal täiustatakse selle sisemist struktuuri, et tasakaalustada kõvadus ja vastupidavus, et metall oleks karmides tingimustes parem. See tsükkel tagab ka maksimaalse ohutuse keerulistes olukordades.