שימו לב שלא כל טיפולי החום לאחר הריתוך מועילים

01 בחירת שיטת טיפול בחום

ההשפעה של טיפול בחום לאחר ריתוך על חוזק המתיחה וגבול הזחילה של מתכת קשורה לטמפרטורה ולזמן ההחזקה של טיפול בחום. ההשפעה של טיפול בחום לאחר ריתוך על קשיחות ההשפעה של מתכת ריתוך משתנה עם סוגי פלדה שונים. טיפול בחום לאחר ריתוך משתמש בדרך כלל בחידוד יחיד בטמפרטורה גבוהה או בנרמול בתוספת חישול בטמפרטורה גבוהה. מנרמל בתוספת טיפול חום בטמפרטורה גבוהה משמש לריתוך גז. הסיבה לכך היא שהגרגרים של ריתוך גז ואזורים מושפעי חום הם גסים וצריכים להיות מעודנים, ולכן נעשה שימוש בטיפול מנרמל. עם זאת, נורמליזציה יחידה אינה יכולה לחסל את הלחץ השיורי, ולכן נדרשת מזג בטמפרטורה גבוהה כדי לחסל את הלחץ. טמפרור יחיד בטמפרטורה בינונית מתאים רק לריתוך הרכבה של מיכלי פלדה דל פחמן גדולים רגילים המורכבים באתר, ומטרתו היא להשיג ביטול חלקי של מתח שיורי ופירוק. ברוב המקרים, נעשה שימוש בטמפרטורת יחיד בטמפרטורה גבוהה. החימום והקירור של טיפול בחום לא צריכים להיות מהירים מדי, והקירות הפנימיים והחיצוניים צריכים להיות אחידים.

02 שיטות טיפול בחום המשמשות בכלי לחץ

ישנם שני סוגים של שיטות טיפול בחום המשמשות במכלי לחץ: האחד הוא טיפול בחום לשיפור תכונות מכניות; השני הוא טיפול חום לאחר ריתוך (PWHT). במובן הרחב, טיפול בחום לאחר ריתוך הוא טיפול בחום של אזור הריתוך או רכיבים מרותכים לאחר ריתוך חומר העבודה. התכנים הספציפיים כוללים חישול הפגת מתחים, חישול מלא, תמיסה, נרמול, מנרמל וטמפרור, טמפרור, הפגת מתחים בטמפרטורה נמוכה, טיפול בחום במשקעים וכו'. במובן הצר, טיפול בחום לאחר ריתוך מתייחס רק לחישול הפגת מתח, כלומר, על מנת לשפר את הביצועים של אזור הריתוך ולמנוע השפעות מזיקות כגון מתח שיורי ריתוך, אזור הריתוך והחלקים הקשורים מחוממים באופן אחיד ומלא מתחת לנקודת הטרנספורמציה של שלב המתכת 2, ולאחר מכן מקוררים באופן אחיד. במקרים רבים, טיפול החום שלאחר הריתוך הנדון הוא בעצם טיפול החום לאחר הריתוך.

03מטרת טיפול בחום לאחר ריתוך

1. הרפה של מתח שיורי ריתוך.
2. לייצב את הצורה והגודל של המבנה ולהפחית עיוותים.
3. שפר את הביצועים של חומר האב והחיבורים המרותכים, לרבות: א. שפר את הפלסטיות של מתכת הריתוך. ב. הפחת את הקשיות של האזור מושפע החום. ג. שפר את קשיחות השבר. ד. שפר את חוזק העייפות. ה. שחזר או שפר את חוזק התפוקה המופחת במהלך יצירה קרה.
4. שפר את היכולת לעמוד בפני קורוזיה מתח.
5. שחרור נוסף של גזים מזיקים במתכת הריתוך, במיוחד מימן, כדי למנוע התרחשות של סדקים מאוחרים.

04שיפוט של נחיצות PWHT

האם מיכל הלחץ זקוק לטיפול בחום לאחר ריתוך יש לציין בבירור בתכנון, ולמפרט התכנון הנוכחי של מיכל הלחץ יש דרישות לכך.
עבור מכלי לחץ מרותכים, יש מתח שיורי גדול באזור הריתוך, וההשפעות השליליות של מתח שיורי. רק בתנאים מסוימים באים לידי ביטוי. כאשר הלחץ השיורי משתלב עם המימן ברתוך, זה יקדם את התקשות האזור הפגוע בחום, וכתוצאה מכך להתרחשות של סדקים קרים וסדקים מאוחרים.
כאשר המתח הסטטי שנותר ברתוך או הלחץ הדינמי במהלך פעולת העומס משולבים עם ההשפעה הקורוזיבית של המדיום, זה עלול לגרום לקורוזיה בסדק, הנקראת קורוזיית מתח. מתח שיורי ריתוך והתקשות חומר הבסיס הנגרמת על ידי ריתוך הם גורמים חשובים ליצירת סדקי קורוזיה.

לציוד ריתוך Xinfa יש את המאפיינים של איכות גבוהה ומחיר נמוך. לפרטים, אנא בקר:יצרני ריתוך וחיתוך - מפעל וספקי ריתוך וחיתוך בסין (xinfatools.com)

תוצאות המחקר מראות שההשפעה העיקרית של דפורמציה ולחץ שיורי על חומרי מתכת היא הפיכת המתכת מקורוזיה אחידה לקורוזיה מקומית, כלומר לקורוזיה בין-גרעינית או טרנס-גרעינית. כמובן, פיצוח קורוזיה מתכת וקורוזיה בין-גרגירית מתרחשים שניהם במדיה עם מאפיינים מסוימים למתכת. בנוכחות מתח שיורי, אופי נזקי הקורוזיה עשוי להשתנות בהתאם להרכב, ריכוז וטמפרטורת המדיום המאכל, כמו גם ההבדלים בהרכב, הארגון, מצב פני השטח, מצב הלחץ וכו' של חומר הבסיס. ואזור הריתוך.

האם מיכלי לחץ מרותכים זקוקים לטיפול בחום לאחר ריתוך צריך להיקבע על ידי שיקול מקיף של המטרה, הגודל (במיוחד עובי הדופן), ביצועי החומרים המשמשים ותנאי העבודה של הכלי. יש לשקול טיפול בחום לאחר ריתוך בכל אחד מהמצבים הבאים:

1. תנאי הפעלה קשים, כמו כלי עבה עם סיכון לשבר פריך בטמפרטורות נמוכות וכלי שנושא עומסים גדולים ועומסים מתחלפים.

2. מכלי לחץ מרותכים בעובי העולה על גבול מסוים. לרבות דוודים, מכלי לחץ פטרוכימיים וכו', בעלי תקנות ומפרטים מיוחדים.

3. מכלי לחץ בעלי יציבות מימדית גבוהה.

4. מיכלים עשויים פלדה בעלי נטייה גבוהה להתקשות.

5. מכלי לחץ עם סכנת פיצוח קורוזיה במתח.

6. מיכלי לחץ אחרים המפורטים בתקנות, מפרטים ושרטוטים מיוחדים.

במכלי לחץ מרותכים מפלדה, נוצר מתח שיורי המגיע לנקודת הניבול באזור הסמוך לריתוך. יצירת הלחץ הזה קשורה לטרנספורמציה של המבנה המעורב באוסטניט. חוקרים רבים מציינים שכדי להעלים מתח שיורי לאחר ריתוך, לטמפרטורה ב-650 מעלות יכולה להיות השפעה טובה על מכלי לחץ מרותכים מפלדה.

יחד עם זאת, מאמינים שאם לא יבוצע טיפול חום מתאים לאחר הריתוך, לעולם לא יתקבלו חיבורים מרותכים עמידים בפני קורוזיה.

נהוג לחשוב שטיפול בחום לשחרור מתח הוא תהליך שבו חומר העבודה המרותך מחומם ל-500-650 מעלות ואז מתקרר באיטיות. הפחתת הלחץ נגרמת מזחילה בטמפרטורה גבוהה, שמתחילה מ-450 מעלות בפלדת פחמן ו-550 מעלות בפלדה המכילה מוליבדן.

ככל שהטמפרטורה גבוהה יותר, כך קל יותר להעלים את הלחץ. עם זאת, לאחר חריגה מטמפרטורת החיסום המקורית של הפלדה, חוזק הפלדה יקטן. לכן, טיפול החום להפגת מתח חייב לשלוט בשני האלמנטים של טמפרטורה וזמן, ואף אחד מהם אינו הכרחי.

עם זאת, בלחץ הפנימי של הריתוך, מתח מתיחה ולחץ לחיצה מלווה תמיד, ומתח ועיוות אלסטי קיימים בו זמנית. כאשר הטמפרטורה של הפלדה עולה, חוזק התפוקה יורד, והעיוות האלסטי המקורי יהפוך לעיוות פלסטי, שהוא הרפיית מתח.

ככל שטמפרטורת החימום גבוהה יותר, כך הלחץ הפנימי מתבטל. עם זאת, כאשר הטמפרטורה גבוהה מדי, משטח הפלדה יתחמצן קשות. בנוסף, עבור טמפרטורת ה-PWHT של פלדה מרווה ומחוסמת, העיקרון לא יעלה על טמפרטורת החיסום המקורית של הפלדה, שהיא בדרך כלל נמוכה בכ-30 מעלות מטמפרטורת החיסום המקורית של הפלדה, אחרת החומר יאבד את ההמרה אפקט חיסום, והחוזק וקשיחות השבר יופחתו. לנקודה זו יש לתת תשומת לב מיוחדת לעובדי טיפול בחום.

ככל שטמפרטורת טיפול החום לאחר הריתוך גבוהה יותר להעלמת מתח פנימי, כך דרגת הריכוך של הפלדה גדולה יותר. בדרך כלל, ניתן לבטל את הלחץ הפנימי על ידי חימום לטמפרטורת ההתגבשות מחדש של הפלדה. טמפרטורת התגבשות מחדש קשורה קשר הדוק לטמפרטורת ההיתוך. בדרך כלל, טמפרטורת ההתגבשות K=0.4X טמפרטורת ההתכה (K). ככל שטמפרטורת טיפול החום קרובה יותר לטמפרטורת ההתגבשות מחדש, כך היא יעילה יותר בסילוק מתח שיורי.

04 התחשבות בהשפעה המקיפה של PWHT

טיפול בחום לאחר ריתוך אינו מועיל לחלוטין. באופן כללי, טיפול בחום לאחר ריתוך תורם להפגת מתח שיורי ומתבצע רק כאשר יש דרישות מחמירות לקורוזיה במתח. עם זאת, בדיקת קשיחות ההשפעה של הדגימות הראתה שטיפול בחום שלאחר הריתוך לא הועיל לשיפור הקשיחות של המתכת המופקדת ושל האזור המושפע בחום, ולפעמים עלול להתרחש סדקים בין-גרגיריים בטווח התגבשות הגרגירים של המושפעים בחום. אֵזוֹר.

יתר על כן, PWHT מסתמך על הפחתת חוזק החומר בטמפרטורות גבוהות כדי למנוע מתח. לכן, במהלך PWHT, המבנה עלול לאבד קשיחות. עבור מבנים המאמצים PWHT כולל או חלקי, יש לקחת בחשבון את יכולת התמיכה של הריתוך בטמפרטורות גבוהות לפני טיפול בחום.

לכן, כאשר שוקלים האם לבצע טיפול בחום לאחר ריתוך, יש להשוות באופן מקיף את היתרונות והחסרונות של טיפול בחום. מנקודת המבט של ביצועים מבניים, יש צד שמשפר ביצועים וצד שמפחית ביצועים. שיקול סביר צריך להיעשות על סמך העבודה הבסיסית של התחשבות מקיפה בשני ההיבטים.