لاحظ أنه ليست كل المعالجات الحرارية بعد اللحام مفيدة

01 اختيار طريقة المعالجة الحرارية

يرتبط تأثير المعالجة الحرارية بعد اللحام على قوة الشد وحد الزحف للمعادن بدرجة الحرارة وزمن المعالجة الحرارية. يختلف تأثير المعالجة الحرارية بعد اللحام على صلابة معدن اللحام باختلاف أنواع الفولاذ. تستخدم المعالجة الحرارية بعد اللحام بشكل عام تقسية فردية بدرجة حرارة عالية أو تطبيع بالإضافة إلى تقسية بدرجة حرارة عالية. يتم استخدام التطبيع بالإضافة إلى المعالجة الحرارية بدرجة الحرارة العالية في لحام الغاز. وذلك لأن حبيبات اللحام بالغاز والمناطق المتأثرة بالحرارة تكون خشنة وتحتاج إلى تكرير، لذلك يتم استخدام المعالجة الطبيعية. ومع ذلك، فإن التطبيع الفردي لا يمكنه القضاء على الإجهاد المتبقي، لذلك يلزم تلطيف درجة الحرارة العالية للقضاء على الإجهاد. إن التقسية الفردية ذات درجة الحرارة المتوسطة مناسبة فقط لتجميع اللحام للحاويات الفولاذية الكبيرة العادية منخفضة الكربون المجمعة في الموقع، والغرض منها هو تحقيق التخلص الجزئي من الإجهاد المتبقي وإزالة الهيدروجين. في معظم الحالات، يتم استخدام درجة حرارة عالية واحدة. لا ينبغي أن يكون تسخين وتبريد المعالجة الحرارية سريعًا جدًا، ويجب أن تكون الجدران الداخلية والخارجية موحدة.

02 طرق المعالجة الحرارية المستخدمة في أوعية الضغط

هناك نوعان من طرق المعالجة الحرارية المستخدمة في أوعية الضغط: الأول هو المعالجة الحرارية لتحسين الخواص الميكانيكية؛ والآخر هو المعالجة الحرارية بعد اللحام (PWHT). بالمعنى الواسع، المعالجة الحرارية بعد اللحام هي المعالجة الحرارية لمنطقة اللحام أو المكونات الملحومة بعد لحام قطعة العمل. تشتمل المحتويات المحددة على التلدين لتخفيف الإجهاد، والتليين الكامل، والمحلول، والتطبيع، والتطبيع، والتلطيف، والتلطيف، وتخفيف الإجهاد في درجات الحرارة المنخفضة، والمعالجة الحرارية لهطول الأمطار، وما إلى ذلك. بالمعنى الضيق، تشير المعالجة الحرارية بعد اللحام فقط إلى التلدين لتخفيف الإجهاد، أي أنه من أجل تحسين أداء منطقة اللحام والقضاء على الآثار الضارة مثل إجهاد اللحام المتبقي، يتم تسخين منطقة اللحام والأجزاء ذات الصلة بشكل موحد وكامل تحت نقطة درجة حرارة تحويل الطور المعدني 2، ثم يتم تبريدها بشكل موحد. في كثير من الحالات، تكون المعالجة الحرارية بعد اللحام التي تمت مناقشتها هي في الأساس معالجة حرارية لتخفيف إجهاد ما بعد اللحام.

03الغرض من المعالجة الحرارية بعد اللحام

1. استرخاء إجهاد اللحام المتبقي.
2. تثبيت شكل وحجم الهيكل وتقليل التشوه.
3. تحسين أداء المادة الأم والوصلات الملحومة بما في ذلك: أ. تحسين مرونة معدن اللحام. ب. تقليل صلابة المنطقة المتضررة من الحرارة. ج. تحسين صلابة الكسر. د. تحسين قوة التعب. ه. استعادة أو تحسين قوة الخضوع التي تم تقليلها أثناء التشكيل على البارد.
4. تحسين القدرة على مقاومة التآكل الناتج عن الإجهاد.
5. إطلاق المزيد من الغازات الضارة في معدن اللحام، وخاصة الهيدروجين، لمنع حدوث الشقوق المتأخرة.

04الحكم بضرورة PWHT

ما إذا كان وعاء الضغط يحتاج إلى معالجة حرارية بعد اللحام يجب أن يتم تحديده بوضوح في التصميم، ومواصفات تصميم أوعية الضغط الحالية لها متطلبات لذلك.
بالنسبة لأوعية الضغط الملحومة، هناك إجهاد متبقي كبير في منطقة اللحام، وتأثيرات سلبية للإجهاد المتبقي. فقط في ظل ظروف معينة تتجلى. عندما يتحد الإجهاد المتبقي مع الهيدروجين الموجود في اللحام، فإنه سيعزز تصلب المنطقة المتأثرة بالحرارة، مما يؤدي إلى حدوث الشقوق الباردة وتأخير الشقوق.
عندما يتم الجمع بين الضغط الساكن المتبقي في اللحام أو الضغط الديناميكي أثناء عملية التحميل مع التأثير التآكل للوسط، فقد يتسبب ذلك في تآكل الشقوق، وهو ما يسمى بالتآكل الإجهادي. يعد إجهاد اللحام المتبقي وتصلب المادة الأساسية الناتجة عن اللحام من العوامل المهمة في توليد شقوق التآكل الإجهادي.

تتميز معدات اللحام Xinfa بخصائص الجودة العالية والسعر المنخفض. لمزيد من التفاصيل، يرجى زيارة:مصنعو اللحام والقطع - مصنع وموردو اللحام والقطع في الصين (xinfatools.com)

أظهرت نتائج البحث أن التأثير الرئيسي للتشوه والإجهاد المتبقي على المواد المعدنية هو تحويل المعدن من التآكل المنتظم إلى التآكل المحلي، أي إلى التآكل الحبيبي أو التآكل الحبيبي. وبطبيعة الحال، يحدث كل من التشقق الناتج عن تآكل المعادن والتآكل الحبيبي في الوسائط ذات خصائص معينة للمعدن. في حالة وجود الإجهاد المتبقي، قد تتغير طبيعة الضرر الناتج عن التآكل اعتمادًا على تكوين الوسط المتآكل وتركيزه ودرجة حرارته، بالإضافة إلى الاختلافات في تكوين المادة الأساسية وتنظيمها وحالة السطح وحالة الإجهاد وما إلى ذلك. ومنطقة اللحام.

يجب تحديد ما إذا كانت أوعية الضغط الملحومة تحتاج إلى معالجة حرارية بعد اللحام من خلال النظر الشامل في الغرض والحجم (خاصة سمك الجدار) وأداء المواد المستخدمة وظروف عمل الوعاء. ينبغي النظر في المعالجة الحرارية بعد اللحام في أي من الحالات التالية:

1. ظروف التشغيل القاسية، مثل الأوعية ذات الجدران السميكة مع خطر الكسر الهش عند درجات الحرارة المنخفضة، والأوعية التي تتحمل حمولات كبيرة وأحمال متناوبة.

2. أوعية الضغط الملحومة التي يزيد سمكها عن حد معين. بما في ذلك الغلايات وأوعية الضغط البتروكيماوية وغيرها والتي لها ضوابط ومواصفات خاصة.

3. أوعية الضغط ذات ثبات عالي للأبعاد.

4. حاويات مصنوعة من الفولاذ ذو قابلية عالية للتصلب.

5. أوعية الضغط المعرضة لخطر التشقق بسبب التآكل الإجهادي.

6. أوعية الضغط الأخرى المحددة بموجب لوائح ومواصفات ورسومات خاصة.

في أوعية الضغط الملحومة بالفولاذ، يتشكل الإجهاد المتبقي الذي يصل إلى نقطة الخضوع في المنطقة القريبة من اللحام. ويرتبط توليد هذا الإجهاد بتحول البنية الممزوجة بالأوستينيت. يشير العديد من الباحثين إلى أنه من أجل التخلص من الإجهاد المتبقي بعد اللحام، يمكن أن يكون للتلطيف عند 650 درجة تأثير جيد على أوعية الضغط الملحومة الفولاذية.

وفي الوقت نفسه، يُعتقد أنه إذا لم يتم إجراء المعالجة الحرارية المناسبة بعد اللحام، فلن يتم الحصول على وصلات ملحومة مقاومة للتآكل.

من المعتقد بشكل عام أن المعالجة الحرارية لتخفيف الضغط هي عملية يتم فيها تسخين قطعة العمل الملحومة إلى 500-650 درجة ثم تبريدها ببطء. يحدث تقليل الإجهاد بسبب الزحف عند درجات الحرارة العالية، والتي تبدأ من 450 درجة في الفولاذ الكربوني و550 درجة في الفولاذ المحتوي على الموليبدينوم.

كلما ارتفعت درجة الحرارة، كان من الأسهل القضاء على التوتر. ومع ذلك، بمجرد تجاوز درجة الحرارة الأصلية للفولاذ، سيتم تقليل قوة الفولاذ. ولذلك، فإن المعالجة الحرارية لتخفيف التوتر يجب أن تتقن عنصري درجة الحرارة والوقت، ولا يمكن الاستغناء عن أي منهما.

ومع ذلك، في الإجهاد الداخلي للحام، يصاحب دائمًا إجهاد الشد وإجهاد الضغط، ويوجد الإجهاد والتشوه المرن في نفس الوقت. عندما ترتفع درجة حرارة الفولاذ، تنخفض قوة الخضوع، وسيصبح التشوه المرن الأصلي تشوهًا بلاستيكيًا، وهو استرخاء الإجهاد.

كلما ارتفعت درجة حرارة التسخين، كلما تم التخلص من الضغط الداخلي بشكل كامل. ومع ذلك، عندما تكون درجة الحرارة مرتفعة جدًا، سوف يتأكسد السطح الفولاذي بشدة. بالإضافة إلى ذلك، بالنسبة لدرجة حرارة PWHT للفولاذ المروي والمقسى، يجب ألا يتجاوز المبدأ درجة حرارة التقسية الأصلية للفولاذ، والتي تكون عمومًا أقل بحوالي 30 درجة من درجة حرارة التقسية الأصلية للفولاذ، وإلا ستفقد المادة التبريد والتآكل. تأثير التخفيف، وسيتم تقليل القوة وصلابة الكسر. يجب إيلاء هذه النقطة اهتمامًا خاصًا لعمال المعالجة الحرارية.

كلما ارتفعت درجة حرارة المعالجة الحرارية بعد اللحام للتخلص من الإجهاد الداخلي، زادت درجة تليين الفولاذ. عادة، يمكن التخلص من الإجهاد الداخلي عن طريق التسخين إلى درجة حرارة إعادة بلورة الفولاذ. ترتبط درجة حرارة إعادة التبلور ارتباطًا وثيقًا بدرجة حرارة الانصهار. بشكل عام، درجة حرارة إعادة التبلور K = 0.4X درجة حرارة الانصهار (K). كلما كانت درجة حرارة المعالجة الحرارية أقرب إلى درجة حرارة إعادة التبلور، كلما كانت أكثر فعالية في القضاء على الإجهاد المتبقي.

04 النظر في التأثير الشامل لـ PWHT

المعالجة الحرارية بعد اللحام ليست مفيدة تمامًا. بشكل عام، تساعد المعالجة الحرارية بعد اللحام على تخفيف الإجهاد المتبقي ويتم إجراؤها فقط عندما تكون هناك متطلبات صارمة للتآكل الناتج عن الإجهاد. ومع ذلك، أظهر اختبار صلابة الصدم للعينات أن المعالجة الحرارية بعد اللحام لم تكن مواتية لتحسين صلابة المعدن المترسب والمنطقة المتأثرة بالحرارة، وفي بعض الأحيان قد يحدث تشقق بين الحبيبات ضمن نطاق خشونة الحبوب في المنطقة المتأثرة بالحرارة. منطقة.

علاوة على ذلك، يعتمد PWHT على تقليل قوة المواد عند درجات حرارة عالية للتخلص من الإجهاد. لذلك، أثناء PWHT، قد يفقد الهيكل صلابته. بالنسبة للهياكل التي تعتمد PWHT كليًا أو جزئيًا، يجب مراعاة قدرة دعم اللحام عند درجات الحرارة المرتفعة قبل المعالجة الحرارية.

ولذلك، عند النظر في إجراء المعالجة الحرارية بعد اللحام، ينبغي مقارنة مزايا وعيوب المعالجة الحرارية بشكل شامل. ومن منظور الأداء الهيكلي، هناك جانب يعمل على تحسين الأداء وجانب يقلل الأداء. ينبغي إصدار حكم معقول بناءً على العمل الأساسي المتمثل في النظر بشكل شامل في كلا الجانبين.