Toplotno odporno jeklo se nanaša na jeklo, ki ima toplotno stabilnost in toplotno trdnost pri visokih temperaturah. Toplotna stabilnost se nanaša na sposobnost jekla, da ohrani kemično stabilnost (odpornost proti koroziji, neoksidacija) pri visokih temperaturah. Toplotna trdnost se nanaša na zadostno trdnost jekla pri visokih temperaturah. Toplotno odpornost zagotavljajo predvsem legirani elementi, kot so krom, molibden, vanadij, titan in niobij. Zato je treba izbiro varilnih materialov določiti glede na vsebnost elementov zlitine v osnovni kovini. Toplotno odporno jeklo se pogosto uporablja pri izdelavi opreme za naftno in petrokemično industrijo. Večina perlitnega toplotno odpornega jekla, s katerim smo pogosto v stiku, ima nižjo vsebnost zlitin, kot so 15CrMo, 1Cr5Mo itd.
1 Varljivost krom-molibdenovega toplotno odpornega jekla
Krom in molibden sta glavna elementa zlitine perlitnega toplotno odpornega jekla, ki znatno izboljšata visokotemperaturno trdnost in visokotemperaturno oksidacijsko odpornost kovine. Vendar pa poslabšajo varilne lastnosti kovine in imajo nagnjenost k kaljenju v območju zvara in toplotnega vpliva. Po ohlajanju na zraku je enostavno izdelati trdo in krhko martenzitno strukturo, ki ne vpliva samo na mehanske lastnosti zvarjenega spoja, ampak ustvarja tudi velike notranje napetosti, kar ima za posledico nagnjenost k hladnim razpokam.
Zato so glavni problem pri varjenju toplotno odpornega jekla razpoke, trije dejavniki, ki povzročajo razpoke, pa so: struktura, napetost in vsebnost vodika v zvaru. Zato je še posebej pomembno razviti razumen postopek varjenja.
2 Postopek varjenja perlitnega jekla, odpornega na vročino
2.1 Bevel
Poševnina je običajno obdelana s postopkom plamenskega ali plazemskega rezanja. Po potrebi je treba rezanje predhodno segreti. Po poliranju je treba opraviti PT pregled, da se odstranijo razpoke na poševnem robu. Običajno se uporablja utor v obliki črke V, s kotom utora 60°. Z vidika preprečevanja razpok je večji kot utora ugoden, vendar poveča obseg varjenja. Istočasno se utor in obe strani notranjega dela polirata, da odstranita olje in rjo. ter vlago in druge onesnaževalce (odstranjevanje vodika in preprečevanje por).
2.2 Seznanjanje
Zahteva se, da sklopa ni mogoče prisiliti, da se prepreči notranja napetost. Ker je krom-molibdenovo toplotno odporno jeklo bolj nagnjeno k pokanju, omejitev zvara med varjenjem ne sme biti prevelika, da se izognemo pretirani togosti, zlasti pri varjenju debelih plošč. V največji možni meri se je treba izogibati uporabi veznih palic, sponk in sponk, ki omogočajo prosto krčenje zvara.
2.3 Izbira varilnih metod
Trenutno sta običajno uporabljeni metodi varjenja za varjenje cevovodov v naših naftnih in petrokemičnih instalacijskih enotah obločno varjenje z volframom za osnovni sloj in obločno varjenje z elektrodo za pokrov polnila. Druge metode varjenja vključujejo varjenje z zaščito v staljenem inertnem plinu (MIG varjenje), varjenje v zaščiti s plinom CO2, varjenje z elektrolito in avtomatsko varjenje pod praškom itd.
2.4 Izbira varilnih materialov
Načelo izbire varilnih materialov je, da morajo biti sestava zlitine in trdnostne lastnosti zvara v bistvu skladne z ustreznimi kazalniki osnovne kovine ali morajo izpolnjevati minimalne kazalnike učinkovitosti, ki jih predlagajo tehnični pogoji izdelka. Da bi zmanjšali vsebnost vodika, je treba najprej uporabiti alkalno varilno palico z nizko vsebnostjo vodika. Varilno palico ali talilo je treba posušiti po predpisanem postopku in po potrebi vzeti ven. Namestiti ga je treba v izolacijsko vedro varilne palice in ga po potrebi odnesti. V izolacijskem vedru varilne palice ne sme biti več kot 4. urah, v nasprotnem primeru je treba ponovno sušiti, število časov sušenja pa ne sme preseči trikrat. V konkretnem procesu gradnje obstajajo podrobni predpisi. Pri ročnem obločnem varjenju krom-molibdenovega toplotno odpornega jekla se lahko uporabljajo tudi elektrode iz avstenitnega nerjavečega jekla, kot so elektrode A307, vendar je pred varjenjem še vedno potrebno predgretje. Ta metoda je primerna za situacije, ko zvara po varjenju ni mogoče toplotno obdelati.
2.5 Predgretje
Predgretje je pomemben procesni ukrep za varjenje hladnih razpok in razbremenitev napetosti perlitnega jekla, odpornega na vročino. Da bi zagotovili kakovost varjenja, ne glede na to, ali gre za točkovno varjenje ali med postopkom varjenja, ga je treba predhodno segreti in vzdrževati v določenem temperaturnem območju.
2.6 Počasno ohlajanje po varjenju
Počasno ohlajanje po varjenju je načelo, ki ga moramo strogo upoštevati pri varjenju krom-molibdenovega toplotno odpornega jekla. To je treba storiti tudi v vročem poletju. Na splošno se azbestna tkanina uporablja za pokrivanje zvara in območja blizu šiva takoj po varjenju. Majhne zvarje lahko položite. Počasi ohladite v azbestni tkanini.
2.7 Toplotna obdelava po varjenju
Toplotno obdelavo je treba izvesti takoj po varjenju, katere namen je preprečiti nastanek zapoznelih razpok, odpraviti napetost in izboljšati strukturo.
Varilna oprema Xinfa ima značilnosti visoke kakovosti in nizke cene. Za podrobnosti obiščite:Proizvajalci za varjenje in rezanje – Kitajska tovarna za varjenje in rezanje in dobavitelji (xinfatools.com)
3 Varnostni ukrepi pri varjenju
(1) Pri varjenju te vrste jekla je treba izvesti ukrepe, kot sta predgrevanje in počasno ohlajanje po varjenju. Vendar pa višja kot je temperatura predgretja, tem bolje. Strogo je treba upoštevati zahteve postopka varjenja.
(2) Za debele plošče je treba uporabiti večslojno varjenje, temperatura med plastmi pa ne sme biti nižja od temperature predgretja. Varjenje je treba zaključiti v enem zamahu in je najbolje, da ga ne prekinjate. Če je med plastmi potreben premor, je treba izvesti ukrepe toplotne izolacije in počasnega hlajenja, pred ponovnim varjenjem pa je treba izvesti enake ukrepe predgretja.
(3) Med postopkom varjenja je treba posvetiti pozornost polnjenju kraterjev oblokov, poliranju spojev in odstranjevanju razpok v kraterjih (vroče razpoke). Poleg tega večji kot je tok, globlji je krater obloka. Zato je treba pri izbiri varilnih parametrov in ustrezne energije varilne linije dosledno upoštevati navodila za postopek varjenja.
(4) Pomemben dejavnik, ki vpliva na kakovost varjenja, je tudi organizacija gradnje, še posebej pomembno pa je sodelovanje različnih vrst del, da ne izgubimo kakovosti celotnega zvara zaradi neuspešne priključitve na naslednji proces.
(5) Pozornost je treba posvetiti tudi vplivu vremenskega okolja. Ko je temperatura okolja nizka, se lahko temperatura predgretja ustrezno poveča, da se prepreči prehiter padec temperature, in se lahko sprejmejo nujni ukrepi, kot sta zaščita pred vetrom in dežjem.
4 Povzetek
Predgretje, ohranjanje toplote, toplotna obdelava po varjenju in drugi postopki so potrebni procesni ukrepi za varjenje krom-molibdenovega toplotno odpornega jekla. Vse tri so enako pomembne in jih ni mogoče prezreti. Če katero koli povezavo izpustite, bodo posledice resne. Varilci morajo dosledno izvajati varilne postopke in krepiti usmerjanje varilcev v občutek odgovornosti. Ne smemo tvegati in usmerjati varilcev k izvajanju postopka z resnostjo in nujnostjo. Dokler med gradnjo dosledno izvajamo postopek varjenja, dobro sodelujemo pri različnih vrstah del in postopek razumno organiziramo, lahko zagotovimo kakovost varjenja in tehnične zahteve.
Čas objave: Nov-01-2023
