1. Oorsig van kryogeniese staal
1) Die tegniese vereistes vir lae-temperatuur staal is oor die algemeen: voldoende sterkte en voldoende taaiheid in 'n lae-temperatuur omgewing, goeie sweis werkverrigting, verwerking prestasie en weerstand teen korrosie, ens. Onder hulle, die lae temperatuur taaiheid, dit wil sê die vermoë om die voorkoms en uitbreiding van bros breuk by lae temperatuur te voorkom, is die belangrikste faktor. Daarom bepaal lande gewoonlik 'n sekere impaktaaiheidswaarde by die laagste temperatuur.
2) Onder die komponente van lae-temperatuur staal word daar algemeen geglo dat elemente soos koolstof, silikon, fosfor, swael en stikstof lae-temperatuur taaiheid verswak, en fosfor is die skadelikste, dus moet vroeë lae-temperatuur defosforisering uitgevoer tydens smelting. Elemente soos mangaan en nikkel kan lae temperatuur taaiheid verbeter. Vir elke 1% toename in nikkelinhoud kan die bros kritiese oorgangstemperatuur met ongeveer 20°C verminder word.
3) Die hittebehandelingsproses het 'n deurslaggewende invloed op die metallografiese struktuur en korrelgrootte van lae-temperatuur staal, wat ook die lae-temperatuur taaiheid van staal beïnvloed. Na blus- en temperbehandeling word die lae-temperatuur-taaiheid natuurlik verbeter.
4) Volgens die verskillende warmvormmetodes kan laetemperatuurstaal in gegote staal en gerolde staal verdeel word. Volgens die verskil van samestelling en metallografiese struktuur, kan lae-temperatuur staal verdeel word in: lae legeringstaal, 6% nikkel staal, 9% nikkel staal, chroom-mangaan of chroom-mangaan-nikkel austenitiese staal en chroom-nikkel austenitiese vlekvrye staal wag. Lae-legeringsstaal word oor die algemeen in 'n temperatuurreeks van ongeveer -100°C gebruik vir die vervaardiging van verkoelingstoerusting, vervoertoerusting, vinielstoorkamers en petrochemiese toerusting. In die Verenigde State, die Verenigde Koninkryk, Japan en ander lande word 9% nikkelstaal wyd gebruik in lae-temperatuur strukture by 196°C, soos opgaartenks vir berging en vervoer van vloeibare biogas en metaan, toerusting vir die berging van vloeibare suurstof , en die vervaardiging van vloeibare suurstof en vloeibare stikstof. Austenitiese vlekvrye staal is 'n baie goeie lae-temperatuur strukturele materiaal. Dit het goeie lae-temperatuur taaiheid, uitstekende sweiswerkverrigting en lae termiese geleidingsvermoë. Dit word wyd gebruik in lae-temperatuur velde, soos vervoer tenkwaens en opgaartenks vir vloeibare waterstof en vloeibare suurstof. Omdat dit egter meer chroom en nikkel bevat, is dit duurder.
2. Oorsig van lae-temperatuur staal sweiskonstruksie
By die keuse van die sweiskonstruksiemetode en konstruksietoestande van lae-temperatuur staal, is die fokus van die probleem op die volgende twee aspekte: voorkoming van die agteruitgang van die lae-temperatuur taaiheid van die sweislas en voorkoming van die voorkoms van sweis krake.
1) Bevelverwerking
Die groefvorm van lae-temperatuur staal gelaste lasse verskil in beginsel nie van dié van gewone koolstofstaal, lae legeringsstaal of vlekvrye staal nie, en kan soos gewoonlik behandel word. Maar vir 9Ni Gang is die openingshoek van die groef verkieslik nie minder nie as 70 grade, en die stomp rand is verkieslik nie minder as 3mm nie.
Alle lae-temperatuur staal kan met 'n oksiasetileen fakkel gesny word. Dit is net dat die snyspoed effens stadiger is wanneer 9Ni-staal met gas gesny word as wanneer gewone koolstofstruktuurstaal met gas gesny word. As die dikte van die staal 100 mm oorskry, kan die snykant voorverhit word tot 150-200°C voor gassny, maar nie meer as 200°C nie.
Gassny het geen nadelige uitwerking op die areas wat deur sweishitte geraak word nie. As gevolg van die selfverhardende eienskappe van nikkelbevattende staal, sal die snyoppervlak egter verhard. Om die bevredigende werkverrigting van die sweislas te verseker, is dit die beste om 'n slypwiel te gebruik om die oppervlak van die gesnyde oppervlak skoon te slyp voordat dit gesweis word.
Boogstuts kan gebruik word as die sweiskraal of onedelmetaal tydens sweiskonstruksie verwyder moet word. Die oppervlak van die kerf moet egter steeds skoon geskuur word voordat dit weer toegedien word.
Oksiasetileen-vlamkering moet nie gebruik word nie weens die gevaar van oorverhitting van die staal.
2) Seleksie van sweismetode
Tipiese sweismetodes beskikbaar vir lae-temperatuur staal sluit boogsweis, onderwater boogsweis en gesmelte elektrode argon boogsweis.
Boogsweis is die mees gebruikte sweismetode vir laetemperatuurstaal, en dit kan in verskeie sweisposisies gesweis word. Die sweishitte-invoer is ongeveer 18-30KJ/cm. Indien 'n lae-waterstof tipe elektrode gebruik word, kan 'n heeltemal bevredigende sweislas verkry word. Nie net die meganiese eienskappe is goed nie, maar die kerf-taaiheid is ook redelik goed. Daarbenewens is die boogsweismasjien eenvoudig en goedkoop, en die toerustingbelegging is klein, en dit word nie deur die posisie en rigting beïnvloed nie. voordele soos beperkings.
Die hitte-invoer van ondergedompelde boogsweis van lae temperatuur staal is ongeveer 10-22KJ/cm. As gevolg van sy eenvoudige toerusting, hoë sweisdoeltreffendheid en gerieflike werking, word dit wyd gebruik. As gevolg van die hitte-isolasie-effek van die vloed, sal die afkoeltempo egter vertraag word, dus is daar 'n groter neiging om warm krake te genereer. Daarbenewens kan onsuiwerhede en Si dikwels die sweismetaal van die vloeimiddel binnedring, wat hierdie neiging verder sal aanmoedig. Let dus op die keuse van sweisdraad en vloeimiddel wanneer u onderwaterboogsweis gebruik en werk versigtig.
Die lasse wat deur CO2-gasbeskermde sweiswerk gesweis word, het 'n lae taaiheid, dus word hulle nie in lae-temperatuur staalsweiswerk gebruik nie.
Tungsten-argonboogsweis (TIG-sweis) word gewoonlik met die hand uitgevoer, en die sweishitte-invoer daarvan is beperk tot 9-15KJ/cm. Daarom, alhoewel sweislasse heeltemal bevredigende eienskappe het, is dit heeltemal ongeskik wanneer die staaldikte 12 mm oorskry.
MIG-sweiswerk is die mees gebruikte outomatiese of semi-outomatiese sweismetode in lae-temperatuur staalsweiswerk. Sy sweishitte-invoer is 23-40KJ/cm. Volgens die druppeloordragmetode kan dit in drie tipes verdeel word: kortsluitingoordragproses (laer hitte-insette), straaloordragproses (hoër hitte-insette) en pulsstraaloordragproses (hoogste hitte-insette). Kortsluiting-oorgang MIG-sweiswerk het die probleem van onvoldoende penetrasie, en die gebrek van swak samesmelting kan voorkom. Soortgelyke probleme bestaan met ander MIG-vloede, maar in 'n ander mate. Om die boog meer gekonsentreerd te maak om bevredigende penetrasie te verkry, kan 'n paar persent tot tien persent van CO2 of O2 geïnfiltreer word in suiwer argon as 'n afskermgas. Toepaslike persentasies sal bepaal word deur te toets vir die spesifieke staal wat gesweis word.
3) Seleksie van sweismateriaal
Sweismateriaal (insluitend sweisstaaf, sweisdraad en vloeimiddel, ens.) moet oor die algemeen gebaseer wees op die sweismetode wat gebruik word. Gesamentlike vorm en groefvorm en ander nodige eienskappe om te kies. Vir lae-temperatuur staal is die belangrikste ding om aandag aan te gee om die sweismetaal lae-temperatuur taaiheid genoeg te maak om by die basismetaal te pas, en die inhoud van diffundeerbare waterstof daarin te verminder.
Xinfa-sweiswerk het uitstekende gehalte en sterk duursaamheid, vir besonderhede, kyk asseblief:https://www.xinfatools.com/welding-cutting/
(1) Aluminium gedeoksideerde staal
Aluminium gedeoksideerde staal is 'n staalgraad wat baie sensitief is vir die invloed van verkoelingstempo na sweiswerk. Die meeste van die elektrodes wat gebruik word in handboogsweis van aluminium gedeoksideerde staal is Si-Mn lae-waterstof elektrodes of 1,5% Ni en 2,0% Ni elektrodes.
Om die sweishitte-insette te verminder, gebruik aluminium gedeoksideerde staal oor die algemeen slegs meerlaagsweiswerk met dun elektrodes van ≤¢3~3.2mm, sodat die sekondêre hittesiklus van die boonste laag sweislas gebruik kan word om die korrels te verfyn.
Die impaktaaiheid van die sweismetaal wat met Si-Mn-reeks elektrode gesweis is, sal skerp afneem by 50 ℃ met die toename in hitte-insette. Byvoorbeeld, wanneer die hitte-insette van 18KJ/cm tot 30KJ/cm toeneem, sal die taaiheid meer as 60% verloor. 1.5%Ni-reeks en 2.5%Ni-reeks sweiselektrodes is nie te sensitief hiervoor nie, daarom is dit die beste om hierdie soort elektrode vir sweiswerk te kies.
Ondergedompelde boogsweis is 'n algemeen gebruikte outomatiese sweismetode vir aluminium gedeoksideerde staal. Die sweisdraad wat in onderwaterboogsweiswerk gebruik word, is verkieslik die soort wat 1,5~3,5% nikkel en 0,5~1,0% molibdeen bevat.
Volgens die literatuur, met 2.5%Ni—0.8%Cr—0.5%Mo of 2%Ni-sweisdraad, gepas met toepaslike vloed, kan die gemiddelde Charpy-taaiheidswaarde van die sweismetaal by -55°C 56-70J (5.7) bereik ~7.1Kgf.m). Selfs wanneer 0.5% Mo sweisdraad en mangaanlegering basiese vloed gebruik word, solank die hitte-invoer onder 26KJ/cm beheer word, kan sweismetaal met ν∑-55=55J (5.6Kgf.m) steeds geproduseer word.
By die keuse van vloed moet aandag gegee word aan die passing van Si en Mn in die sweismetaal. Toets bewys. Die verskillende Si- en Mn-inhoude in die sweismetaal sal die Charpy-taaiheidswaarde aansienlik verander. Die Si- en Mn-inhoude met die beste taaiheidswaarde is 0.1~0.2%Si en 0.7~1.1%Mn. Wanneer jy sweisdraad kies en Wees bewus hiervan wanneer jy soldeer.
Tungsten argon boogsweis en metaal argon boogsweis word minder gebruik in aluminium gedeoksideerde staal. Bogenoemde sweisdrade vir onderwaterboogsweiswerk kan ook vir argonboogsweiswerk gebruik word.
(2) 2.5Ni staal en 3.5Ni
Die onderwaterboogsweis- of MIG-sweiswerk van 2.5Ni-staal en 3.5Ni-staal kan oor die algemeen met dieselfde sweisdraad as die basismateriaal gesweis word. Maar net soos Wilkinson-formule (5) toon, is Mn 'n warm kraak-inhibeerderelement vir lae-nikkel lae-temperatuur staal. Om die mangaaninhoud in die sweismetaal op ongeveer 1,2% te hou, is baie voordelig om warm krake soos boogkraterkrake te voorkom. Dit moet in ag geneem word by die keuse van die kombinasie van sweisdraad en vloed.
3.5Ni-staal is geneig om gehard en bros te wees, dus na na-sweis-hittebehandeling (byvoorbeeld 620°C×1 uur, dan oondverkoeling) om oorblywende spanning uit te skakel, sal ν∑-100 skerp daal van 3.8 Kgf.m tot 2.1Kgf.m kan nie meer aan die vereistes voldoen nie. Die sweismetaal wat gevorm word deur sweiswerk met 4,5%Ni-0,2%Mo reeks sweisdraad het baie kleiner neiging tot humeurbrosheid. Die gebruik van hierdie sweisdraad kan bogenoemde probleme vermy.
(3) 9Ni staal
9Ni-staal word gewoonlik hittebehandel deur blus en tempering of twee keer normalisering en tempering om sy lae temperatuur taaiheid te maksimeer. Maar die sweismetaal van hierdie staal kan nie hitte behandel word soos hierbo nie. Daarom is dit moeilik om 'n sweismetaal met 'n lae-temperatuur taaiheid te verkry wat vergelykbaar is met dié van die basismetaal indien ystergebaseerde sweisverbruiksmateriaal gebruik word. Tans word hoofsaaklik hoë-nikkel sweismateriaal gebruik. Die sweislasse wat deur sulke sweismateriaal neergelê word, sal heeltemal austenities wees. Alhoewel dit die nadele van laer sterkte as die 9Ni staal basismateriaal en baie duur pryse het, is bros breuk nie meer 'n ernstige probleem daarvoor nie.
Uit bogenoemde kan dit bekend wees dat omdat die sweismetaal heeltemal austenities is, die lae temperatuur taaiheid van die sweismetaal wat gebruik word vir sweis met elektrodes en drade heeltemal vergelykbaar is met dié van die basismetaal, maar die treksterkte en vloeipunt is laer as die basismetaal. Nikkelbevattende staal is selfverhardend, dus let die meeste elektrodes en drade daarop om die koolstofinhoud te beperk om goeie sweisbaarheid te verkry.
Mo is 'n belangrike versterkingselement in sweismateriale, terwyl Nb, Ta, Ti en W belangrike verhardingselemente is, wat volle aandag gegee is in die keuse van sweismateriale.
Wanneer dieselfde sweisdraad vir sweiswerk gebruik word, is die sterkte en taaiheid van die sweismetaal van onderwaterboogsweiswerk slegter as dié van MIG-sweiswerk, wat veroorsaak kan word deur die verlangsaming van sweisverkoelingstempo en die moontlike infiltrasie van onsuiwerhede of Si uit die vloed van.
3. A333-GR6 lae temperatuur staal pyp sweiswerk
1) Sweisbaarheidsanalise van A333-GR6 staal
A333–GR6-staal behoort aan laetemperatuurstaal, die minimum dienstemperatuur is -70 ℃, en dit word gewoonlik in genormaliseerde of genormaliseerde en getemperde toestand verskaf. A333-GR6-staal het 'n lae koolstofinhoud, so die verhardingsneiging en koue kraakneiging is relatief klein, die materiaal het goeie taaiheid en plastisiteit, dit is oor die algemeen nie maklik om verhardings- en kraakdefekte te produseer nie, en het goeie sweisbaarheid. ER80S-Ni1 argon boogsweisdraad kan gebruik word Met W707Ni elektrode, gebruik argon-elektriese voegsweis, of gebruik ER80S-Ni1 argon boogsweisdraad, en gebruik volle argon boogsweis om goeie taaiheid van sweislasse te verseker. Die handelsmerk van argonboogsweisdraad en -elektrode kan ook produkte met dieselfde werkverrigting kies, maar hulle kan slegs met die toestemming van die eienaar gebruik word.
2) Sweisproses
Vir gedetailleerde sweisprosesmetodes, verwys asseblief na die sweisproses-instruksieboek of WPS. Tydens sweiswerk word I-tipe stomplas en volle argonboogsweiswerk gebruik vir pype met 'n deursnee minder as 76,2 mm; vir pype met 'n deursnee groter as 76,2 mm, word V-vormige groewe gemaak, en die metode van argon-elektriese kombinasie sweiswerk met argon boog priming en multi-laag vulling word gebruik of Die metode van volle argon boog sweis. Die spesifieke metode is om die ooreenstemmende sweismetode te kies volgens die verskil in pypdeursnee en pypwanddikte in die WPS wat deur die eienaar goedgekeur is.
3) Hittebehandelingsproses
(1) Voorverhitting voor sweiswerk
Wanneer die omgewingstemperatuur laer as 5 °C is, moet die sweislas voorverhit word, en die voorverhittingstemperatuur is 100-150 °C; die voorverhittingsreeks is 100 mm aan beide kante van die sweislas; dit word verhit met 'n oksiasetileenvlam (neutrale vlam), en die temperatuur word gemeet. Die pen meet die temperatuur op 'n afstand van 50-100 mm vanaf die middel van die sweislas, en die temperatuurmeetpunte word eweredig versprei om die temperatuur beter te beheer .
(2) Na-sweis hittebehandeling
Ten einde die kerf-taaiheid van lae-temperatuur staal te verbeter, is die materiaal wat algemeen gebruik word, geblus en getemper. Onbehoorlike hittebehandeling na die sweiswerk verswak dikwels die lae-temperatuur prestasie, waaraan genoeg aandag gegee moet word. Daarom, behalwe vir die toestande van groot sweisdikte of baie ernstige beperkingstoestande, word post-sweishittebehandeling gewoonlik nie vir lae-temperatuur staal uitgevoer nie. Byvoorbeeld, die sweis van nuwe VPG-pypleidings in CSPC vereis nie na-sweis hittebehandeling nie. Indien na-sweis-hittebehandeling wel in sommige projekte vereis word, moet die verhittingstempo, konstante temperatuurtyd en afkoeltempo van na-sweishittebehandeling streng in ooreenstemming met die volgende regulasies wees:
Wanneer die temperatuur bo 400 ℃ styg, moet die verhittingstempo nie 205 × 25/δ ℃/h oorskry nie, en moet nie 330 ℃/h oorskry nie. Die konstante temperatuurtyd moet 1 uur per 25 mm wanddikte wees, en nie minder nie as 15 minute. Gedurende die konstante temperatuurperiode moet die temperatuurverskil tussen die hoogste en die laagste temperatuur laer as 65 ℃ wees.
Na konstante temperatuur moet die afkoeltempo nie groter as 65 × 25/δ ℃/h wees nie, en moet nie groter as 260 ℃/h wees nie. Natuurlike verkoeling word onder 400 ℃ toegelaat. TS-1 tipe hittebehandelingstoerusting wat deur rekenaar beheer word.
4) Voorsorgmaatreëls
(1) Voorverhit streng volgens die regulasies, en beheer die tussenlaagtemperatuur, en die tussenlaagtemperatuur word op 100-200 ℃ beheer. Elke sweisnaat moet op een slag gesweis word, en as dit onderbreek word, moet stadige afkoelmaatreëls getref word.
(2) Die oppervlak van die sweislas word streng verbied om deur die boog gekrap te word. Die boogkrater moet opgevul word en die defekte moet met 'n slypwiel gemaal word wanneer die boog toe is. Die lasse tussen lae van meerlaagsweiswerk moet verspring wees.
(3) Beheer die lynenergie streng, neem klein stroom, lae spanning en vinnige sweiswerk aan. Die sweislengte van elke W707Ni-elektrode met 'n deursnee van 3,2 mm moet groter as 8 cm wees.
(4) Die werkingsmodus van kort boog en geen swaai moet aangeneem word.
(5) Die volle penetrasieproses moet aanvaar word, en dit moet uitgevoer word in streng ooreenstemming met die vereistes van die sweisprosesspesifikasie en sweisproseskaart.
(6) Die versterking van die sweislas is 0 ~ 2mm, en die breedte van elke kant van die sweislas is ≤ 2mm.
(7) Nie-vernietigende toetsing kan uitgevoer word ten minste 24 uur nadat die sweisvisuele inspeksie gekwalifiseer is. Pyplynstuiksweislasse sal onderhewig wees aan JB 4730-94.
(8) “Drukvate: Nie-vernietigende toetsing van drukvate” standaard, Klas II gekwalifiseer.
(9) Sweisherstel moet uitgevoer word voor na-sweis hittebehandeling. As herstel nodig is na hittebehandeling, moet die sweislas na herstel weer verhit word.
(10) Indien die geometriese afmeting van die sweisoppervlak die standaard oorskry, word slyp toegelaat, en die dikte na slyp moet nie minder wees as die ontwerpvereiste nie.
(11) Vir algemene sweisdefekte word 'n maksimum van twee herstelwerk toegelaat. Indien die twee herstelwerk nog ongekwalifiseerd is, moet die sweislas afgesny en weer gesweis word volgens die volledige sweisproses.
Pos tyd: Jun-21-2023
