Čelik otporan na toplinu odnosi se na čelik koji ima i termičku stabilnost i termičku čvrstoću u uvjetima visoke temperature. Termička stabilnost znači da čelik može održavati kemijsku stabilnost (otpornost na koroziju, neoksidaciju) u uvjetima visoke temperature. Toplinska čvrstoća znači da čelik ima dovoljnu čvrstoću u uvjetima visoke temperature. Među njima, toplotnu otpornost uglavnom garantuju legirajući elementi kao što su hrom, molibden, vanadijum, titanijum i niobijum. Stoga izbor materijala za zavarivanje treba odrediti prema sadržaju legirajućih elemenata u osnovnom metalu. Čelik otporan na toplinu se široko koristi u izgradnji naftnih i petrokemijskih industrijskih instalacija. Većina perlitnih čelika otpornih na toplotu sa kojima često možemo doći u kontakt su perlitni čelici otporni na toplotu sa niskim sadržajem legure, kao što su 15CrMo, 1Cr5Mo i tako dalje.
1 Zavarivost hrom-molibdenskog čelika otpornog na toplinu
Krom i molibden su glavni legirajući elementi perlitnog čelika otpornog na toplinu, koji mogu značajno poboljšati visokotemperaturnu čvrstoću i otpornost na visokotemperaturnu oksidaciju metala, ali pogoršavaju zavarljivost metala i imaju tendenciju gašenja. naprezanje u zavaru i zoni toplotnog uticaja. Hlađenjem na zraku lako se proizvede tvrda i lomljiva martenzitna struktura, koja ne samo da utječe na mehanička svojstva zavarenih spojeva, već proizvodi i veliko unutrašnje naprezanje, što rezultira tendencijom hladnog pucanja.
Stoga, glavni problem pri zavarivanju čelika otpornog na toplinu su pukotine, a tri elementa koja formiraju pukotine su: struktura, naprezanje i sadržaj vodika u šavu, pa je posebno važno formulirati razuman postupak zavarivanja.
2. Postupak zavarivanja perlitnog čelika otpornog na toplinu
2.1 Bevel
Žljeb se obično obrađuje postupkom sečenja plamenom ili plazmom. Ako je potrebno, rez se također treba prethodno zagrijati. Nakon brušenja vrši se PT kontrola kako bi se uklonile pukotine na žljebu. Obično se bira žljeb u obliku slova V, a ugao žlijeba je 60 stepeni. Iz perspektive sprečavanja pukotina, korisno je imati veći ugao žljebova, ali povećava količinu zavarivanja. Istovremeno, žljeb i obje strane unutrašnjeg dijela se poliraju kako bi se uklonilo ulje i hrđa. te vlaga i drugi zagađivači (dehidrogenacija, prevencija stomata).
2.2 Grupni parovi
Potrebno je da se poravnanje ne može prisiliti kako bi se spriječilo stvaranje unutrašnjeg stresa. S obzirom na to da čelik otporan na toplinu od hrom-molibdena ima veliku sklonost pucanju, ograničenje šava tokom zavarivanja ne smije biti preveliko, kako ne bi došlo do pretjerane krutosti, posebno kod zavarivanja debelih ploča, ometajući upotrebu vezica, učvršćenja. a učvršćenja sa slobodnim skupljanjem vara treba izbjegavati što je više moguće.
2.3 Izbor metode zavarivanja
Trenutno, najčešće korišćene metode zavarivanja za zavarivanje cevovoda u našim postrojenjima za naftu i petrohemiju su argon volfram zavarivanje za dno, elektroda zavarivanje za punjenje poklopca, a druge metode zavarivanja uključuju MIG zavarivanje, CO2 zavarivanje zaštićenim gasom, zavarivanje elektrotroskom i automatsko zavarivanje pod vodom itd.
2.4 Izbor materijala za zavarivanje
Princip usklađivanja materijala za zavarivanje, sastav legure i svojstva čvrstoće metala šava u osnovi treba da bude u skladu sa odgovarajućim pokazateljima osnovnog metala ili treba da dostigne minimalne pokazatelje performansi predložene u tehničkim uslovima proizvoda. Osim toga, da bi se smanjio sadržaj vodika, prvo treba koristiti alkalne elektrode s niskim sadržajem vodika. Elektrode ili fluksove treba sušiti prema propisanom postupku i uzimati po potrebi. Treba ih staviti u kantu za izolaciju elektroda i uzeti po potrebi. Broj elektroda u posudi za izolaciju elektroda ne bi trebao biti veći od 4. sata, u suprotnom je potrebno ponovno osušiti, a broj vremena sušenja ne bi trebao biti veći od tri puta, koja su određena u konkretnom postupku izgradnje. U ručnom elektrolučnom zavarivanju hrom-molibdenskog čelika otpornog na toplinu, mogu se koristiti i austenitne elektrode od nehrđajućeg čelika, kao što su elektrode A307, ali je i dalje potrebno predgrijavanje prije zavarivanja. Ova metoda je prikladna za slučaj kada se zavar ne može termički obraditi nakon zavarivanja.
Tablica za odabir potrošnog materijala za zavarivanje čelika otpornog na toplinu je sljedeća:
2.5 Predgrijavanje
Predgrijavanje je važna procesna mjera za zavarivanje hladnih pukotina i ublažavanje naprezanja perlitnog čelika otpornog na toplinu. Kako bi se osigurao kvalitet zavarivanja, bilo da se radi o tačkastom zavarivanju ili procesu zavarivanja, treba ga prethodno zagrijati i održavati u određenom temperaturnom rasponu.
2.6 Sporo hlađenje nakon zavarivanja
Sporo hlađenje nakon zavarivanja je princip koji se mora striktno pridržavati pri zavarivanju hrom-molibden čelika otpornog na toplinu. To se mora učiniti čak i tokom vrućeg ljeta. Generalno, azbestna tkanina se koristi za pokrivanje zavarenog šava i područja blizu šava neposredno nakon zavarivanja. Mali zavari se mogu staviti u Cool polako u azbestnu tkaninu.
2.7 Termička obrada nakon zavarivanja
Toplinsku obradu treba izvršiti odmah nakon zavarivanja, čija je svrha spriječiti stvaranje odloženih pukotina, ublažiti naprezanje i poboljšati konstrukciju. Tablica temperature temperature predgrijavanja čelika otpornog na toplinu prije zavarivanja i toplinske obrade nakon zavarivanja prikazana je u sljedećoj tabeli.
3 Mjere opreza pri zavarivanju
(1) Mjere kao što su predgrijavanje i sporo hlađenje nakon zavarivanja moraju se provoditi prilikom zavarivanja ove vrste čelika, ali što je temperatura predgrijavanja viša, to je bolje, a zahtjevi procesa zavarivanja moraju se striktno poštovati.
(2) Za debele ploče treba usvojiti višeslojno zavarivanje, a temperatura međusloja ne smije biti niža od temperature predgrijavanja. Zavarivanje treba završiti odjednom, po mogućnosti bez prekida. Ako je potrebno međuslojno ovjesanje, potrebno je poduzeti mjere toplinske izolacije i sporog hlađenja, a iste mjere predgrijavanja treba poduzeti prije ponovnog zavarivanja.
(3) Tokom procesa zavarivanja treba obratiti pažnju na punjenje kratera, brušenje spoja i uklanjanje pukotine kratera (vruće pukotine). Štoviše, što je struja veća, to je krater luka dublji, tako da se parametri zavarivanja i odgovarajuća energija linije zavarivanja trebaju striktno provoditi prema uputama za proces zavarivanja.
(4) Organizacija izgradnje je također važan dio kvaliteta zavarivanja. Saradnja različitih vrsta radova posebno je važna kako bi se izbjegao neuspjeh narednog procesa povezivanja kvalitete cijelog vara.
(5) Treba obratiti pažnju i na uticaj vremena i okoline. Kada je temperatura okoline niska, temperatura predgrijavanja se može na odgovarajući način povećati kako bi se spriječio prebrzi pad temperature, a istovremeno se mogu poduzeti hitne mjere kao što su zaštita od vjetra i kiše.
4. Sažetak
Predgrijavanje, očuvanje topline, toplinska obrada nakon zavarivanja i drugi procesi su neophodne procesne mjere za zavarivanje hrom-molibdenskog čelika otpornog na toplinu. Ova tri su podjednako važna i ne mogu se zanemariti. Izostavljanje bilo koje veze ima ozbiljne posljedice. Zavarivači bi trebali striktno provoditi proces zavarivanja i osnažiti vođenje osjećaja odgovornosti zavarivača. Ne riskirajte i vodite zavarivače da implementiraju ozbiljnost i neophodnost procesa. Sve dok striktno sprovodimo proces zavarivanja tokom procesa izgradnje, dobro sarađujemo između različitih vrsta radova i razumno organizujemo procese, kvalitet zavarivanja i tehnički zahtevi mogu biti zagarantovani.
