1. Криогендік болатқа шолу
1) Төмен температуралы болатқа қойылатын техникалық талаптар жалпы: төмен температуралы ортада жеткілікті беріктік және жеткілікті қаттылық, жақсы дәнекерлеу өнімділігі, өңдеу өнімділігі және коррозияға төзімділік және т.б. Олардың ішінде төмен температураның беріктігі, яғни қабілеті төмен температурада сынғыш сынықтың пайда болуын және кеңеюін болдырмау ең маңызды фактор болып табылады. Сондықтан елдер әдетте ең төменгі температурада белгілі бір соққыға төзімділік мәнін белгілейді.
2) Төмен температуралы болаттың құрамдас бөліктерінің ішінде көміртегі, кремний, фосфор, күкірт және азот сияқты элементтер төмен температурада қаттылықты нашарлатады, ал фосфор ең зиянды болып табылады, сондықтан ерте төмен температурада фосфорсыздандыру қажет деп саналады. балқыту кезінде орындалады. Марганец және никель сияқты элементтер төмен температураның беріктігін жақсарта алады. Никель құрамының әрбір 1% ұлғаюы үшін сынғыш сыни өту температурасын шамамен 20°C төмендетуге болады.
3) Термиялық өңдеу процесі төмен температуралы болаттың металлографиялық құрылымы мен түйіршік мөлшеріне шешуші әсер етеді, бұл болаттың төмен температуралы беріктігіне де әсер етеді. Сөндіру және шынықтыру өңдеуден кейін төмен температураның беріктігі анық жақсарады.
4) Ыстық қалыптаудың әртүрлі әдістеріне сәйкес төмен температуралы болатты құйма болат және прокат болат деп бөлуге болады. Құрамы мен металлографиялық құрылымының айырмашылығы бойынша төмен температуралы болат: төмен легирленген болат, 6% никельді болат, 9% никельді болат, хром-марганец немесе хром-марганец-никельді аустениттік болат және хром-никельді аустениттік баспайтын болат болып бөлінеді. күт. Төмен легирленген болат әдетте -100°C шамасында температура диапазонында тоңазытқыш жабдықтарды, көлік жабдықтарын, винил қоймаларын және мұнай-химия жабдықтарын өндіру үшін қолданылады. Америка Құрама Штаттарында, Ұлыбританияда, Жапонияда және басқа елдерде 9% никельді болат сұйытылған биогаз мен метанды сақтауға және тасымалдауға арналған резервуарлар, сұйық оттегін сақтауға арналған жабдықтар сияқты 196 ° C төмен температуралы құрылымдарда кеңінен қолданылады. , және сұйық оттегі мен сұйық азотты өндіру. Аустенитті тот баспайтын болат төмен температурада өте жақсы құрылымдық материал болып табылады. Оның төмен температурада жақсы беріктігі, тамаша дәнекерлеу өнімділігі және төмен жылу өткізгіштігі бар. Көлік танкерлері мен сұйық сутегі мен сұйық оттегін сақтайтын цистерналар сияқты төмен температуралы кен орындарында кеңінен қолданылады. Алайда оның құрамында хром мен никель көп болғандықтан, ол қымбатырақ.
2. Төмен температурада болат дәнекерлеу конструкциясына шолу
Төмен температуралы болаттың дәнекерлеу құрылысының әдісін және құрылыс шарттарын таңдаған кезде мәселенің назары келесі екі аспектіге аударылады: дәнекерленген қосылыстардың төмен температуралық беріктігінің нашарлауын болдырмау және дәнекерлеу сызаттарының пайда болуын болдырмау.
1) Конусты өңдеу
Төмен температурада болат дәнекерленген қосылыстардың ойық пішіні қарапайым көміртекті болаттан, төмен легирленген болаттан немесе тот баспайтын болаттан принцип бойынша ерекшеленбейді және әдеттегідей өңделуі мүмкін. Бірақ 9Ni Gang үшін ойықтың ашылу бұрышы жақсырақ 70 градустан кем емес, ал доғал жиегі 3 мм-ден кем емес.
Барлық төмен температуралы болаттарды оксиацетиленді алаумен кесуге болады. 9Ni болатты газбен кесу кезінде қарапайым көміртекті құрылымдық болатты газбен кесуге қарағанда кесу жылдамдығы аздап баяу. Егер болаттың қалыңдығы 100 мм-ден асса, кесу жиегін газбен кесу алдында 150-200 ° C дейін алдын ала қыздыруға болады, бірақ 200 ° C-тан жоғары емес.
Газбен кесу дәнекерлеу жылуынан зардап шеккен аймақтарға теріс әсер етпейді. Бірақ құрамында никель бар болаттың өздігінен қатаю қасиетіне байланысты кесілген беті қатаяды. Дәнекерленген қосылыстың қанағаттанарлық өнімділігін қамтамасыз ету үшін дәнекерлеу алдында кесілген беттің бетін таза түрде тегістеу үшін тегістеу дөңгелегін қолданған дұрыс.
Дәнекерлеу құрылысы кезінде дәнекерлеу тігісін немесе негізгі металды алып тастау қажет болса, доғалық ойықтарды қолдануға болады. Дегенмен, ойықтың бетін қайта жағу алдында әлі де таза тегістеу керек.
Болаттың қызып кету қаупі бар болғандықтан, оксиацетиленді жалынмен тесіктерді қолдануға болмайды.
2) Дәнекерлеу әдісін таңдау
Төмен температуралы болат үшін қол жетімді әдеттегі дәнекерлеу әдістеріне доғалық дәнекерлеу, су астындағы доғалық дәнекерлеу және балқытылған электродты аргон доғалық дәнекерлеу жатады.
Доғалық дәнекерлеу - төмен температуралы болат үшін ең жиі қолданылатын дәнекерлеу әдісі және оны әртүрлі дәнекерлеу позицияларында дәнекерлеуге болады. Дәнекерлеу кезіндегі жылу шығыны шамамен 18-30КДж/см. Төмен сутегі типті электрод пайдаланылса, толық қанағаттанарлық дәнекерленген қосылыс алуға болады. Механикалық қасиеттері жақсы ғана емес, сонымен қатар ойықтың беріктігі де өте жақсы. Сонымен қатар, доғалық дәнекерлеу машинасы қарапайым және арзан, ал жабдықтың инвестициясы аз, ол позиция мен бағытқа әсер етпейді. шектеулер сияқты артықшылықтар.
Төмен температурада болаттың су асты доғалық дәнекерлеуінің жылу шығыны шамамен 10-22КДж/см құрайды. Қарапайым жабдық, жоғары дәнекерлеу тиімділігі және ыңғайлы жұмыс болғандықтан, ол кеңінен қолданылады. Дегенмен, ағынның жылу оқшаулау әсеріне байланысты салқындату жылдамдығы баяулайды, сондықтан ыстық жарықтардың пайда болу үрдісі көбірек болады. Сонымен қатар, қоспалар мен Si жиі дәнекерленген металға флюстен түсуі мүмкін, бұл бұл үрдісті одан әрі ынталандырады. Сондықтан, доғалы дәнекерлеуді пайдаланған кезде дәнекерлеу сымы мен флюсін таңдауға назар аударыңыз және мұқият жұмыс істеңіз.
СО2 газымен қорғалған дәнекерлеу арқылы дәнекерленген қосылыстар төмен қаттылыққа ие, сондықтан олар төмен температурада болат дәнекерлеуде қолданылмайды.
Вольфрамды аргон доғалық дәнекерлеу (TIG дәнекерлеу) әдетте қолмен орындалады және оның дәнекерлеуге жылу беруі 9-15КДж/см шектеледі. Сондықтан дәнекерленген қосылыстар толығымен қанағаттанарлық қасиеттерге ие болса да, болат қалыңдығы 12 мм-ден асатын болса, олар мүлдем жарамсыз.
MIG дәнекерлеуі төмен температурада болат дәнекерлеуде ең көп қолданылатын автоматты немесе жартылай автоматты дәнекерлеу әдісі болып табылады. Оның дәнекерлеу жылуы 23-40КДж/см құрайды. Тамшыларды тасымалдау әдісіне сәйкес оны үш түрге бөлуге болады: қысқа тұйықталу процесі (төменгі жылу беру), ағынды беру процесі (жоғары жылу беру) және импульстік ағынды беру процесі (ең жоғары жылу беру). Қысқа тұйықталу өтпелі MIG дәнекерлеуінде жеткіліксіз ену мәселесі бар және нашар балқыту ақауы болуы мүмкін. Ұқсас проблемалар басқа MIG ағындарында бар, бірақ басқа дәрежеде. Қанағаттанарлық енуге қол жеткізу үшін доғаның концентрациясын арттыру үшін қорғағыш газ ретінде таза аргонға CO2 немесе O2 бірнеше пайыздан ондаған пайызға дейін инфильтрациялануы мүмкін. Сәйкес пайыздар дәнекерленетін нақты болат үшін сынау арқылы анықталады.
3) Дәнекерлеу материалдарын таңдау
Дәнекерлеу материалдары (соның ішінде дәнекерлеу штангасы, дәнекерлеу сымы және флюс және т.б.) әдетте қолданылатын дәнекерлеу әдісіне негізделуі керек. Біріктірілген пішін мен ойықтың пішіні және таңдау үшін басқа да қажетті сипаттамалар. Төмен температуралы болат үшін ең маңызды нәрсе - дәнекерленген металдың негізгі металға сәйкес келетін төмен температуралық беріктігіне ие болуы және ондағы диффузиялық сутегінің мөлшерін азайту.
Xinfa дәнекерлеуі тамаша сапаға және берік беріктікке ие, егжей-тегжейлі ақпаратты мына жерден қараңыз:https://www.xinfatools.com/welding-cutting/
(1) Алюминий тотықсыздандырылған болат
Алюминий тотықсыздандырылған болат - дәнекерлеуден кейінгі салқындату жылдамдығының әсеріне өте сезімтал болат маркасы. Алюминий тотықсыздандырылған болатты қолмен доғамен дәнекерлеуде қолданылатын электродтардың көпшілігі Si-Mn төмен сутегі электродтары немесе 1,5% Ni және 2,0% Ni электродтары.
Дәнекерлеуге түсетін жылуды азайту үшін алюминий тотықсыздандырылған болат әдетте ≤¢3~3,2 мм жұқа электродтары бар көп қабатты дәнекерлеуді ғана қабылдайды, осылайша дәнекерлеудің жоғарғы қабатының екінші реттік жылу циклін дәндерді тазарту үшін пайдалануға болады.
Si-Mn сериялы электродпен дәнекерленген дәнекерленген металдың соққыға төзімділігі 50℃ температурада жылу шығынының жоғарылауымен күрт төмендейді. Мысалы, жылу шығыны 18КДж/см-ден 30КДж/см-ге дейін артқанда, қаттылық 60%-дан астамын жоғалтады. 1,5% Ni сериялы және 2,5% Ni сериялы дәнекерлеу электродтары бұған тым сезімтал емес, сондықтан дәнекерлеу үшін электродтың осы түрін таңдаған дұрыс.
Су астындағы доғалық дәнекерлеу алюминий тотықсыздандырылған болат үшін жиі қолданылатын автоматты дәнекерлеу әдісі болып табылады. Су асты доғасымен дәнекерлеуде қолданылатын дәнекерлеу сымы құрамында 1,5~3,5% никель және 0,5~1,0% молибден бар түрі болғаны дұрыс.
Әдебиеттерге сәйкес, 2,5%Ni—0,8%Cr—0,5%Mo немесе 2%Ni дәнекерлеу сымымен сәйкес ағынмен сәйкестендірілген дәнекерлеу металының -55°C температурадағы орташа Charpy беріктігінің мәні 56-70Дж (5,7) жетуі мүмкін. ~7,1Кгф.м). Тіпті 0,5% Mo дәнекерлеу сымы мен марганец қорытпасының негізгі ағыны пайдаланылған кезде, жылу беру 26КДж/см-ден төмен бақыланса, ν∑-55=55Дж (5,6Кгф.м) болатын дәнекерленген металды әлі де өндіруге болады.
Флюсті таңдаған кезде дәнекерленген металдағы Si және Mn сәйкестігіне назар аудару керек. Сынақ дәлелі. Дәнекерленген металдағы әртүрлі Si және Mn мазмұны Charpy қаттылық мәнін айтарлықтай өзгертеді. Ең жақсы беріктік мәні бар Si және Mn мазмұны 0,1~0,2%Si және 0,7~1,1%Mn. Дәнекерлеу сымын таңдағанда және дәнекерлеу кезінде осыны ескеріңіз.
Алюминий тотықсыздандырылған болатта вольфрамды аргон доғалық дәнекерлеу және металл аргон доғалық дәнекерлеу аз қолданылады. Су асты доғасымен пісіруге арналған жоғарыда келтірілген дәнекерлеу сымдарын аргон доғалық дәнекерлеу үшін де қолдануға болады.
(2) 2,5Ni болат және 3,5Ni
2,5Ni болат пен 3,5Ni болаттан жасалған суасты доғалық дәнекерлеу немесе MIG дәнекерлеу, әдетте, негізгі материал сияқты бірдей дәнекерлеу сымымен дәнекерлеуге болады. Бірақ Уилкинсон формуласы (5) көрсеткендей, Mn төмен никельді төмен температуралы болат үшін ыстық крекинг тежегіш элементі болып табылады. Дәнекерленген металдағы марганец құрамын шамамен 1,2% деңгейінде ұстау доғалық кратердің жарықтары сияқты ыстық жарықтардың алдын алу үшін өте пайдалы. Дәнекерлеу сымы мен флюстің комбинациясын таңдағанда, мұны ескеру қажет.
3,5Ni болат шыңдауға және морттануға бейім, сондықтан қалдық кернеуді жою үшін дәнекерлеуден кейінгі термиялық өңдеуден кейін (мысалы, 620°C×1 сағат, содан кейін пешті салқындату) ν∑-100 3,8 кгс.м-ден күрт төмендейді. 2,1Кгф.м енді талаптарға жауап бере алмайды. 4,5%Ni-0,2%Mo сериялы дәнекерлеу сымымен дәнекерлеу нәтижесінде пайда болған дәнекерленген металдың морт морттану үрдісі әлдеқайда аз болады. Бұл дәнекерлеу сымын пайдалану жоғарыда аталған қиындықтарды болдырмауға болады.
(3) 9Ni болат
9Ni болат әдетте сөндіру және шынықтыру арқылы термиялық өңдеуден өтеді немесе оның төмен температурадағы қаттылығын арттыру үшін екі рет қалыпқа келтіру және шынықтыру арқылы өңделеді. Бірақ бұл болаттың дәнекерленген металын жоғарыдағыдай термиялық өңдеуге болмайды. Сондықтан, егер темір негізіндегі дәнекерлеу материалдары қолданылса, негізгі металмен салыстырылатын төмен температуралық беріктігі бар дәнекерленген металды алу қиын. Қазіргі уақытта негізінен жоғары никельді дәнекерлеу материалдары қолданылады. Мұндай дәнекерлеу материалдарымен тұндырылған дәнекерлеулер толығымен аустениттік болады. Оның 9Ni болаттан жасалған негізгі материалға қарағанда беріктігі төмен және өте қымбат бағалардың кемшіліктері болса да, сынғыш сыну енді ол үшін маңызды мәселе емес.
Жоғарыда айтылғандардан, дәнекерленген металл толығымен аустениттік болғандықтан, электродтармен және сымдармен дәнекерлеу үшін қолданылатын дәнекерленген металдың төмен температуралық беріктігі негізгі металмен толығымен салыстырылатынын білуге болады, бірақ созылу беріктігі мен аққыштық нүктесі. негізгі металдан төмен. Құрамында никель бар болат өздігінен қатаяды, сондықтан электродтар мен сымдардың көпшілігі жақсы дәнекерлеуге қол жеткізу үшін көміртегінің мөлшерін шектеуге назар аударады.
Mo дәнекерлеу материалдарындағы маңызды нығайту элементі болып табылады, ал Nb, Ta, Ti және W дәнекерлеу материалдарын таңдауда толық назар аударылған маңызды қатайтатын элементтер болып табылады.
Дәнекерлеу үшін бірдей дәнекерлеу сымын пайдаланған кезде, доғалық дәнекерлеудің дәнекерленген металының беріктігі мен қаттылығы МИГ дәнекерлеуіне қарағанда нашар болады, бұл дәнекерлеу жігінің салқындату жылдамдығының баяулауынан және қоспалардың немесе Si ағынынан.
3. A333-GR6 төмен температуралы болат құбырларды дәнекерлеу
1) A333-GR6 болатының дәнекерлеу қабілетін талдау
A333–GR6 болаты төмен температуралы болатқа жатады, ең төменгі қызмет көрсету температурасы -70 ℃ және ол әдетте қалыпқа келтірілген немесе қалыпқа келтірілген және шыңдалған күйде жеткізіледі. A333-GR6 болатының құрамында көміртегі аз, сондықтан қатаю үрдісі және суық крекинг үрдісі салыстырмалы түрде аз, материал жақсы қаттылық пен пластикке ие, әдетте қатаю және жарықшақ ақауларын жасау оңай емес және жақсы дәнекерлеу қабілеті бар. ER80S-Ni1 аргон доғалық дәнекерлеу сымын W707Ni электродымен қолдануға болады, дәнекерленген қосылыстардың жақсы беріктігін қамтамасыз ету үшін аргон-электрлік дәнекерлеуді пайдаланыңыз немесе ER80S-Ni1 аргон доғалық дәнекерлеу сымын пайдаланыңыз және толық аргон доғалық дәнекерлеуді пайдаланыңыз. Аргон доғалық дәнекерлеу сымы мен электродының бренді де өнімділігі бірдей өнімдерді таңдай алады, бірақ олар тек иесінің келісімімен ғана қолданыла алады.
2) Дәнекерлеу процесі
Дәнекерлеу процесінің егжей-тегжейлі әдістерін пісіру процесінің нұсқаулары кітабынан немесе WPS қараңыз. Дәнекерлеу кезінде диаметрі 76,2 мм-ден аз құбырлар үшін I типті түйіспелі қосылыс және толық аргон доғалық дәнекерлеу қабылданады; диаметрі 76,2 мм-ден асатын құбырлар үшін V-тәрізді ойықтар жасалады және аргон доғасының астарлауымен және көп қабатты толтырумен аргон-электрлік біріктірілген дәнекерлеу әдісі қолданылады немесе Толық аргон доғалық дәнекерлеу әдісі. Нақты әдіс - иесі бекіткен WPS-те құбыр диаметрі мен құбыр қабырғасының қалыңдығының айырмашылығына сәйкес сәйкес дәнекерлеу әдісін таңдау.
3) Термиялық өңдеу процесі
(1) Дәнекерлеу алдында алдын ала қыздыру
Қоршаған ортаның температурасы 5 ° C төмен болған кезде дәнекерлеуді алдын ала қыздыру қажет, ал алдын ала қыздыру температурасы 100-150 ° C; алдын ала қыздыру диапазоны дәнекерлеудің екі жағында 100 мм; ол оксиацетилен жалынымен (бейтарап жалынмен) қыздырылады және температура өлшенеді Қалам температураны дәнекерлеу ортасынан 50-100 мм қашықтықта өлшейді және температураны жақсырақ басқару үшін температураны өлшеу нүктелері біркелкі бөлінеді. .
(2) Дәнекерлеуден кейінгі термиялық өңдеу
Төмен температуралы болаттың кертікке беріктігін жақсарту үшін әдетте қолданылатын материалдар сөндірілді және шыңдалған. Дәнекерлеуден кейінгі дұрыс емес термиялық өңдеу көбінесе оның төмен температуралық өнімділігін нашарлатады, оған жеткілікті назар аудару керек. Сондықтан дәнекерлеудің үлкен қалыңдығы немесе өте ауыр шектеу жағдайларын қоспағанда, дәнекерлеуден кейінгі термиялық өңдеу әдетте төмен температуралы болат үшін жүргізілмейді. Мысалы, CSPC-де жаңа СКГ құбырларын дәнекерлеу дәнекерлеуден кейінгі термиялық өңдеуді қажет етпейді. Кейбір жобаларда дәнекерлеуден кейінгі термиялық өңдеу шынымен қажет болса, дәнекерлеуден кейінгі термиялық өңдеудің қыздыру жылдамдығы, тұрақты температура уақыты және салқындату жылдамдығы қатаң түрде келесі ережелерге сәйкес болуы керек:
Температура 400 ℃ жоғары көтерілген кезде қыздыру жылдамдығы 205 × 25/δ ℃/сағ аспауы керек және 330 ℃/сағ аспауы керек. Тұрақты температура уақыты 25 мм қабырға қалыңдығына 1 сағат және 15 минуттан кем болмауы керек. Тұрақты температура кезеңінде ең жоғары және ең төменгі температура арасындағы температура айырмашылығы 65 ℃ төмен болуы керек.
Тұрақты температурадан кейін салқындату жылдамдығы 65 × 25/δ ℃/сағ жоғары болмауы керек және 260 ℃/сағ жоғары болмауы керек. Табиғи салқындату 400 ℃ төмен температурада рұқсат етіледі. ТС-1 типті термиялық өңдеу жабдығы компьютермен басқарылады.
4) Сақтық шаралары
(1) Қағидаларға сәйкес қатаң түрде алдын ала қыздырыңыз және қабат аралық температурасын бақылаңыз, ал қабат аралық температурасы 100-200 ℃ деңгейінде бақыланады. Әрбір дәнекерлеу тігісін бір уақытта дәнекерлеу керек, ал егер ол үзілсе, баяу салқындату шаралары қабылданады.
(2) Дәнекерлеудің бетін доғамен сызып тастауға қатаң тыйым салынады. Доғалық кратерді толтыру керек және доға жабылған кезде ақауларды тегістеу шеңберімен ұнтақтау керек. Көпқабатты дәнекерлеу қабаттары арасындағы түйіспелер сатылы болуы керек.
(3) Желінің энергиясын қатаң бақылаңыз, аз токты, төмен кернеуді және жылдам дәнекерлеуді қабылдаңыз. Диаметрі 3,2 мм болатын әрбір W707Ni электродының дәнекерлеу ұзындығы 8 см-ден артық болуы керек.
(4) Қысқа доғаның жұмыс режимі және бұрылыссыз режим қабылданбауы керек.
(5) Толық ену процесі қабылдануы керек және ол дәнекерлеу процесінің спецификациясы мен дәнекерлеу процесінің картасының талаптарына сәйкес қатаң түрде орындалуы керек.
(6) Дәнекерленген жіктің арматурасы 0 ~ 2мм, ал дәнекерлеудің әр жағының ені ≤ 2мм.
(7) Бұзбайтын сынақ дәнекерлеу тігісін визуалды тексеру біліктілік берілгеннен кейін кемінде 24 сағаттан кейін жүргізілуі мүмкін. Құбырлардың түйіспелі дәнекерлеулері JB 4730-94 сәйкес болуы керек.
(8) «Қысыммен жұмыс істейтін ыдыстар: қысыммен жұмыс істейтін ыдыстарды бұзбайтын сынау» стандарты, біліктілігі II класс.
(9) Дәнекерлеу тігісін жөндеу дәнекерлеуден кейінгі термиялық өңдеуден бұрын жүргізілуі керек. Термиялық өңдеуден кейін жөндеу қажет болса, жөндеуден кейін дәнекерлеуді қайтадан қыздыру керек.
(10) Егер дәнекерлеу бетінің геометриялық өлшемі стандарттан асып кетсе, тегістеуге рұқсат етіледі, ал тегістеуден кейінгі қалыңдығы жобалық талаптан кем болмауы керек.
(11) Дәнекерлеудің жалпы ақаулары үшін ең көбі екі жөндеуге рұқсат етіледі. Егер екі жөндеу әлі де біліктіліксіз болса, дәнекерлеуді толық дәнекерлеу процесіне сәйкес кесіп, қайта дәнекерлеу керек.
Жіберу уақыты: 21 маусым-2023 ж
