Термическая обработка сварных конструкций | БРИЗ

В машиностроении широко применяют сварнолитые и сварнокованые конструкции. Сварнолитые конструкции, состоящие из нескольких отливок, свариваемых между собой или с заготовками из проката и поковок, особенно целесообразно применять в тех случаях, когда невозможно отлить детали целиком, в частности, из-за недостаточной мощности металлургических печей или грузоподъемности кранов литейного цеха.

Применение сварнокованых конструкций упрощает технологический процесс горячей обработки. Сварную конструкцию получают путем сварки отдельных частей из одной или разных сталей.

В обоих случаях следует обращать особое внимание на термическую обработку сварных конструкций, четко назначать режим термической обработки. Для этого необходимо знать, какие структурные участки образуются в зоне сварки и чем характеризуется каждый участок. Схема строения сварного шва, когда свариваемые части конструкции изготовлены из низкоуглеродистой стали, приведены на рис. 1. В наплавленном металле наблюдаются сильно развитые столбчатые кристаллы, имеет место ликвация, содержатся газы и неметаллические включения. Участок неполного расплавления (очень небольшого размера) сливается с границей шва и имеет ярко выраженную крупнозернистую, видманштеттову структуру. На участке перегрева крупнозернистая структура видманштеттового сложения более мелкая по мере удаления от наплавленного металла; на участке нормализации — мелкозернистая структура феррита и перлита; на участке неполной перекристаллизаuии имеются зерна феррита, не прошедшие перекристаллизацию, между которыми расположены более мелкие перекристаллизованные зерна феррита и перлита, а на участке рекристаллизации — мелкие зерна феррита и перлита.

В связи с неоднородностью структуры неоднородны также и механические свойства различных участков. Участок перегрева обладает пониженными механическими свойствами, а участок нормализации, наоборот, имеет высокие механические свойства, иногда даже превышающие свойства основного металла. Металл на участке синеломкости, структура которого хотя и не отличается от структуры основного металла, обладает пониженной ударной вязкостью.

Структуры зоны термического влияния легированных сталей, закаливающихся при быстром охлаждении после сварки, отличаются от структур, образующихся в низкоуглеродистой стали. Вместо участков перегрева и нормализации образуется участок полной закалки со структурой мартенсита, а вместо участка неполной перекристаллизации — участок неполной закалки со структурой мартенсита и феррита.

Для изготовления сварных конструкций применяют многие марки углеродистых и легированных сталей. Из углеродистых сталей обыкновенного качества используют стали Ст2, СтЗ, Ст4 из низколегированных конструкционных сталей 10ХСНД, 15ХСНД, 18Г2С, 25Г2С, 15ГФ, lбГС, 14ХГС, а также углеродистые котельные стали l5K, 20К и 25К. Сталь, предназначенная для сварных конструкций, должна дополнительно раскисляться алюминием, титаном и т. п.; при толщине проката более 25 мм должна поставляться в термически обработанном состоянии (отожженная или нормализованная). Стали 10ХСНД, 15ХСНЛ предназначены для наиболее ответственных сварных конструкций; стали 18Г2С, 25Г2С — для арматурных стержней периодического профиля в железобетонных конструкциях; стали 16ГС, 14ХГС- для менее ответственных сварных конструкций. Хорошо свариваются стали хромомарганцекремнистые (30ХГС), хромомолибденовые (15ХМ), хромоникелевые (30ХН3А), применяемые для изготовления ответственных сварных конструкций.

Устранение внутренних напряжений, возникающих при сварке, и изменение структуры и свойств наплавленного и основного металлов в зоне термического влияния достигается последующей после сварки термической обработкой. Внутренние напряжения снимают общим или местным высокотемпературным отпуском при 600-650 °С. Общий отпуск сварных конструкций производят в печи. Нагрев при местном отпуске (например, трубопроводов) осуществляется переносными термическими печами, специальными высокочастотными индукторами. Местный отпуск не устраняет полностью напряжений, вызываемых сваркой.

Новым методом термической обработки сварных соединений является локальный импульсный отпуск, при котором сокращается длительность процесса, снижается твердость, понижается температура хладноломкости и получается однородная структура, не отличающаяся от структуры основного металла. При таком методе зона термического влияния сварного соединения помещается в зазоре между медными зажимами сварочной машины, охлаждаемыми водой. На зажимы подается импульс сварочного тока для нагрева зоны термического влияния до температуры Ас3 + (30-40 °С). Далее подаются импульсы тока с таким расчетом, чтобы обеспечивалось медленное равномерное охлаждение зоны термического влияния со скоростью ниже критической при переходе точки Ar3 . При температуре на 30-40 °С ниже точки Ar3 прекращают подачу тока; общая длительность составляет 10- 11 с. В большинстве случаев в сварных конструкциях из низкоуглеродистых сталей внутренние напряжения снимать не требуется, так как они существенно не влияют на прочность конструкций. Повышение прочности при переменных нагрузках сварных конструкций из низкоуглеродистых сталей достигается обкаткой роликами или обдувкой дробью. После такой обработки в поверхностных слоях металла в результате пластической деформации возникают наклеп и напряжения сжатия. Высокий отпуск при 600-650 °С не повышает предела выносливости, а иногда даже понижает его.

Сварка конструкций из легированных сталей сопровождается структурными изменениями в зоне термического влияния (образование мартенсита), в результате которых резко снижается пластичность, возникают значительные напряжения, в связи с чем как в сварном шве, так и в основном металле могут появиться трещины. Поэтому при сварке конструкций из легированных сталей применяют предварительную термическую обработку, термическую обработку в процессе сварки и последующую после сварки (окончательную) термическую обработку.

Предварительная термическая обработка заключается в отжиге (полном, изотермическом или низкотемпературном — смягчающем) и применяется в том случае, если сварке подвергают неоднородный металл, имеющий внутренние напряжения. Сопутствующая сварке термическая обработка заключается в подогреве, осуществляемом до сварки, во время сварки и после сварки (выравнивающий нагрев) с последующим замедленным охлаждением. Последующая после сварки (окончательная) термическая обработка проводится для улучшения структуры сварного шва и зоны термического влияния и получения необходимых механических свойств. Наиболее полно это достигается закалкой с отпуском по обычному для данной стали режиму. Например, после термической обработки сварного соединения из стали 30ХГСА по режиму: закалка в масле от 880 °С, отпуск при 550 °С, механические свойства шва и околошовной зоны получаются такие же, как свойства основного металла. Микроструктура шва и основного металла одинакова — троостосорбит. Если детали перед сваркой были термически обработаны (закалены и отпущены), то после сварки целесообразно производить их отпуск при температуре отпуска предварительной термической обработки.

Для снижения твердости и возможности обработки сварного шва на металлорежущих станках производят высокотемпературный отпуск при 550-650 °С.

Термообработка после сварки — Справочник химика 21

    Термообработка после сварки [c.279]

    Термическую обработку в заводских условиях можно выполнять по следующим режимам закалка с отпуском и термообработка после сварки нормализация с отпуском и термообработка после сварки только термообработка после сварки Очевидно, что риск неполучения желаемых свойств является наибольшим при первом и наименьшим при последнем режиме термообработки. Поэтому при выборе оптимальным материалом следует считать тот, который требует минимального числа заводских термообработок. Разность температур отпуска стали и термообработки после сварки часто оказывается незначительной. В этом случае для получения наилучшего сочетания прочности и ударной вяз- 

[c.213]

    При термообработке после сварки имеют место следующие проблемы. Так, для получения наилучших характеристик ударной вязкости металла сварного шва температура термообработки должна соответствовать ее верхнему пределу. С другой стороны, слишком высокая температура (или очень длительный нагрев) будет снижать предел текучести и длительную прочность стали [c.214]

    Основной металл Метод сварки Сварочный материал Вид термообработки после сварки Ф. [c.86]

    При соединении частей вала требуется его термообработка после сварки и проточка наставки после удлинения. [c.161]

    Наиболее опасны разрывы трубопроводов или их элементов с низкой ударной вязкостью или не прошедших необходимую-термообработку после сварки, так как при этом может произойти полный разрыв трубопровода по окружности, сопровождаемый интенсивным истечением газов. 

[c.66]

    Эти статьи служат примером важности проблемы свариваемости сталей и обеспечением механических свойств, связанных со сварными соединениями, которые не подвергаются термообработке после сварки. [c.281]

    Сварной образец поперечный стыковой шов сварка методом Т16 с использованием электрода. Повторная термообработка после сварки до состояния Тб. Образец анодированный Часть одного образца отсутствовала. 5 С образца сошло 80 % плакировки. Сошло 10 % плакировки. Плакировка толщиной 0,078 мм. Сошло 15 % плакировки. Образец после сварки методом Т и старения. Сварной поперечный стыковой шов сварка с использованием проволоки 7039. » Плакировка толщиной 0,061 мм. [c.386]

    Значительное влияние на выбор металла оказывает характер агрессивной среды [189]. Для ряда сред выбор соответствующего им металла является совершенно обязательным условием для создания работоспособной конструкции. Нередко необходима термообработка после сварки. 

[c.18]

    Перлитные стали могут подвергаться охрупчиванию около концов сварочных трещин в том случае, когда термообработка после сварки проводилась при слишком низкой температуре. В одном широко известном случае [53] охрупчивание такого вида (главным образом в металле шва) привело к хрупкому разрушению сосуда при гидравлич еском испытании. При уровне наших знаний на сегодняшний день еще нельзя достаточно точно обосновать выбор для сосудов стали из различных имеющихся в нашем распоряжении высокопрочных легированных сталей. Однако стали, требующие более высоких температур отпуска, предпочтительнее, поскольку допускают большую свободу выбора температуры термической обработки после сварки. [c.220]

    Исключение образования трещин в результате релаксации остаточных напряжений для толстостенных сосудов высокого давления стало проблемой возрастающей важности и первейшей необходимости. В сосудах давления из перлитной стали образование трещин обычно происходит в процессе термообработки для снятия остаточных напряжений. Не исключена также возможность образования трещин в толстостенных сосудах во время их эксплуатации при высокой температуре, так как для жестких сварных соединений некоторых легированных сталей температура термообработки после сварки в интервале 600— 650° С недостаточна для полной релаксации напряжений. В случае аустенитных сталей основная проблема связана с исключением образования трещин в стыковых швах толстостенных трубопроводов в результате взаимодействия приложенных и остаточных напряжений в процессе эксплуатации при высокой температуре. 

[c.221]

    В процессе производства сосудов давления опасность возникновения таких чешуйчатых трещин появляется во время приварки к толстостенным обечайкам несквозных штуцеров или других деталей. Поскольку использование в толстостенных сосудах сквозных штуцеров связано с риском образования трещин в процессе термообработки после сварки, для сосудов этого класса обычно применяют несквозные штуцера. В то же время для предотвращения чешуйчатых трещин необходимо регламентировать нижний допустимый предел пластичности в направлении толщины листа или применять сталь, подвергнутую вакуумной дегазации. [c.223]

    С одной стороны, термообработка после сварки не только снимает напряжения, но и может уменьшить максимальные значения твердости в зоне термического влияния сварки и неблагоприятное влияние сварки на механические свойства основного материала. С другой стороны, неправильно назначенный режим термообработки может ухудшить свойства стали. В случае аустенитных сталей, где важна коррозионная стойкость, соответствующая термообработка может восстановить способность стали сопротивляться таким видам коррозии, как общая, точечная, и коррозии под напряжением. В то же время выбор неправильной температуры термообработки может привести к выделению карбидов и другим эффектам, снижающим механические свойства, а также коррозионную стойкость. [c.280]

    Термообработка до сварки Вид сварки Термообработка после сварки и механические свойства Покрытие Среднее время до разрушения, сутки [c.134]

    На коррозионную стойкость хромоникелевых сталей большое влияние оказывают условия термообработки. Наивысшая коррозионная стойкость достигается при закалке на твердый раствор с быстрым переходом зоны температур 500—800° С. При медленном охлаждении или повторном нагреве в интервале указанных температур пересыщенный твердый раствор частично распадается с выделением по границам зерен карбидов хрома. В результате коррозионная стойкость металла резко снижается. Поэтому сварные швы и околошовные зоны аппаратов из нержавеющей стали, не прошедших повторную термообработку после сварки, наиболее подвержены коррозии. [c.171]

    Часть испытания по согласованию с заказчиком может быть снята. Технологические вопросы, касающиеся режимов термообработки, свариваемости, термообработки после сварки и др., решаются в зависимости от выбранной марки стали, условий изготовления трубопровода и режима эксплуатации. В этом случае необходимые рекомендации могут быть получены в специальной литературе 127], [42], [57]. [c.259]

    Необходимость термообработки после сварки элементов из вновь вводимых марок легированной стали устанавливается при согласовании применения указанных марок сталей. [c.989]

    Акустико-эмиссионная (АЭ) диагностика в настоящее время широко применяется при диагностировании и проведении испытаний оболочковых конструкций. АЭ проводится при нагружении объектов со скоростью, при которой не возникают помехи, Нагружение проводится ступенями 50, 65, 85 и 100 % от максимального испытательного давления. Время выдержки на каждом из уровней составляет 10 мин, конечная выдержка -30 мин. При испытании новых сосудов, не прошедших термообработку после сварки, возможна регистрация АЭ, вызванная выравниванием напряжений и не связанная с развитием дефектов. Поэтому при первом нагружении принимают во внимание только сигналы большой амплитуды и сигналы, регистрируемые в течение выдержки. Если при первом нагружении вы- [c.136]

    Были проведены теоретические и экспериментальные исследования по вварке штуцеров в рулонированные сосуды, проведен анализ переходных термических напряжений, срока службы в условиях меняющихся давлений и температур, а также методов термообработки после сварки. Таким образом рулонированные сосуды по конструкции и по качеству изготовления пригодны для применения в любых рабочих условиях. [c.23]

    Предварительный контроль предусматривает проверку качества сварочных материалов, состояния сварочного оборудования. Пооперационный контроль включает проверку качества подготовки и сборки деталей под сварку, соблюдения режимов предварительного подогрева, режимов сварки и порядка выполнения многослойных швов, проведения термообработки после сварки. Контролю внешним осмотром подвергают сварной шов и прилегающую к нему зону шириной 20 мм по обе стороны от шва по всей протяженности сварного соединения. При внешнем осмотре проверяют качество поверхности сварных соединений. В сварных швах не допускаются следующие виды наружных дефектов трещины, подрезы и резкие переходы от основного металла к металлу шва, прожоги, наплавы, незаплав- [c.238]

    В деталях сечением более 20 мм, сваренных из аустенитных сталей (за исключением молибденсодержащей стали 316 по стандарту AJSJ и сплава инкаллой с 32% Ni и 22% Сг), существует опасность возникновения трещин в результате релаксации напряжений в процессе термообработки после сварки или в течение эксплуатации при определенном уровне приложенных напряжений [32]. Оптимальным выбором материала для толстостенных изделий была бы сталь типа 316, однако при температурах выше 650° С она подвержена ускоренному окислению [33]. Такое катастрофическое окисление обычно связывают с условиями застойной окружающей среды или с контактом с изоляционными материалами, содержащими силикаты натрия или подобные им легкоплавкие вещества. В данных неблагоприятных условиях рекомендуется применять сплав с 32% Ni и 22% Сг, не подверженный окислению в результате наличия обоих вышеуказанных факторов. Проблемы релаксации напряжений и трещинообразования при повторных нагреваниях будут рассмотрены далее. [c.210]

    С другой стороны, охрупчивание вследствие деформационного старения может быть устранено или существенно уменьшено термической обработкой после сварки. Это, в свою очередь, значительно снижает риск хрупкого разрушения спокойной раскисленной кремнием и полуспокойной углеродистой и углеродистомарганцевой сталей. Исходя из сказанного, в стандарте В5 1515 для сосудов, подвергающихся после сварки термической обработке, допускаются более низкие рабочие температуры, чем для сосудов, не подвергающихся термообработке после сварки. [c.220]

    Поэтому компромиссным решением является использование стали 304 (стандарт ASTM), содержащей 0,08% С (не более). Эта сталь имеет приемлемую коррозионную стойкость во многих окислительных средах. Однако в некоторых европейских стандартах не разрешается применение других материалов, кроме особо низкоуглеродистых и стабилизированных аустенитных сталей. Кроме того, сталь 304 непригодна для использования в плакированных нержавеющей сталью сосудах, подвергающихся термообработке после сварки, так как при этом в нержавеющей стали будет иметь место интенсивное выделение карбидов. [c.224]

    Однако использование стабилизирован 1ых сталей оказывается необходимым в любом случае, в том числе и для плакированного листа, если сосуд подвергается термообработке после сварки в обычном интервале температур, поскольку при этом в нестаби-лизированной стали с 18% Сг и 8% N1 происходит выделение карбидов. Стабилизированные стали также предпочитают при выборе материала для службы при высокой температуре вследствие более [c.241]

    В другой методике используется принцип автофреттажа, применяемый ранее для изготовления стволов пушек. Этот принцип заключается в изготовлении нескольких цилиндров, надеваемых один на другой с натягом. Первый цилиндр (внутренний) имеет точно определенные размеры. Его сваривают, а сварные швы контролируют обычными неразрушающими методами. Затем таким же образом изготавливают эторой цилиндр, причем его внутренний диаметр точно устанавливают равным внешнему диаметру внутреннего цилиндра с соответствующим допуском, гарантирующим расчетный натяг. Второй цилиндр затем нагревают до температуры, не превышающей температуры термообработки после сварки, и насаживают на первый цилиндр. Операция, несомненно, требует тщательности и соблюдения допусков на диаметры. Эту операцию можно повторять до тех пор, пока не будет получена требуемая толщина стенки сосуда. При расчете общая толщина стенки определяется таким же образом, как в случае однослойной стенки. [c.279]

    Дакворс [15] составил перечень закаленных и отпущенных сталей разных марок, производящихся в 1966 г., и отметил, что многие из них имеют одинаковые свойства. В Японии, в частности, большое внимание уделяют свариваемости этих сталей, так как во многих случаях сварка будет проводиться на месте монтажа без термообработки после сварки. [c.281]

    Эффект смягчения можно наглядно наблюдать на образцах, у которьЕК термообработка после сварки выровняла микроструктуру твердого металла. При растяжении таких образцов вслед за мягкой прослойкой в определенный момент в пластическую стадию вступают приконтактные участки твердого металла, в то время, как вдали от прослойки этот металл продолжает работать упруго. При дальнейшем нагружении, если аг основной металл на всей длине образца. Однако, локализация деформаций в прикон-гактной области твердого металла остается хорошо заметной (рис. 3.5). [c.58]

    Химический состав и механические свойства термически улучшенной никелевой стали 12NU9, вязкой при низких температурах, приведены в табл. 240. Сталь I2Nil9 сваривается применяется газовая, электродуговая сварка, а также электродуговая сварка в атмосфере защитного газа. При толщине свариваемой стенки более 10 мм сталь предварительно нагревают до 100—130°С. Термообработка после сварки не допускается. При обработке стали применяется ковка и отпуск при температуре от 1100 до 850°С. [c.443]

---

Отпуск после сварки — Режимы

Выбор режима подогрева при сварке или отпуска после сварки определяется требованиями отсутствия трещин и обеспечения необходимого уровня механических свойств сварного соединения. Для сварных конструкций из малоуглеродистой стали или хромомолибденовой относительно небольшой толщины — до 10—15 мм — удается обеспечить указанные требования за счет соответствующего выбора термического режима сварки без применения подогрева или отпуска сваренного изделия. При изготовлении сварных конструкций из хромомолибденовых сталей с толщиной свариваемых элементов свыше 15 мм необходим подогрев при температурах 200—400° в зависимости от жесткости изделия и содержания в стали углерода. Использование  [c.27] По уровню механических свойств хромистый металл шва либо превосходит основной металл, либо близок к нему. Его свойства в суш,ественной степени зависят от режима отпуска после сварки (фиг. 11). Исходя из условия получения допустимых значений пластичности и ударной вязкости металла хромистого шва, минимальными температурами отпуска являются 680° при длительности 10 час. или 700° при длительности 5 час. При повышении температур отпуска сверх указанных пластичность и ударная вязкость металла шва повышаются при некотором снижении прочностных свойств.  [c.32]

Рис. 9. Механические свойства наплавленного металла КТИ-10 в зависимости от режима отпуска после сварки [3, 15]

Местный высокий отпуск применяется для крупных деталей в местах, где непосредственно производилась сварка, с целью снижения уровня сварочных напряжений и повышения пластичности металла. Нагрев в этом случае производится с помощью переносных индукционных термических печей или газовых горелок. Нагрев может также осуществляться наложением дополнительного слоя металла с применением соответствующего режима сварки. Местный отпуск производят в кондукторах сразу же после сварки. При этом следует отметить, что неравномерный местный нагрев может вызвать свои нежелательные остаточные напряжения.  [c.166]

Применение 279 — конструкционная — Износостойкость — Влияние высокочастотной поверхностной закалки 677 — легированная—Механические свойства после цементации, закалки и низкого отпуска 684 — Сварка газовая 202 — малоуглеродистая — Сварка атомно-водородная — Режимы 220  [c.788]

В ряде случаев представляется целесообразным использовать для сварных изделий из перлитных и хромистых сталей режим полной термической обработки закалку с последующим отпуском. При этом обеспечивается наиболее высокая однородность сварного соединения. Данный вид термической обработки может применяться для отливок, подвергаемых крупным заваркам в целях ремонта. На сварку отливка поступает в отожженном состоянии, а после сварки деталь проходит полную термообработку по режиму для основного металла.  [c.92]

После сварки и установки крестовин барабан подвергается отпуску для снятия внутренних напряжений по следующему режиму посадка в печь при температуре 450—500° С, нагрев до температуры 600° С по 80° С в час, выдержка при данной температуре 4—8 ч, охлаждение до температуры цеха на воздухе на выкаченной подине печи.  [c.336]

При применении в связи с эксплуатационной необходимостью металлов с пониженной свариваемостью проектировать конструкции следует с учетом этого свойства. Для сведения к минимуму неблагоприятных изменений свойств металла сварного соединения и исключения в нем дефектов необходимо применять виды и режимы сварки, оказывающие минимальное термическое и другие воздействия на металл, и проводить технологические мероприятия (подогрев, искусственное охлаждение и др.), снижающие влияние на него сварочных воздействий. Термическая обработка после сварки (нормализация, закалка с отпуском и др.) может в значительной степени устранять неоднородность свойств в сварных заготовках. Прочность зоны сварного соединения может быть повышена механической обработкой после сварки прокаткой, проковкой и др.  [c.288]

Увеличить стойкость сварного соединения против холодных трещин можно, изменяя параметры режима сварки так, чтобы уменьшить скорость охлаждения металла, уменьшая тем самым опасность возникновения хрупкого закаленного участка в зоне термического влияния. Для этого можно выбирать режим сварки с повышенной энергией, увеличивая мощность источника тепла или уменьшая скорость сварки. Применяют подогрев изделия после сварки или сопутствующий подогрев во время сварки, например газовой горелкой, высокочастотным индуктором, либо второй сварочной дугой. Мелкие детали после сварки можно укладывать в ящик с песком, Детали из сталей с плохой стойкостью против холодных трещин подвергают после сварки общей термообработке (отпуску) в печах.  [c.34]

В зависимости от толщины стенки трубных элементов и класса стали сварка швов выполняется с предварительным и сопутствующим подогревом (табл. 3.32). После сварки проводится термическая обработка по режиму высокого отпуска при температуре 630…750 °С с учетом марки стали и толщины стенки трубных элементов.  [c.255]

Рис. 31. Влияние термического режима сварки на длительную прочность и пластичность при температуре 565° С металла шва типа Э-ХМФ (электроды ЦЛ-20М) после сварки отпуск при 720—740° С — 5 ч

В связи с практической невозможностью полного исключения при изготовлении конструкций различного рода зародышевых дефектов, являющихся в дальнейшем при неблагоприятных обстоятельствах очагами развития эксплуатационных тещин, методы лабораторных и стендовых испытаний должны оценивать также влияние возможных дефектов на прочность изделия. Это требует введения специальных образцов с надрезами — концентраторами напряжений, имитирующими дефекты. Следует проводить испытания образцов не только в оптимальном термическом состоянии после сварки, но и с отступлениями от заданных режимов отпуска или высокотемпературной обработки, возможными, как показал опыт, на практике.  [c.108]

На рис. 101 аналогичные зависимости приведены для швов типов Э-ХМ и Э-ХМФ. Для них также в исходном состоянии после сварки длительная пластичность заметно ниже, чем в отпущенном состоянии. Особо следует обратить внимание на то, что даже при сравнительно небольших отклонениях от оптимального режима отпуска шва типа Э-ХМФ (недоотпуск при 680° С) длительная пластичность шва совсем не повышается, оставаясь на уровне исходного состояния, что наиболее наглядно проявляется при наличии концентратора. Таким образом, для данных составов благоприятное влияние отпуска сказывается лишь при строгом выдерживании установленной температуры отпуска в пределах 730° С.  [c.180]

Образование трещин при высоких температурах в малоуглеродистых и хромомолибденовых швах типа Э-ХМ возможно, как показывает опыт эксплуатации, при наличии в них различного рода дефектов и в первую очередь надрывов в корне шва. В то же время развитие трещин идет относительно медленно и поэтому они обнаруживаются обычно при осмотрах во время капитальных ремонтов. Трещины же в швах типов Э-ХМФ и Э-МФБ даже при сравнительно небольших отклонениях от оптимального режима отпуска (недоотпуске) могут достигать значительного развития, приводя в отдельных случаях к аварийным последствиям. Зародышевые трещины в этих швах могут возникать и непосредственно после сварки в условиях жесткости, при отклонениях от режима подогрева или недоотпуске. Критерием склонности швов к хрупким разрушениям при высоких температурах является величина их длительной пластичности, оцениваемая по результатам испытания образцов на растяжение с постоянной скоростью деформации (и. 14).  [c.192]

После сварки заготовок из стали 15231 выполняли термическую обработку по режиму закалка с температуры 890° С в воду и отпуск при 550° С (Ов = 97,4 кгс/мм ). Опыты показали, что для высокопрочной стали 15231 предел выносливости образцов с угловым швом (с радиусом галтели в зоне шва / = 10 мм) находится на уровне предела выносливости образцов с поперечным отверстием или шпоночной канавкой. Для стали 11600 (сТв = 60 кгс/мм ) прочность образцов оказалась несколько ниже, чем для образцов со шпоночным пазом или поперечным отверстием.  [c.195]

Достаточно высокие значения ударной вязкости у этой стали зависят от режима термической обработки и старения (рис. 272). С понижением температуры испытания она несколько упрочняется, но отпуск при 500° С значительно улучшает ударную вязкость после двойной закалки и после сварки. Сварные изделия после сварки рекомендуется подвергать отпуску для снятия сварочных напряжений и устранения воздействия интервала температур более низкого отпуска (рис. 273) [7091.  [c.467]

После сварки блоков, в зависимости от их габаритов, применяют либо нормализацию с нагревом в печи всего блока по режиму температура нагрева 900— 920° С. охлаждение на воздухе до 250—300° С и последующий отпуск при 630— 650° С в течение 20 ч, либо местную термическую обработку с индукционным нагревом.  [c.658]

В соответствии с изменением механических свойств меняются и жаропрочные свойства сварных соединений, оцениваемые по результатам их испытания на длительную прочность. При высокой исходной прочности заготовок и низком отпуске после сварки при 700° С — 5 ч кривые длительной прочности сварных соединений идут выше соответствующих кривых высокоотпущенного состояния (рис. 112, б). По уровню прочности сварные соединения низкоотпущенных вариантов на 10—15% ниже прочности основного металла, обработанного по тому же термическому режиму. При длительности до разрушения в пределах 10 ч изломы проходят пластично при удовлетворительной величине относительного сужения. В то же время, когда длительность испытания составляет уже несколько тысяч часов, пластичность образцов резко снижается и их разрушение становится хрупким. Поэтому обработка стали и сварного соединения на высокую прочность может рекомендоваться лишь применительно к установкам кратковременного действия со сроком работы до нескольких тысяч часов. В этом случае, несмотря на имеющееся разупрочнение сварного соединения, абсолютное значение его прочности будет достаточно высоким при сохранении удовлетворительной пластичности.  [c.207]

При использовании твердости как критерия качества термической обработки следует иметь в виду, что твердость сварных соединений в значительной мере зависит от условий термообработки [12]. Например, при твердости металла шва типа Э-09ХМФ выше НВ 250 (2500 МПа) можно однозначно констатировать, что отпуск после сварки не проводился или его темле-ратура была заметно ниже регламентированной. В то же время если твердость ниже НВ 250, то это еще не говорит о качественном проведении термообработки, так как при чрезмерно высоком подогреве (450—500 °С) пониженная твердость может быть получена и в исходном состоянии. Твердость нялсе НВ 220 свидетельствует о качественном проведении отпуска по установленному режиму. На основании сказанного регламентированная твердость после отпуска должна быть ниже возможной в исходном состоянии при чрезмерно высоком подогреве, поэтому для наиболее ответственных и нагруженных сварных соединений предпочтительнее твердость не выше НВ 220 [12].  [c.171]

Термообработка после сварки различна для разных марок стали. Для отливок из стали ЗОЛ и 35Л при заварке сквозных трещин и вварке усилительных вкладышей обязателен отжиг или высокий отпуск. Для улучшения механических свойств сварного соединения и его обрабатываемости при заварке мелких дефектов на углеродистой стали, содержащей углерода более 0,35%, термическая обработка рекомендуется по режиму для данной стали. Для других сталей, сваренных в термически обработанном состоянии, обязателен отпуск с нагревом до температуры на 50—100° ниже температуры отпуска стали. Для стали 27ГС, 20ХГС и других сталей, склонных к отпускной хрупкости, температура отпуска после сварки должна быть вне области температуры отпускной хрупкости.  [c.188]

Термообработка после сварки имеет следующие особенности. При заварке крупных дефектов стали ЛХН2 требуется термическая обработка по режиму для данной стали. После заварки мелких дефектов в термически обработанной отливке обязателен повторный отпуск по режиму для данной стали. Для всякой другой стали рассматриваемой группы, сваренной в термически обработанном состоянии, обязателен отпуск для снятия напряжений с нагревом до температуры на 50—100° ниже температуры отпуска стали. Для стали ЗОХГСА и других сталей, склонных к отпускной хрупкости, температура отпуска после сварки должна быть вне области отпускной хрупкости.  [c.189]

Отпуск после сварки кованой стали 15Х1М1Ф должен производиться при температуре 720—740°С. Применение местного отпуска является нежелательным и может допускаться в отдельных случаях при строгом соблюдении установленных режимов.  [c.123]

Сравнительно широко применяются композитные соединения при сварке сталей одного класса, близких по своим физическим свойствам, но имеющих различный химический состав и механические свойстйа. Однако и в этом случае, как показали исследовании института электросварки им. Патона [23], в сварочных соединениях из низколегированных сталей в зоне сплавления при определенных соотношениях легирующих элементов может наблюдаться концентрационная неоднородность, приводящая к разрушению по зоне сплавления при вибрационной нагрузке. При сварке композитных Соединений возникают вопросы, связанные с выбором электродов, режима подогрева и отпуска после сварки и обеспечения уровня прочностных и пластических свойств таких соединений. Обычно композитные соединения применяются при изготовлении корпусов цилиндров мощных турбин. Корпуса изготавливаются в виде сварных конструкций, в которых области, подвергающиеся действию высоких температур, выполнены из стали 20ХМФ или 15Х1М1Ф, а области, работающие при низких температурах, изготовляются из углеродистой стали 25Л.  [c.150]

Подогрев при сварке до 300—350°С, отпуск после сварки при температуре 690—710°С. Полуавтоматическая сварка в среде углекислого газа производится проволокой Св-08ХГСМФА диаметром 3 мм. Сила оварочного тока 350—420 а, напряжение дуги 28—32 в скорость подачи проволоки 100—140 м/н-, расход углекислого газа 1000—1400 л1ч. Сварные соединения, полученные при указанных режимах сварки, обладают вполне удовлетворительными свойствами и аналогичны свойствам соединений, выполненных ручной дуговой сваркой. В табл. 79 приведены результаты механических испытаний сварнолитых соединений, выполненных полуавтоматической сваркой в среде углекислого газа после отпуска при температуре ТЮХ.  [c.171]

Однако проведение отжига и отпуска требует наличия сложных нагревательных устройств, точного соблюдения режимов, что в усло-9ИЯХ ремонта деталей не всегда осуществимо. Поэтому в некоторых случаях отжиг и отпуск после сварки или наплавки можно заменить предварительным подогревом изделия, тем более, что предваритель- Ный подогрев изделий из металлов, способных подвергаться закалке, необходим с целью устранения явления закалки и образования микротрещин. Такого рода рекомендации оправдываютсл исследованиями и практикой.  [c.41]

С). Однако в ряде случаев, особенно при относительно кратковременной работе установок, обработку заготовок перед сваркой ведут по режиму отпуска при 660—680° С в течение 5 ч. Свойства сварных соединений в этих случаях уступают свойствам основного металла, однако абсолютные значения прочности сохраняются на более высоком уровне, чем для ранее рассмотренных сварных соединений. Так, для сварных соединений стали 15Х12ВМФ (отпуск до сварки по режиму 680″ С — 5 ч, а после сварки по режиму 700° С — 5 ч) предел длительной прочности при 580° С за 10 ч составляет 15 16 кГ1мм . В то же время для сварных соединений, обработанных до и после сварки по режиму высокого от-48  [c.48]

Свойства сварных соединений с точки зрения равнопрочтгости с основным металлом зависят не только от режима термообработки после сваркн, но и от режима термообработки изделия перед сваркой. Так, если отпуск после закалки перед сваркой проводили при температурах ниже тех, которые используют при термообработке  [c.269]

Исследованиями установлено, что сварка теплоустойчивых сталей больших толщин должна производиться с применением предварительного и сопутствующего подогрева. Для уменьшения величины остаточных напряжений сварное соединение после сварки должно подвергаться отпуску при температуре, не превышающей температуру отпуска стали до сварки. Во избежание значительного укрупнения зерен и падения ударной вязкости по линии сплавления, сварка должна осуществляться на режимах с ограниченными тепловложе-ниями. Для предотвращения развития диффузионных процессов необходимо стремиться максимально приблизить химический состав шва к составу основного металла. Наилучшие результаты по получению заданного (требуемого) химического состава металла шва определены при легировании через сварную проволоку.  [c.121]

Примечание. После сварки сталей 12ХМ и 12МХ необходимо проводить отпуск по режиму, предусмотренному нормативной документацией на термическую обработку.  [c.346]

Как показали исследования, остаточные напряжения в сварных соединениях паропроводов из перлитных сталей непосредственно после сварки могут достигать предела текучести металла шва. Однако они редко приводят к повреждениям сварных стыков, если им не сопутствуют дефекты сварки или грубые нарушения установленных режимов сварки. Остаточные напряжения в стыках перлитных трубопроводов снижаются при высоком отпуске, проводимом после сварки. В процессе эксплуатации при высоких температурах они относительно быстро релаксируют. Так, сразу после сварки электродами ЦЛ-14 в сварных стыках паропровода из стали 12МХ одного из котлов ТП-230, на котором в порядке эксперимента не производился отпуск сварных соединений, среднеквадратичные напряжения на внутренней поверхности стыка достигали 16,3 /сГ/жж . После 5 500 ч эксплуатации сварных стыков, не проходивших термической обработки, величина среднеквадратичных напряжений снизилась до 4,4 кГ1мм .  [c.201]

Металл перлитного шва в зависимости от его легированности, термического режима сварки и режима отпуска существенно меняет свои свойства. Малоуглеродистые швы обеспечивают необходимые прочность и пластичность непосредственно в исходном состоянии после сварки. Хромомолибденовые швы при наличии подогрева и замедленного остывания конструкций с относительно небольшой толщиной свариваемых элементов также могут иметь необходимые механические свойства непосредственно после сварки,- В то же время при сварке изделий из хромомолибденовых сталей относительно большой толщины (ударной вязкости металла шва. Поэтому указанные сварные конструкции должны после сварки подвергаться обязательному отпуску.  [c.27]

На фиг. 10 приведены кривые длительной прочности сварных соединений стали 15ХШ1Ф (электроды ЦЛ-27) при двух уровнях прочности заготовок до сварки. В одном случае сталь перед сваркой термически обрабатывалась на предел текучести при комнатной температуре, равный 40—45 кПмм (нижний уровень прочности для стали) в другом предел текучести заготовки был равен 52—58 кПм.мР. После сварки все образцы прошли отпуск по режиму 720—730 — 5 час.  [c.28]

Режимы дополнительной термообработки после холодной или горячен. реформации (гибки, обжатия, штамповки и др.) и после сварки для разных размеров труб (отпуск, аустениэация, нормализация, время выдержки, зона нагрева) должны устанавливаться совместной инструкцией завода, утвержденной главным инженером и согласованной с основными положениями, разработанными ЦНИИТМАШ. Рекомендуемые режимы дополнительной термообработки указаны в табл. 4.1.3.  [c.268]

Для обеспечения пластических свойств металла шва и околошов-ной зоны на уровне свойств основного металла следует выбирать режимы, обеспечивающие получение швов повышенного сечения, применять двухдуговую сварку или производить предварительный подогрев металла до температуры 150…200 °С. Среднеуглеродистые и среднелегированные стали рекомендуется сваривать под флюсом при толщине свариваемого металла не менее 4 мм. Сварку можно вести как на переменном, так и на постоянном токе. Диаметр электродной проволоки выбирают 2…5 мм. При сварке с одной стороны не допускается использование медных и медно-флюсовых подкладок из-за возможности попадания в шов меди и образования вследствие этого горячих трещин. Для увеличения сопротивляемости сварных швов горячим трещинам, а также повышения пластичности и ударной вязкости металла шва используют основные флюсы, такие как АН-26, АН-20, 48-ОФ-10, уменьшающие содержание серы и окисных включений в металле шва. Во избежание пористости и наводоражи-вания швов флюсы перед сваркой необходимо прокаливать при температуре 300…350 °С в течение 2…3 ч, чтобы их влажность не превышала 0,1 %. Конструкционные среднеуглеродистые и среднелегированные стали под флюсом сваривают, как правило, без подогрева. Только в случае сварки жестких узлов и узлов из сталей ЗОХГСА и ЗОХГСНА при большой толщине изделий применяют подогрев до температуры 250…300 °С. После сварки во всех случаях необходим общий отпуск при температуре 600 °С или местный послесварочный отпуск при температуре 300 ° С для предупреждения образования холодных трещин.  [c.150]

Свариваемость двухфазных хромоникелевых сталей переходных классов по сравнению с однофазными выше, особенно сопротивляемость образованию трещин и межкристаллитной коррозии. Мартенситно-стареющие коррозионностойкие стали (08Х15Н5Д2Т и др.) могут иметь в зоне сварного соединения ослабленные участки в отношении величины ударной вязкости и стойкости против коррозии. Антикоррозионные свойства сварных соединений восстанавливаются после полной термической обработки. Рекомендуется для этих же целей отпуск перед сваркой при 600—650 °С. Для предотвращения старения металла в зоне сварного соединения в процессе эксплуатации конструкции и последующего снижения его пластических свойств применяют термообработку после сварки (при 600—650 °С). Хромоникелевые стали сваривают практически всеми методами. Режимы стремятся подбирать так, чтобы сварка происходила при малых значениях погонной энергии. Успешно сваривают хромоникелевые стали контактной сваркой.  [c.511]

Поэтому во избежание саморастрескивания деталей отжиг или высокий отпуск следует проводить немедленно после сварки. Более подробные данные по режимам термической обработки для других хромистых сталей приведены в табл. 28 с указанием получаемой при этом твердости. Ими можно пользоваться при обработке сварных соединений.  [c.719]

---

Термообработка сварных деталей из низкоуглеродистой стали. ВСтЗпс, ВСтЗсп, 20, 25, 30, 25Л, 20К, 09Г2С, 15ГС, 20ГСЛ, 10ХСНД

Термическая обработка сварных конструкций производится с целью снятия остаточных сварочных напряжений, возникающих в процессе сварки, и улучшения структуры и свойств шва и зоны термического влияния. Термическая обработка должна производиться сразу после окончания сварки, не допускается охлаждения деталей ниже температуры подогрева. При невозможности проведения термической обработки сразу после сварки допускается проводить термический «отдых». Решение о проведении термического «отдыха» принимает мастер. Мастер термического участка (пирометрист) должен знать принцип работы переносных и стационарных пирометрических приборов, температурный режим работы печей, порядок ведения записей и замеров температуры, основные причины возникновения дефектов в пирометрах и способы предотвращения и устранения их, способ смены прогоревших кожухов у термопар.
 
Подготовка к термообработке: Перед проведением термической обработки детали укладывают горизонтально согласно схемы укладки в специальный поддон, который затем помещается в печь. Допускается другие схемы укладки деталей в печь, если это предусмотрено технологическим процессом. В одну садку должны подбираться близкие по сечению (толщине). Установка сварных конструкций в печах с выдвижным подом и съемными колпаками производиться на подставках или решетки, высота которых должна быть не менее 80 мм. Расстояние между сварными конструкциями, должно быть не менее 50 мм.
 
Режим термообработки:

• Загрузка в холодную или нагретую не выше 300°С печь.
  
• Нагрев с производственной скоростью до температуры 300 °С.
  
• Выдержка при температуре 300±25 °С в течение 1-2 часов.
  
• Нагрев со скоростью не более 70 °С/час до температуры 590 °С.
  
• Выдержка при температуре 590 ±25 °С не менее 3-х часов из расчета 1 час на каждые 25 мм наибольшего сечения конструкции.
• Охлаждение в печи со скоростью не более 50 °С/час до температуры 250 °С.

В процессе охлаждения в интервале температур 590-250 °С ЗАПРЕЩАЕТСЯ выдвигать под в печах с выдвижным подом и приподнимать колпак в колпаковых печах.

Температура рабочего пространства в различных зонах печи должна регистрироваться самопишущим прибором в течение всего процесса термической обработки. Снятую с прибора диаграмму мастер термического участка или ответственный за термообработку представляет в отдел технического контроля цеха. Замер и запись фактических
температур режима термообработки производится пирометристом. Запись осуществляется в специальном журнале.

Контроль качества: Сварная конструкция должна поступать на термообработку с сопроводительным документом, заверенным штампом ОТК, удостоверяющим полноту и качество выполнения предыдущих операций .

В процессе термической обработки мастер термического участка контролирует и регистрирует соответствие фактических параметров режима (скорость и время нагрева, температура и продолжительность выдержки, скорость охлаждения, температуру выемки изделия из печи) технологической документации.

По окончании термической обработки, мастер термического участка на сопроводительном документе ставит штамп или делает соответствующею запись о проведении термической обработки, с указанием даты проведения термообработки, № печи, № режима. Результаты контроля должны удовлетворять конструкторской и технологической документации.

Благодарим за поддержку в создании этой статьи компанию Интермост.

Термообработка после сварки — Энциклопедия по машиностроению XXL

Значения Ов и сго,2 сварных соединений (на рабочей длине 50,8 мм) при 4 К соответственно на 24 и 52 % выше, чем при комнатной температуре. Коэффициент прочности сварного соединения (отношение предела прочности сварного соединения к прочности основного металла) равен 70% при 4 К по сравнению с 90 % при комнатной температуре, что сходно с другими термически обрабатываемыми сплавами в состоянии без термообработки после сварки [2]. Значение б уменьшается при снижении температуры.  [c.174] Как указывалось ранее, самые высокие значения относительного удлинения наблюдались в тех случаях, когда основной материал и присадочная проволока имели почти одинаковый уровень прочности, как, например, при сварке сплава 3003 проволокой сплава 1100 и сплава 5083-0 проволокой сплава 5183. Наиболее ярко этот факт подтверждается при сравнении относительного удлинения сварных соединений сплава 6061, не подвергавшихся термообработке после сварки, с термообработанными.  [c.185]

При сварке сплава 6061-Т6 была опробована проволока сплавов 4043 и 5356. Установлено, что в состоянии без термообработки после сварки сварные соединения, выполненные с присадкой проволоки 5356, имеют гораздо более высокую прочность и отношение а /оо,2, чем при использовании проволоки марки 4043 это подтверждается данными рис. 3. Разница в свойствах уменьшается, если после сварки применяют закалку и старение, при этом ни одна из использованных присадок не обеспечивает получения более высоких прочности, пластичности или отношения о /оо.г-  [c.188]

Наилучшим сочетанием предела прочности и прочности надрезанного образца обладают сварные соединения сплавов 2219 (присадка сплава 2319) в состоянии без термообработки после сварки, а также термообработанные (закалка и старение) 5083 (5183, 5356, 5556) 6061 (4043 и 5356), закаленные и состаренные после сварки.  [c.190]

Термообработка после сварки обеспечивает вязкость разрушения в зонах шва и термического влияния на уровне основного материала.  [c.260]

Заготовка Состояние материала перед сваркой Метод сварки Термообработка после сварки  [c.312]

Общий уровень прочности сварных соединений, выполненных ЭЛС и ДЭС, сравним с термообработанным основным металлом. При 297 К пределы текучести и прочности сварных соединений без термообработки после сварки 75 % значений этих характеристик основного материала и возрастают до 90 % при 4,2 К. В случае полной термической обработки после сварки (закалка и двухступенчатое старение) прочность сварных соединений (как для ЭЛС, так и для ДЭС составляет 95—110 % от значений для основного материала в интервале температур от 297 до 4,2 К.  [c.318]

Разрушение гладких образцов без термообработки после сварки происходит по зоне термического влияния, а в случае полной термообработки после сварки — по основному металлу на значительном расстоянии от сварного шва. Таким образом, наиболее слабым местом в образцах, не подвергавшихся термообработке после сварки, является зона термического влияния.  [c.318]

ЭЛС например, в случае испытаний сварных образцов без термообработки после сварки корректные значения/Си (/le) на компактных образцах толщиной 12,7 мм получить не удалось. Вязкость разрушения сварных соединений, выполненных ДЭС, несколько ниже, чем в случае ЭЛС, однако существенно выше, чем у основного материала.  [c.319]

При испытаниях на растяжение разрушение сварных образцов, не подвергавшихся после сварки термообработке, происходит по зоне сплавления. В случае полной термообработки после сварки (закалка и двухступенчатое старение) образцы разрушаются по основному материалу на значительном расстоянии от шва.  [c.320]

Сварной образец поперечный стыковой шов сварка методом Т16 с использованием электрода. Повторная термообработка после сварки до состояния Тб. Образец анодированный Часть одного образца отсутствовала. 5 С образца сошло 80 % плакировки. Сошло 10 % плакировки. Плакировка толщиной 0,078 мм. Сошло 15 % плакировки. Образец после сварки методом Т и старения. Сварной поперечный стыковой шов сварка с использованием проволоки 7039. » Плакировка толщиной 0.061 мм.  [c.386]

Необходимость термообработки после сварки элементов из легированной стали вновь вводимых марок устанавливается при согласовании этих марок с Госгортехнадзором.  [c.84]

Термообработка после сварки  [c.542]

Специальная термообработка после сварки легированной котельной стали производится в соответствии с технологическим процессом, разработанным заводом-изготовителем.  [c.543]

Термообработка после сварки. По правилам Котлонадзора термообработка для снятия внутренних напряжений после сварки применяется при изготовлении барабанов паровых котлов из углеродистой стали при толщине стенки свыше 25 мм и из легированной стали при толщине стенки свыше 10 мм.  [c.253]

Приварка штуцера 0 108 к переходу на подкладном кольце с предварительным подогревом. Термообработка после сварки  [c.80]

Термообработка после сварки. По правилам Госгортехнадзора СССР барабаны котлов, изготовленные из углеродистой стали при толщине стенки свыше 35 мм и изготовленные из низколегированной стали толщиной свыше 10 мм, проходят  [c.427]

Для плоских конструкций термообработку после сварки применяют лишь по специальным ТУ для особо ответственных конструкций из металла значительной толщины, работающих при температурах ниже — 40° С под резко динамическую нагрузку со знакопеременными напряжениями.  [c.427]

У образцов с немедленной термообработкой после сварки и последующим снятием механической обработкой усиления шва предел выносливости увеличивается с 7,5 до 14,5 кгс/мм — почти в 2 раза (рис. 14, а) и достигает пределу выносливости основного металла.  [c.33]

Усталостные изломы образцов с немедленной термообработкой после сварки возникали по основному металлу на расстоянии 3—  [c.34]

Образцы с термообработкой после сварки и со снятым усилением шва имеют предел выносливости 12,5 кгс/мм , что на 14% ниже усталостной прочности основного металла (a i = = 14,5 кгс/мм ).  [c.34]

Поводку предотвращают сваркой изделий в жестких приспособлениях особыми приемами нало жения шва (прерывистые, многослойные, многопроходные швы, ступенчатая, обратноступенчатая сварка). Снимает поводку стабилнзируюгцая термообработка после сварки (низкий отжиг при 600-650 С).  [c.160]

В марочнике даны характеристики так называемой технологической свариваемости. В зависимости от сложности технологических приемов, устраняющих возможность образования трещин при сварке и обеспечивающих получение сварного соединения требуемого качества, стали условно разделяют на четыре группы по свариваемости 1) стали, свариваемые без ограничения (сварка производится без подогрева и без последующей термообработки) 2) ограниченно свариваемые стали (сварка возможна при подогреве до 100—120°С и последугощей термообработке) 3) трудно-свариваемые стали (для получения качественных сварных соединений требуются дополнительные операции подогрев до 200— 300 С при сварке, термообработка после сварки — отжиг) 4) стали, не применяемые для сварных конструкций.  [c.9]

Чз всех деформируемых сплавов, испытанных при 4 К в состоянии без термообработки после сварки, наиболее высокий предел прочности (472 МПа) имеет сплав 5083-Н321, сваренный проволокой сплава 5556, а из литейных — сплав 354-Т62, сваренный проволокой сплава 4043, предел прочности которого при 4 К составляет 379 МПа. Самый высокий предел текучести ( 276 МПа) имеют сварные соединения сплава 2219. Из двух сплавов, сварные соединения которых были закалены и состарены после сварки, сплав 2219 имеет наиболее высокие значения пределов прочности и текучести.  [c.186]

Наиболее высокую прочность при 4 К имеют сварные соединения сплавов 2219 (присадка сплава 2319) как без термообработки после сварки, так и закаленные и состаренные 5083-Н321 (5183, 5356, 5556) 6061-Т6 (4043 и 5356) с закалкой и старением после сварки 354 (4043) С355 (4043).  [c.190]

Коэффициент прочности сварных соединений сталей Ру-romet 538 (сварка плавящимся электродом) и А-286 (дуговая сварка вольфрамовым электродом), для которых использовали проволоку, состав которой отличался от состава основного материала, значительно ниже. В случае стали А-286 такое сравнение, конечно, не вполне правомерно, поскольку сварные соединения не подвергались термообработке после сварки, а образцы основного металла испытывали в состаренном состоянии.  [c.247]

Аустенит снижает вязкость разрушения, что показано на сплавах с повышенным содержанием никеля, имеющих остаточный аустенит. Результаты исследования показали, что вязкость разрушения сильно снижается в сплавах, в которых основной вредной примесью является кислород. Основная роль химически активного металла — алюминия— состоит в удалении таких примесей путем связывания их в соединения. Кроме того, добавка алюминия измельчает размер зерна, что способствует повышению прочности и вязкости разрушения. Сплав Fe—12Ni—0,5А1, сваренный дуговой сваркой вольфрамовым электродом в среде защитного газа с последующей термообработкой после сварки, имеет вязкость разрушения в зонах шва и термиче-  [c.258]

Коэффициент прочности (ао,2 и Ств) сварных соединений сплава In onel Х750, выполненных как ЭЛС, так и ДЭС, без последующей после сварки термообработки составляет 75—90 % от основного материала. Полная термообработка после сварки (закалка и двухступенчатое старение) повышает коэффициент прочности до 95—110% от основного материала. Независимо от состояния термообработки сварные соединения не чувствительны к надрезу.  [c.320]

Значения вязкости разрушения Ki h ) сварных соединений сплава In onel Х750 при 4,2 К значительно выше, чем у основного материала, при этом наибольшие значения имеют сварные соединения, выполненные ЭЛС, без термообработки после сварки. Закалка и двухступенчатое старение после сварки снижают значения Kidh ) сварных соединений (ЭЛС II ДЭС).  [c.320]

Г — основная плита, аог = 842 МПа 2 — сварка плавящимся электродом в инертном газе. Он 1 = 945 МПа 3 — термообработка после сварки (904 °С, ) г, о.тлаж-дение в гелии).  [c.418]

Сталь марки Х18Н9Т не требует термообработки после сварки, так как при наличии в ней связывающего углерод титана она не подвержена межкристаллитной коррозии. Сталь применяется в авиационной промышленности— для патрубков и коллекторов выхлопных систем в автотракторной — для газогенераторов в текстильной — для аппаратов крашения шелка для сварочных электродов и пр.  [c.490]

Для плоских конструкций термообработка после сварки применяется лишь по специальным ТУ для особо опвет-ственных конструкций из металла значительной толщины, работающих под резко динамической нагрузкой и имеющих знакопеременные напряжения.  [c.253]

Технологические указания по ремонту барабана сваркой и наплавкой разрабатывает ремонтная организация, которая согласовывает их с заказчиком, заводом-изготовителем и ЦНИИТМАШ в соответствии о Основными положениями по технологии ремонта барабанов паровых котлов, изготовленных из стали 16ГНМ и 22К . Технологические указания по ремонту барабана должны содержать краткую техническую характеристику барабана характеристику выявленных дефектов и их эскизы рекомендации по устранению дефектов указания по подготовке к выполнению ремонтных работ сваркой и наплавкой сведения по материалам и оборудованию, применяемым при ремонте барабана указания по режимам сварки и наплавки указания по предварительному и сопутствующему подогреву при сварке, а также по термообработке после сварки мероприятия по обеспечению безопасности проведения ремонтных работ другие необходимые сведения.  [c.461]

Рассмотрим сварное соединение стали 0Х12НДЛ, выполненное ручной сваркой электродом ЦЛ-25 без подогрева. Остаточные напряжения измерялись в пяти точках после сварки без термообработки и с термообработкой после сварки (отпуск при 670° С, охлаждение в процессе отпуска со скоростью 50° С/ч).  [c.26]

---

Установки индукционного нагрева, ТВЧ установки, кузнечные и закалочные комплексы :: Термообработка :: Заказ по телефону +7-499-6413840

Термическая обработка металлов и сплавов — процесс тепловой обработки металлических изделий, целью которого является изменение структуры и свойств в заданном направлении. Несмотря на то, что закалка является одним из видов термообраоткиданный раздел посвящен реализациям таких технологических процессов как — отжиг, отпуск и дисперсионное твердение.

Довольно часто индукционное оборудование применяется для термообработки сварных соединений. Этот процесс включает в себя термическую подготовку деталей перед сваркой, термическую обработку в процессе сварки и термическую обработку уже готового сварного изделия. Термическая подготовка деталей необходима для улучшения свариваемости материала. Поэтому перед сваркой сталь подвергается отжигу или высокому отпуску, и подогреву. Так, сварку труб большого диаметра необходимо производить при температуре 110-120С. Выбор теплового режима сварки напрямую зависит от свариваемых материалов и сплавов, жесткости конструкции и состояния ее при сварке. Например, чем выше склонность стали к ее закатки и трещинам, тем больше должна быть температура подогрева.

Из-за неравномерного нагрева разных зон после завершения сварки свойства на сторонах шва могут быть неоднородными. Это происходит независимо от толщины сварочных элементов. В результате этого прочность, устойчивость к коррозии и температурная переносимость снижаются. А остаточные напряжения, которые остаются после кристаллизации шва, могут стать причиной разрыва соединения. Поэтому после сварки материалов применяют такую процедуру как термическая обработка.

Термообработка сварных соединений может использоваться в самых разных сферах: нефтеперерабатывающей, энергетической, химической. Она бывает местной, когда нагревается только шов, и полной, когда происходит нагревание всей конструкции. Местная обработка выполняется радиационным (электрическим или газовым источниками), индукционным, термохимическим и комбинированным способами. Полная термообработка трубопроводов может выполняться переносным индуктором с помощью токового напряжения.

Существует несколько видов термической обработки:

1. Нормализация;
2. Высокий отпуск;
3. Термический отдых;
4. Аустенизация;
5. Стабилизирующий отжиг;
6. «Улучшение» (комбинирование нормализации и высокого отпуска).

Нормализация — это термическая обработка, которая, в отличие от отжига, имеет более быстрое охлаждение изделий и обычно осуществляется на воздухе.

Высокий отпуск – это, пожалуй, самый распространённый способ, с помощью которого проводится термообработка сварных соединений, особенно в условиях монтажа. Она позволяет снизить уровень остаточных напряжений до 90% и заключается в выдержке шва под температурой 300-400 градусов на протяжении часа, последующем медленном охлаждении до 300 градусов, после чего можно закончить процедуру на открытом воздухе.

Аустенизация и стабилизирующий отжиг применяют для нержавеющих и хромоникелевых сталей. Термическая обработка труб способом аустенизации подразумевает сильный нагрев и охлаждение в естественных условиях.

Часто при монтаже паропроводов применяется, термообработка труб стабилизирующим отжигом подразумевает под собой нагрев металла до 970 градусов и его естественное охлаждение. Главное в этой процедуре то, что происходит оптимизация структуры шва, что в свою очередь резко снижает возможность образования трещин и коррозий. чаще всего для решения задачи — термообработки труб применяется индукционный нагрев.

Более подробная информация доступна  в 3-ем издание П.М. Королькова, «Термическая обработка сварных соединений».

Термообработка сварных швов тонких труб перед гибкой,
установка индукционного нагрева IHM 30-8-50

Решение для нагрева конструкций с целью снятия напряжений, в том числе перед правкой рам грузовых автомобилей,
установка индукционного нагрева IHM 30-8-50

 

Групповая обработка сварных швов

Термообработка

Выделяют пять основных видов термообработки: нормализация, высокий отпуск, аустенизация, термический отдых и стабилизирующий отжиг:

1. Нормализация: нормализация включает в себя нагрев сварного соединения до температуры выше критической точки, небольшую выдержку и охлаждение на воздухе. При этом удается снизить остаточное напряжение, повысить пластичность, прочность и ударную вязкость.

2. Высокий отпуск: Высокий отпуск заключается в нагреве сварного соединения до температур, близких к нижней критической точке свариваемости стали, выдержке при этой температуре в течение 1-5 ч с последующим медленным охлаждением. При этом на 70-80% снижается уровень остаточных напряжений, уменьшается и выравнивается поверхностная твердость, повышаются механические свойства сварного соединения.

3. Аустенизация: Аустенизация применяется для сварных соединений из аустенитных сталей. При этом сварное соединение нагревают до 1075-1125 °С, после этого выдерживают при этой температуре около часа и быстро охлаждают на воздухе ,что приводит к повышению пластичности сварного соединения, выравниванию структуры шва и околошовной зоны, улучшению эксплуатационных свойств.

4. Термический отдых: Термический отдых в основном применяют для сварных соединений толстостенных конструкций, для которых проблематично выполнить термообработку в режиме высокого отпуска. Суть процесса заключается в нагреве свариваемого материала доя 250-300 °С, с дальнейшей выдержкой в несколько часов. Как результат — уменьшается содержание водорода в сварных швах и снижается уровень остаточных напряжений.

5. Стабилизирующий отжиг: При стабилизирующем отжиге свариваемые материалы нагреваются до 950-970°С и выдерживаются в течении 2…3 ч с последующем охлаждением на воздухе. Данный процесс приводит к снижению остаточных напряжений на 70…80%, повышает коррозионную стойкость и обеспечивает стабильную структуру материала. Данный вид термической обработки, как и аустенизация, применяется для нержавеющих и хромоникелевых сталей.

Термическая обработка металлов является сложным и ответственным технологическим процессом. Она зависит не только от правильности технологии и качества тех материалов, из которых изготовлены детали, но и от мастерства и внимательности термиста.

Качество всех материалов и готовой продукции термического цеха подвергают проверке. Качество исходных металлов и материалов определяют в лаборатории предприятия, применяя современные химические и физические методы.

Готовую продукцию термического цеха проверяют работники технического контроля.

Руководствуясь техническими условиями, имеющимися в технологических картах, инструкциях, чертежах, контролеры оценивают качество термической обработки деталей и на основании протоколов лаборатории и данных контроля устанавливают причины брака.

Технические контролеры совместно с работниками лабораторий не только выявляют брак, но и предупреждают его появление.

Что инспектор по сварке должен знать о предварительном нагреве и термообработке после сварки

При сварке некоторых основных материалов и для некоторых условий эксплуатации может потребоваться предварительный нагрев и / или термообработка после сварки. Эти типы термической обработки обычно требуются для обеспечения надлежащей целостности сварного шва и обычно предотвращают или устраняют нежелательные характеристики в готовом сварном шве. Любая форма термообработки является дорогостоящей, поскольку требует дополнительного оборудования, дополнительного времени и дополнительных затрат на обработку.По этим причинам термообработку следует проводить только после тщательного изучения преимуществ, которые она может предложить. В некоторых случаях термическая обработка будет обязательной, как в случае тяжелых профилей из низколегированных сталей, тогда как в других случаях она будет оправданной мерой предосторожности против преждевременного выхода из строя.

Существует ряд причин для включения этих термических обработок в процедуру сварки, и мы рассмотрим некоторые из наиболее распространенных.

Предварительный нагрев

Предварительный нагрев, как определено в Стандартных условиях сварки AWS, — это «тепло, прикладываемое к основному металлу или подложке для достижения и поддержания температуры предварительного нагрева». Температура предварительного нагрева определяется тем же документом, что и «температура основного металла в объеме, окружающем точку сварки, непосредственно перед началом сварки. При многопроходной сварке это также температура непосредственно перед запуском второго и последующих проходов » (Температура между проходами).

Предварительный нагрев может выполняться с использованием газовых горелок, кислородно-газового пламени, электрических одеял, индукционного нагрева или нагревания в печи. Для достижения хороших результатов важно, чтобы нагрев был равномерным по всей области стыка.Интенсивный неравномерный нагрев мало полезен для замедления охлаждения и может быть вредным, вызывая более высокие остаточные напряжения, деформацию или нежелательные металлургические изменения в основном материале. Если указан предварительный нагрев, все сварное соединение должно быть равномерно нагрето по толщине материала до желаемой минимальной температуры. Чтобы получить равномерную температуру по толщине материала, желательно приложить источники нагрева к одной стороне поверхности материала и измерить температуру материала на противоположной стороне.Если нагревание и измерение температуры должны проводиться с одной и той же поверхности, инспектор должен убедиться, что нагрета не только поверхность материала. Важно следить за тем, чтобы вся толщина материала была нагрета до однородной температуры. Помимо установки температуры предварительного нагрева, для некоторых приложений может потребоваться ограничение температуры между проходами. Эта информация должна быть указана в спецификации процедуры сварки. Если указана температура между проходами, область сварного шва должна быть проверена перед нанесением следующего сварного шва.Сварка не может продолжаться, если измеренная температура превышает максимальные условия между проходами, указанные в процедуре сварки. Перед тем, как продолжить сварку, сварной конструкции необходимо дать остыть до указанного верхнего предела температуры между проходами.

В зависимости от металлургических свойств материала и / или желаемых механических свойств свариваемого компонента, предварительный нагрев и температура между проходами могут оцениваться по разным причинам. Например, процедура сварки низкоуглеродистой стали, которая имеет низкое содержание углерода, относительно низкую закаливаемость и используется там, где нет особых требований к обслуживанию, может учитывать минимальную температуру предварительного нагрева и промежуточного прохода в зависимости от толщины материала.В процедурах сварки, используемых для термообрабатываемых низколегированных сталей и хромомолибденовых сталей с требованиями к ударной нагрузке, обычно указываются минимальные и максимальные требования к температуре предварительного нагрева и промежуточного прохода. Эти низколегированные материалы могут иметь высокую закаливаемость и подвержены водородному растрескиванию. Слишком быстрое охлаждение этих материалов или их перегрев может серьезно повлиять на их эксплуатационные требования. При сварке никелевых сплавов мы в первую очередь озабочены тепловложением во время операции сварки.Подвод тепла в процессе сварки, а также температура предварительного нагрева и промежуточного прохода могут серьезно повлиять на эти материалы. Высокая погонная энергия может привести к чрезмерному растворению состава, выделению карбидов и другим вредным металлургическим явлениям. Эти металлургические изменения могут способствовать растрескиванию или потере коррозионной стойкости. Процедуры сварки некоторых алюминиевых сплавов, таких как термообрабатываемые, серии 2ххх, 6ххх и 7ххх, часто связаны с общим снижением тепловложения. Для этих материалов максимальная температура предварительного нагрева и промежуточного прохода контролируется, чтобы минимизировать влияние отжига и старения на зону термического влияния (HAZ) и, как следствие, потерю прочности на разрыв.

В критических случаях необходимо точно контролировать температуру предварительного нагрева. В этих ситуациях используются регулируемые системы нагрева, и к ним прикрепляются термопары для контроля нагреваемой детали. Эти термопары подают сигнал на блок управления, который может регулировать источник питания, необходимый для нагрева. Используя оборудование этого типа, можно управлять нагреваемой частью с очень жесткими допусками.

Некоторые из причин предварительного нагрева: :

a) Удаление влаги из области сварного шва: Обычно это выполняется путем нагрева поверхности материала до относительно низкой температуры, чуть выше точки кипения. воды.Это высушит поверхность пластины и удалит нежелательные загрязнения, которые в противном случае могут вызвать пористость, водородное охрупчивание или растрескивание из-за введения водорода во время процесса сварки.

b) Для снижения температурного градиента: Во всех процессах дуговой сварки используется высокотемпературный источник тепла. Между локализованным источником тепла и холодным свариваемым материалом возникает резкая разница температур. Эта разница температур вызывает дифференциальное тепловое расширение и сжатие, а также высокие напряжения в зоне сварки.Уменьшение перепада температур путем предварительного нагрева основного материала сведет к минимуму проблемы, связанные с деформацией и чрезмерным остаточным напряжением. Если предварительный нагрев не выполняется, между областью сварного шва и основным материалом может возникнуть большая разница в температуре. Это может вызвать быстрое охлаждение, что приведет к образованию мартенсита и вероятному растрескиванию при сварке некоторых материалов с высокой прокаливаемостью.

Термическая обработка после сварки

По разным причинам и для разных материалов используется ряд различных типов термообработки после сварки.

a) Термическая обработка после сварки чаще всего используется для снятия напряжений. Целью снятия напряжения является устранение любых внутренних или остаточных напряжений, которые могут присутствовать в процессе сварки. Снятие напряжения после сварки может быть необходимо для снижения риска хрупкого разрушения, предотвращения последующей деформации при механической обработке или устранения риска коррозии под напряжением.

b) Для некоторых легированных сталей может потребоваться термический отпуск для получения подходящей металлургической структуры.Эта обработка обычно выполняется после охлаждения сварного шва, но при определенных обстоятельствах может потребоваться выполнить эту обработку до его охлаждения, чтобы предотвратить растрескивание.

c) Очень грубые сварные структуры стали, например, полученные с помощью электрошлакового процесса сварки, могут потребовать нормализации после сварки. Эта обработка улучшит крупнозернистую структуру, снизит напряжения после сварки и удалит все твердые зоны в зоне термического влияния.

d) Сплавы с дисперсионным твердением, такие как термообрабатываемые алюминиевые сплавы, иногда требуется подвергнуть термообработке после сварки для восстановления своих первоначальных свойств.В некоторых случаях используется только обработка старением, хотя полная термообработка на твердый раствор и обработка искусственным старением обеспечат лучшее восстановление свойств после сварки.

Когда сварочные операции включают предварительный нагрев и / или термообработку после сварки, важно, чтобы инспектор по сварке понимал эти требования, чтобы убедиться, что они выполняются правильно и с точки зрения соответствующих спецификаций и / или правил процедуры сварки. требования.

Услуги по термообработке — U.С. Инспекшн и НК, ООО

US Inspection & NDT, LLC проводит предварительный нагрев на месте, термообработку после сварки и другие процедуры для сварных швов однотрубных труб, трубопроводов и компонентов сосудов под давлением, теплообменников, крышек резервуаров, изготовления стали, фланцев и т. Д. Отрасли, которые мы обслуживаем клиенты в промышленности, нефтехимии, атомной энергетике, производстве, строительстве новых зданий и электростанций на всей континентальной части США.

Независимо от того, большое или маленькое ваше приложение для термообработки, USINDT сделает все это.Мы дарим вам тепло с помощью нашей опытной команды и готовых решений, которые необходимы для успеха проекта термообработки.

Наша линейка оборудования компактна, универсальна и легка, что позволяет нашей команде легко использовать в любом приложении с большей эффективностью. Мы сократим ваши сроки выполнения работ и сэкономим ваши деньги! Мы являемся быстрорастущим лидером отрасли с передовыми технологиями в области оборудования и решений для термической обработки.

Локальные операции термообработки после сварки с использованием метода электрического сопротивления будут включать использование наших гибких керамических прокладок.FCP состоит из многопроволочной никелево-хромовой проволоки, покрытой 98,2% глинозема. Бусины предназначены для блокировки, чтобы исключить оголение проволоки.

FCP разработаны для безопасной, традиционной работы с низким напряжением, чтобы обеспечить быстрое и эффективное обслуживание многих работ, но они особенно полезны для предварительного нагрева и PWHT.

Услуги по термообработке — это контролируемые процессы, используемые для изменения микроструктуры металлов и сплавов, таких как сталь и алюминий, для придания свойств, которые увеличивают срок службы компонента, а затем охлаждение определенным образом для изменения его внутренней структуры для получения желаемой степени прочности. физические и механические свойства, такие как: хрупкость, твердость и мягкость.

Предварительный нагрев — это приложение тепла к области сварного шва и зоне термического влияния (HAZ). Целью предварительного нагрева является снижение остаточных напряжений, твердость, отпуск и отжиг. Температура предварительного нагрева должна быть достигнута и поддерживаться на протяжении всего процесса сварки.

Температура промежуточного прохода возникает, когда температура предварительного нагрева превышает примерно 500 градусов по Фаренгейту (260 градусов по Цельсию). Температура может резко возрасти во время процесса сварки, когда сварщик приближается к термопарам.

Термическая обработка после сварки (PWHT) или снятие напряжений, как ее иногда называют, выполняется для управления процессом нагрева и охлаждения металлов с целью изменения физических и механических свойств. Он снижает и перераспределяет остаточные напряжения в материале, возникшие в результате сварки.

PWHT закаляет металл и снижает растягивающие напряжения, сводя к минимуму риски хрупкого разрушения, растрескивания под напряжением, коррозионного растрескивания и усталости металла. Он предотвращает возникновение трещин и улучшает пластичность, гибкость и вязкость материала.Неправильно выполненная PWHT может нанести непоправимый ущерб материалу. Неправильная PWHT может быть вызвана слишком высокой температурой, чрезмерным временем выдержки или слишком быстрым охлаждением.

Применения метода электрического сопротивления, в том числе:

Мы постоянно стремимся улучшать нашу работу и стремимся предоставить специальную команду профессионалов в области термической обработки (услуг по термообработке).

Мы предоставляем услуги по термообработке в следующих отраслях:

Новое строительство | Трубопровод | Электростанция комбинированного цикла | Нефть и газ | Нефтехимия | Изготовление | Производство | Ядерная | Целлюлозно-бумажная промышленность | Инжиниринг | Газопереработка | Аэрокосмическая промышленность | Морской | Морское производство

Литейное производство нержавеющей стали

Карбиды хрома образуются в нержавеющих сталях по обе стороны от сварного шва.Эти карбиды образуются там, где температура металла находится в диапазоне приблизительно 1100-1500 F. Поскольку сварочная ванна намного выше этой температуры, а основной металл ниже нее, всегда есть какая-то часть свариваемой детали, которая находилась в этом диапазоне температур. . Количество образующихся карбидов зависит от нескольких факторов, включая время в пределах критического диапазона температур и концентрации углерода и хрома. Поскольку нержавеющая сталь по определению содержит высокий уровень хрома, уровень хрома не является контролируемым фактором.

Карбиды хрома нежелательны, потому что хром, который в сочетании с углеродом, больше не доступен для обеспечения коррозионной стойкости. В результате по сварным швам образуется «острие». Для сквозных сварных швов удар может проникнуть сквозь стену. Обратите внимание, что «ножевое» воздействие — это особая форма межкристаллитной коррозии, которая возникает в нержавеющих сталях, которые не прошли надлежащую термообработку (в том числе после сварки). Межкристаллитная коррозия в некоторых агрессивных средах вызывает большее беспокойство, чем в других.

Осаждение карбида и связанная с этим подверженность коррозионному воздействию можно избежать, используя одно или несколько из следующего:

1. Повторная термообработка сварной детали для растворения карбидов хрома и восстановления максимальной коррозионной стойкости. Эта термообработка обычно такая же, как и термообработка исходного раствора. Полная термообработка в растворе обычно приводит к искажению размеров с жесткими допусками и часто ухудшает качество поверхности, в зависимости от атмосферы печи и используемой технологии закалки.
2. Использование сверхнизких уровней углерода, обычно ниже 0,03 процента. Теоретически карбиды не образуются, если уровень углерода ниже некоторого критического значения. Фактически, некоторые карбиды образуются даже при низком содержании углерода и в должным образом термообработанном материале, но их очень мало.
3. Использование углеродных стабилизирующих элементов, таких как колумбий (ниобий) или титан. Сплавы с добавлением этих элементов подвергаются специальной термообработке с образованием карбидов колумбия (или титана). Таким образом, углерод больше не может образовывать карбиды хрома, оставляя хром свободным для обеспечения коррозионной стойкости.Добавки титана не используются в литых марках из-за образования оксидов титана. Оксиды представляют собой нежелательные включения в металле. Кроме того, тогда титан становится недоступным для образования карбидов, что приводит к «нестабильности» металла. Марки подшипников на основе колумбия, такие как CF8C, склонны к горячему разрыву, что снижает литейные качества металла.
4. Долговременно удерживается в диапазоне температур образования карбида хрома. Теория заключается в том, что хром будет диффундировать в области с низким содержанием хрома, оставленные образованием карбида, тем самым восстанавливая коррозионную стойкость.Этот метод используется очень редко и, возможно, не доказал свою эффективность.
5. Использование методов сварки с малым тепловложением. Эти методы сводят к минимуму время осаждения карбидов, тем самым сводя к минимуму перенос хрома на карбиды. Этот подход часто используется, когда обработка раствором после сварки нецелесообразна, например, когда речь идет о чистовых обработанных поверхностях.
6. Выполнение сварного шва таким образом, чтобы зона термического влияния не подвергалась воздействию агрессивной среды.

Дополнительные моменты, которые следует упомянуть, включают:

1. Некоторые считают, что марки со сверхнизким содержанием углерода вообще не нуждаются в какой-либо термообработке, что их можно использовать в литом состоянии. Мы категорически не согласны с этим утверждением, поскольку первоначальная термообработка выполняет важные функции, помимо растворения карбидов хрома.
2. Некоторые люди указали, что стабилизированные марки могут быть не защищены от межкристаллитной коррозии, поскольку операция сварки может растворять карбиды колумбия, таким образом обеспечивая углерод для образования карбида хрома.Мы согласны с тем, что это возможно, но не видели работ, подтверждающих или опровергающих это.
3. Многие тонны литых и деформируемых нержавеющих сталей были введены в эксплуатацию без PWHT и показали удовлетворительные результаты. Вероятно, это связано с удачным совпадением хороших методов сварки (минимальное тепловложение), небольших сварных швов и воздействия среды, не вызывающей межкристаллитной коррозии. Другими словами, обстоятельства не всегда требуют предельного состава и практики.

Термическая обработка после сварки: основы и преимущества

В C&E Industrial Services мы гордимся тем, что являемся единственным поставщиком послесварочной термообработки (PWHT) в Юго-Западном регионе.Эта обработка может улучшить качество вашего материала и значительно увеличить его долговечность, если все сделано правильно. Однако, хотя многие слышали о сварке, гораздо меньше слышали о PWHT. В этой статье мы думали, что дадим базовое определение процесса, а также его преимуществ.

Разоблачение истины о послесварочной термообработке

Как следует из названия, PWHT — это процесс, при котором тепло применяется после завершения процесса сварки.Сварка, хотя и является важным процессом, может ослабить металл или оборудование, добавив к материалу остаточного напряжения. Чтобы исправить этот часто неизбежный аспект сварки, можно использовать PWHT для поддержания прочности материала. Обычно он работает путем нагрева материала до температуры ниже критической в ​​течение длительного периода времени, что может снизить напряжения, возникающие в процессе сварки. Период охлаждения также контролируется, поэтому в процессе не появляются новые слабые места. Обработка особенно популярна в нефтяной, газовой и нефтехимической отраслях.

Многочисленные преимущества PWHT

Как упоминалось выше, обработка используется для снижения напряжений, возникающих в процессе сварки. Если в процессе сварки материал ослаблен до неприемлемого уровня, он, скорее всего, выйдет из строя намного раньше, чем предполагалось. Кроме того, определенные нормы ASME требуют PWHT для определенных материалов и толщин. Эти материалы часто подвержены риску коррозионного растрескивания под напряжением. В целом, это важный процесс для поддержания прочности и функциональности вашего материала.

Если вы хотите обеспечить долговечность своих труб, C&E Industrial Services может предоставить такую ​​обработку, которую не предоставляет никакая другая компания. Свяжитесь с нами сегодня, чтобы узнать о наших услугах PWHT.

Влияние послесварочной термообработки на механические и электрохимические свойства сварных труб из углеродистой стали

1.

М. Протич, С. Шамширбанд, Д. Петкович, А. Аббаси, М.Л.М. Киа, Дж. А. Унар, Л. Живкович, М. Раоса, Energy 87 , 343–351 (2015)

Статья Google ученый

2.

О.К. Квон, Д.А. Cha, C.S. Park, Energy 57 , 375–381 (2013)

Статья Google ученый

3.

Z. Tang, S.K. Хун, В. Сяо, Дж. Тейлор, Corros. Sci. 48 , 322–342 (2006)

Статья Google ученый

4.

P.R. Roberge, Corrosion Inspection and Monitoring (Wiley, New Jersey, 2007), стр. 1–26

Google ученый

5.

Л. Гарверик, Коррозия в нефтехимической промышленности (ASM International, Novelty, 1994), стр. 113–121

Google ученый

6.

J. Gutzeit, R.D. Merrick, L.K. Шарфштейн, ASM Metals Handbook , vol. 13C (ASM International, новинка, 1987 г.), стр. 1262–1287

Google ученый

7.

F. Nasirpouri, A. Mostafaei, L. Fathyunes, R. Jafari, Eng.Провал. Анальный. 40 , 75–88 (2014)

Статья Google ученый

8.

Ф. Данешвар-Фатах, А. Мостафаи, Р. Хоссейнзаде-Тагани, Ф. Насирпури, англ. Провал. Анальный. 28 , 69–77 (2013)

Статья Google ученый

9.

A. Mostafaei, S.M. Peighambari, F. Nasirpouri, Eng. Провал. Анальный. 28 , 241–251 (2013)

Артикул Google ученый

10.

М. Ширинзаде-Дастгири, Дж. Мохаммади, Ю. Бехнамян, А. Эглими, А. Мостафаей, англ. Провал. Анальный. 53 , 78–96 (2015)

Статья Google ученый

11.

B.K. Шривастава, С.П. Тевари, Дж. Пракаш, Int. J. Eng. Sci. Technol. 2 , 625–631 (2010)

Google ученый

12.

К. Сюэ, Д. Бенсон, М.А. Мейерс, В.Ф. Нестеренко, Е.А. Олевский, Матер.Sci. Англ. A354 , 166–179 (2003)

Артикул Google ученый

13.

Дж. Э. Раамирес, С. Мишель, Р. Шокли, Weld. J. 84 , 113–123 (2005)

Google ученый

14.

E.I. Самуэль, Б.К. Чоудхари, K.B.S. Рао, матер. Sci. Technol. 23 , 992–999 (2007)

Артикул Google ученый

15.

M.R. Tavakoli Shoushtari, M.H. Моайед, А. Давуди, Коррос. Eng., Sci. Technol. 46 , 415–424 (2011)

Артикул Google ученый

16.

Г. Танигучи, К. Ямасита, Kobelco Technol. Ред. 32 , 33–39 (2013)

Google ученый

17.

S.-J. Ким, К.-М. Луна, Мет. Матер. Int. 4 , 395–401 (2002)

Артикул Google ученый

18.

S.-J. Ким, С.-К. Янг, Ж.-И. Kim, Met. Матер. Int. 11 , 63–69 (2005)

Статья Google ученый

19.

B.K. Шривастава, С.П. Тевари, Дж. Пракаш, Int. J. Eng. Sci. Technol. 2 (4), 625–631 (2010)

Google ученый

20.

S. Kim, J. Lee, B. Hwang, C.G. Ли, К. Ли, Met. Матер. Int. 17 , 137–142 (2011)

Статья Google ученый

21.

К.-М. Мун, М.-Х. Ли, К.-Дж. Ким, С.-Дж. Ким, Surf. Пальто. Technol. 169–170 , 675–678 (2003)

Артикул Google ученый

22.

Д.А. Джонс, Принципы и предотвращение коррозии , 2-е изд. (Прентис-Холл, Нью-Джерси, 1996), стр. 143–167

Google ученый

23.

Б. Крейг, ASM Handbook , vol. 13A (ASM International, новинка, 2003 г.), стр.878–884

Google ученый

24.

C.G. Ли, X. Вэй, J.W. Кисар, Дж. Хоун, Science 321 , 385–388 (2008)

Статья Google ученый

25.

G.E. Linnert, Сварка и металлургия: углеродистые и легированные стали (Американское сварочное общество, Майами, 1994), стр. 478–489

Google ученый

Передовые технологии и материалы — Оценка эффективности воздействия термообработки после сварки на микроструктуру, механический и коррозионный потенциал низкоуглеродистой стали

Авторы: Исиака Олуволе Оладеле, Дэвис Бабатунде Алонж, Тимоти Олакунле Бетику, Эммануэль Огиомомо Игбафен1, Бенджамин Омотайо Адевуйи

Аннотация

Исследовано влияние послесварочной термообработки (PWHT) на микроструктуру, механические и коррозионные свойства низкоуглеродистой стали.Сварку стыка проводили методами ручной дуговой сварки металла (MMAW) при сварочном напряжении 23 В и сварочном токе 110 А с использованием присадочного материала E6013 диаметром 3,2 мм. Сварную низкоуглеродистую сталь проводили термообработкой путем полного отжига. Определены механические свойства (твердость, ударная вязкость и свойства растяжения) образцов AW и PWHT. Микроструктуру образцов AW и PWHT охарактеризовали с помощью оптической микроскопии.Коррозионное поведение образца изучали в среде 3,5 мас.% NaCl с использованием метода потенциодинамической поляризации. Результаты показали, что образцы AW обладают хорошим сочетанием механических и коррозионных свойств. Микроструктура выявила мелкие зерна перлита, случайным образом диспергированные в феррите для образца основного металла (BM) AW, в то время как агломерированные и мелкие частицы эпсилон-карбида или цементита случайным образом диспергированы на ферритной фазе зоны термического влияния (HAZ) и металле сварного шва (WM). ) АВ соответственно.Образцы PWHT показывают, что процесс отжига позволяет диффузию и рост мелких зерен в частичные крупные зерна феррита и перлита, что не способствует улучшению свойств. Таким образом, был сделан вывод, что параметры сварки, установленные при сварке низкоуглеродистой стали, являются оптимальными для получения качественного шва.

Ключевые слова: сталь низкоуглеродистая; сварка; послесварочная термообработка; механические свойства; микроструктура; коррозионное поведение.

DOI: 10.24867 / ATM-2019-1-007

Pdf download

Важность послесварочной термообработки

Для высококачественных сварочных работ термообработка после сварки является неотъемлемой частью процесса. Такая специальная термообработка резко снижает эффект термического напряжения, возникающего в процессе сварки. Термическое напряжение возникает потому, что, хотя металл является чрезвычайно прочным и долговечным материалом, он все же в некоторой степени уязвим к чрезвычайно высоким температурам, возникающим во время процесса сварки.Давайте подробнее рассмотрим термическую обработку после сварки, или PWHT, как ее иногда называют, и почему они так важны.

Важность высококачественной сварки

Сварка — незаменимый инструмент, который позволяет конструировать и производить трубопроводы, сосуды под давлением, детали, работающие под давлением, и конструктивные элементы. Во время этого процесса расплавленная ванна часто испытывает резкое и резкое повышение температуры. По мере того, как металл начинает остывать, он подвергается усадке из-за внезапного теплового напряжения.Это может отрицательно сказаться на качестве и химически изменить структуру структуры стали. Если не решить эту проблему, сварная деталь может перестать выполнять свою функцию, что может привести к катастрофическим последствиям.

Что вызывает термический стресс?

Существует множество причин термического напряжения, но, к счастью, их можно в значительной степени обратить или устранить с помощью эффективного применения термической обработки после сварки. Некоторые из причин, по которым может возникать термическое напряжение, включают следующее:

• Слои металла вызывают образование температурного градиента на различных участках сварного шва.
• Затронут несколько участков металла.
• Большая часть стали имеет температуру окружающей среды или около нее.
• Результат быстрого охлаждения изменяет макроструктуру стали; это может сделать сталь более слабой и менее эффективной.

Термическая обработка после сварки может помочь устранить вероятность этих проблем за счет нагрева и охлаждения области сварки. Это даст структуре стали достаточно времени, чтобы вернуться в исходное состояние. Специалисты STI Group обладают непревзойденным опытом в этом процессе.

Факторы стресса

На качество металла большое влияние оказывает скорость нагрева и охлаждения. Послеродовая термообработка снижает температуру металла до исходного уровня. Чем толще металл, тем больше он подвержен остаточным напряжениям. Другие факторы, влияющие на уровень напряжения стали, включают:

• Когда два разных материала свариваются вместе, их структура может изменять структуру основного металла.
• Если в процессе сварки будет введен водород, металл может растрескиваться и ржаветь.
• Если область сварного шва тверже остальной стали, увеличивается вероятность коррозии и растрескивания.