Čelik otporan na toplinu odnosi se na čelik koji ima i termičku stabilnost i toplinsku čvrstoću u uvjetima visoke temperature. Termička stabilnost se odnosi na sposobnost čelika da održi hemijsku stabilnost (otpornost na koroziju, neoksidaciju) u uslovima visoke temperature. Toplinska čvrstoća se odnosi na dovoljnu čvrstoću čelika u uslovima visoke temperature. Otpornost na toplinu uglavnom osiguravaju legure kao što su krom, molibden, vanadij, titanijum i niobijum. Stoga izbor materijala za zavarivanje treba odrediti na osnovu sadržaja legiranih elemenata u osnovnom metalu. Čelik otporan na toplinu se široko koristi u konstrukciji opreme za naftnu i petrohemijsku industriju. Većina perlitnog čelika otpornog na toplinu s kojim često dolazimo u kontakt ima niži sadržaj legure, kao što su 15CrMo, 1Cr5Mo, itd.
1 Zavarljivost hrom-molibdenskog čelika otpornog na toplotu
Krom i molibden su glavni legirani elementi perlitnog čelika otpornog na toplinu, koji značajno poboljšavaju otpornost metala na visoke temperature i otpornost na oksidaciju pri visokim temperaturama. Međutim, oni pogoršavaju performanse zavarivanja metala i imaju tendenciju kaljenja u zoni vara i toplotnog uticaja. Nakon hlađenja na zraku, lako je proizvesti tvrdu i lomljivu martenzitnu strukturu, koja ne samo da utječe na mehanička svojstva zavarenog spoja, već stvara i veliko unutrašnje naprezanje, što rezultira tendencijom hladnog pucanja.
Stoga, glavni problem pri zavarivanju čelika otpornog na toplinu predstavljaju pukotine, a tri faktora koji uzrokuju nastanak pukotina su: struktura, naprezanje i sadržaj vodika u zavaru. Stoga je posebno važno razviti razuman proces zavarivanja.
2 Perlitni proces zavarivanja čelika otpornog na toplinu
2.1 Bevel
Kosa se obično obrađuje plamenim ili plazma rezanjem. Ako je potrebno, rez treba prethodno zagrijati. Nakon poliranja, potrebno je izvršiti PT pregled kako bi se uklonile pukotine na kosi. Obično se koristi žljeb u obliku slova V, sa uglom utora od 60°. Iz perspektive sprečavanja pukotina, veći ugao žljebova je povoljan, ali povećava količinu zavarivanja. Istovremeno, žljeb i obje strane unutrašnjeg dijela se poliraju kako bi se uklonilo ulje i hrđa. te vlaga i drugi zagađivači (uklanjanje vodonika i sprječavanje pora).
2.2 Uparivanje
Potrebno je da se sklop ne može prisiliti kako bi se spriječilo unutrašnje naprezanje. Budući da čelik otporan na toplinu hrom-molibden ima veću sklonost pucanju, ograničenje šava ne smije biti preveliko tokom zavarivanja kako bi se izbjegla pretjerana krutost, posebno kada se zavaruju deblje ploče. Treba izbjegavati što je više moguće korištenje spojnica, stezaljki i stezaljki koje omogućavaju slobodno skupljanje zavara.
2.3 Izbor metoda zavarivanja
Trenutno, najčešće korišćene metode zavarivanja za zavarivanje cevovoda u našim postrojenjima za naftu i petrohemiju su elektrolučno zavarivanje za osnovni sloj i zavarivanje elektrodom za poklopac punjenja. Ostale metode zavarivanja uključuju zavarivanje rastopljenim inertnim plinom (MIG zavarivanje), zavarivanje zaštićeno CO2 plinom, zavarivanje elektrošljakom i automatsko zavarivanje pod vodom, itd.
2.4 Izbor materijala za zavarivanje
Princip izbora materijala za zavarivanje je da sastav legure i svojstva čvrstoće metala šava u osnovi treba da budu u skladu sa odgovarajućim pokazateljima osnovnog metala ili da ispunjavaju minimalne pokazatelje performansi predložene tehničkim uslovima proizvoda. Kako bi se smanjio sadržaj vodika, prvo treba koristiti alkalnu šipku za zavarivanje s niskim sadržajem vodika. Šipku za zavarivanje ili fluks treba osušiti prema propisanom postupku i izvaditi po potrebi. Treba ga ugraditi u kantu za izolaciju šipke za zavarivanje i po potrebi odnijeti. U kanti za izolaciju šipke za zavarivanje ne smije biti više od 4. sati, u suprotnom treba ponovo osušiti, a broj vremena sušenja ne bi trebao biti veći od tri puta. U konkretnom procesu izgradnje postoje detaljni propisi. Kod ručnog elektrolučnog zavarivanja hrom-molibdenskog čelika otpornog na toplinu, mogu se koristiti i austenitne elektrode od nehrđajućeg čelika, kao što su elektrode A307, ali je i dalje potrebno predgrijavanje prije zavarivanja. Ova metoda je prikladna za situacije u kojima se zavar ne može termički obraditi nakon zavarivanja.
2.5 Predgrijavanje
Predgrijavanje je važna procesna mjera za zavarivanje hladnih pukotina i ublažavanje naprezanja perlitnog čelika otpornog na toplinu. Kako bi se osigurao kvalitet zavarivanja, bilo da se radi o tačkastom zavarivanju ili tokom procesa zavarivanja, treba ga prethodno zagrijati i održavati u određenom temperaturnom rasponu.
2.6 Sporo hlađenje nakon zavarivanja
Sporo hlađenje nakon zavarivanja je princip koji se mora striktno pridržavati pri zavarivanju hrom-molibdenskog čelika otpornog na toplinu. To se mora učiniti čak i tokom vrućeg ljeta. Generalno, azbestna tkanina se koristi za pokrivanje zavara i područja blizu šava odmah nakon zavarivanja. Mali zavari se mogu postaviti Polako ohladiti u azbestnu tkaninu.
2.7 Termička obrada nakon zavarivanja
Toplinsku obradu treba izvršiti odmah nakon zavarivanja, čija je svrha spriječiti pojavu odgođenih pukotina, ukloniti naprezanje i poboljšati konstrukciju.
Xinfa oprema za zavarivanje ima karakteristike visokog kvaliteta i niske cijene. Za detalje posjetite:Proizvođači zavarivanja i rezanja – Kina tvornica i dobavljači zavarivanja i rezanja (xinfatools.com)
3 Mjere opreza za zavarivanje
(1) Prilikom zavarivanja ove vrste čelika moraju se poduzeti mjere kao što su predgrijavanje i sporo hlađenje nakon zavarivanja. Međutim, što je viša temperatura predgrijavanja, to bolje. Zahtjevi procesa zavarivanja moraju se striktno poštovati.
(2) Višeslojno zavarivanje treba koristiti za debele ploče, a temperatura međusloja ne smije biti niža od temperature predgrijavanja. Zavarivanje treba završiti u jednom potezu, a najbolje je ne prekidati. Ako postoji potreba za pauzom između slojeva, potrebno je poduzeti mjere toplinske izolacije i sporog hlađenja, a iste mjere predgrijavanja treba poduzeti prije ponovnog zavarivanja.
(3) Tokom procesa zavarivanja treba obratiti pažnju na popunjavanje kratera luka, poliranje spojeva i uklanjanje pukotina kratera (vruće pukotine). Štaviše, što je struja veća, to je krater dublji. Stoga se treba striktno pridržavati uputstava o procesu zavarivanja kako bi se odabrali parametri zavarivanja i odgovarajuća energija linije zavarivanja.
(4) Organizacija građenja je također važan faktor koji utiče na kvalitet zavarivanja, a saradnja različitih vrsta radova je posebno važna kako bi se izbjegao gubitak kvaliteta cjelokupnog šava zbog neuspjeha povezivanja na sljedeći proces.
(5) Pažnju treba obratiti i na uticaj vremenske sredine. Kada je temperatura okoline niska, temperatura predgrijavanja se može na odgovarajući način povećati kako bi se spriječio prebrzi pad temperature, a mogu se poduzeti hitne mjere kao što su zaštita od vjetra i kiše.
4 Rezime
Predgrijavanje, očuvanje topline, toplinska obrada nakon zavarivanja i drugi procesi su neophodne procesne mjere za zavarivanje hrom-molibdenskog čelika otpornog na toplinu. Ova tri su podjednako važna i ne mogu se zanemariti. Ako se bilo koja veza izostavi, posljedice će biti ozbiljne. Zavarivači moraju striktno provoditi procedure zavarivanja i ojačati vođenje osjećaja odgovornosti zavarivača. Ne treba riskirati i usmjeravati zavarivače da proces provedu ozbiljno i nužno. Sve dok striktno implementiramo proces zavarivanja tokom procesa izgradnje, dobro sarađujemo sa različitim vrstama radova i razumno organizujemo proces, možemo osigurati kvalitet zavarivanja i tehničke zahtjeve.
Vrijeme objave: 01.11.2023
