Ciri-ciri asas kimpalan paip keluli tahan panas
Paip keluli tahan panas digunakan secara meluas dalam persekitaran suhu tinggi seperti dandang, penukar haba, dan peralatan kimia. Keperluan kimpalan mereka berbeza daripada keluli karbon biasa. Paip keluli tahan haba biasanya mengandungi perkadaran tinggi elemen pengaliran seperti kromium, nikel, dan molibdenum. Unsur -unsur ini meningkatkan kekuatan dan rintangan pengoksidaan mereka pada suhu tinggi, tetapi mereka juga mempengaruhi kerentanan panas mereka, kestabilan mikrostruktur, dan tingkap proses semasa kimpalan. Oleh itu, semasa kimpalan, pemahaman menyeluruh tentang mikrostruktur dan dinamik tekanan bahan adalah penting untuk mengelakkan kegagalan bersama atau kemerosotan rintangan haba akibat pengendalian yang tidak wajar.
Penyediaan pra-kimpalan dan keperluan pemanasan
Sebelum kimpalan paip keluli tahan panas, pembersihan menyeluruh adalah penting untuk memastikan alur kimpalan dan kawasan sekitarnya bebas daripada minyak, karat, dan kekotoran untuk mencegah pembentukan liang dan kemasukan sanga semasa kimpalan. Preheating amat penting untuk keluli tahan kimpalan haba, terutama yang mengandungi unsur-unsur pengaliran yang tinggi. Pemantauan melambatkan kadar penyejukan, mengurangkan kecenderungan pengerasan di kawasan kimpalan, dan meminimumkan risiko retak. Bergantung pada gred keluli dan ketebalan dinding, suhu preheat umumnya berkisar dari 150 ° C hingga 350 ° C. Sebelum kimpalan, alat pengukuran suhu mesti digunakan untuk mengesahkan bahawa suhu pemanasan memenuhi piawaian yang ditentukan.
Pemilihan bahan kimpalan dan padanan
Memilih bahan kimpalan yang betul adalah penting untuk memastikan kualiti kimpalan. Kimpalan paip keluli tahan haba biasanya menggunakan elektrod atau wayar yang sepadan dengan komposisi bahan asas untuk mengekalkan kekuatan bersama dan ketahanan kakisan dalam persekitaran suhu tinggi. Sebagai contoh, keluli tahan haba Cr-MO memerlukan elektrod hidrogen rendah, manakala keluli tahan haba austenit memerlukan bahan habis haba yang mengandungi nikel dan kromium. Kandungan hidrogen yang boleh difahami dari bahan habis juga mesti dipertimbangkan. Elektrod hidrogen rendah perlu dikeringkan sebelum digunakan untuk mengelakkan keretakan yang disebabkan oleh hidrogen.
Kawalan parameter proses kimpalan
Input haba kimpalan paip keluli tahan panas mesti dikawal dengan betul. Input haba yang berlebihan boleh menyebabkan kasar bijirin dan peningkatan tekanan kimpalan, dengan itu mengurangkan ketahanan dan rintangan haba sendi. Input haba yang berlebihan boleh mengakibatkan kecacatan atau kecacatan kimpalan yang tidak lengkap. Kimpalan multi-pass biasanya digunakan untuk meminimumkan kesan terma satu kimpalan. Parameter seperti arus kimpalan, voltan, dan kelajuan mesti diselaraskan mengikut bahan, ketebalan, dan kedudukan kimpalan paip untuk mengelakkan kepekatan tekanan dan retak yang berpotensi.
Ubah bentuk dan kawalan tekanan semasa kimpalan
Keluli tahan haba menghasilkan tekanan kimpalan yang ketara semasa kimpalan. Kawalan yang tidak betul boleh menyebabkan ubah bentuk atau bahkan retak. Oleh itu, kimpalan simetri atau langkau kimpalan sering digunakan untuk mengedarkan tekanan semasa kimpalan. Lekapan dan lekapan yang sesuai juga digunakan untuk mengelakkan anjakan yang berlebihan komponen yang dikimpal. Untuk paip keluli tebal, pemanasan setempat boleh digunakan di bahagian semasa kimpalan untuk mengurangkan kepekatan tekanan dan memastikan kestabilan dimensi selepas kimpalan.
Kepentingan rawatan haba pasca kimpalan
Paip keluli tahan haba yang dikimpal sendi menghasilkan tekanan sisa yang ketara semasa penyejukan, dan beberapa gred keluli juga dapat membangunkan mikrostruktur rapuh, yang memudaratkan paip yang tertakluk kepada operasi suhu tinggi jangka panjang. Oleh itu, rawatan haba pasca kimpalan adalah penting. Pembiakan atau normalisasi dapat mengurangkan tekanan sisa, memperbaiki struktur mikro, dan meningkatkan prestasi keseluruhan sendi. Suhu rawatan haba dan masa pemegangan harus disesuaikan dengan bahan paip dan ketebalan dinding untuk memastikan prestasi suhu tinggi yang baik dari sendi yang dikimpal.
Memeriksa dan membaiki kecacatan kimpalan
Selepas kimpalan, kualiti kimpalan perlu dinilai secara menyeluruh melalui pemeriksaan visual, ujian radiografi, ujian ultrasonik, dan kaedah lain untuk memastikan ketiadaan kecacatan seperti retak, liang, dan kemasukan sanga. Sebaik sahaja kecacatan ditemui, mereka perlu dibaiki mengikut keperluan proses. Rawatan pemanasan dan pasca panas juga perlu dilakukan apabila membaiki kawasan dikimpal untuk mencegah kecacatan baru. Semua proses pembaikan perlu didokumenkan untuk kebolehkesanan kualiti berikutnya.
Perbandingan langkah berjaga-jaga kimpalan untuk pelbagai jenis paip keluli tahan panas
Langkah berjaga-jaga kimpalan berbeza-beza bergantung kepada jenis keluli tahan haba. Sebagai contoh, pemanasan, pemilihan bahan kimpalan, dan rawatan pasca kimpalan adalah berbeza untuk keluli tahan karat martensit, austenitik, dan dupleks. Jadual berikut membandingkan langkah berjaga-jaga utama untuk kimpalan beberapa jenis biasa keluli tahan haba:
| Jenis keluli tahan panas | Suhu preheating (℃) | Bahan pengisi biasa | Rawatan selepas kimpalan |
|---|---|---|---|
| Keluli tahan panas martensit | 200-350 | Elektrod hidrogen rendah | Membekalkan atau menormalkan pembiakan |
| Keluli tahan panas austenit | Tiada atau 100-150 | Elektrod tahan haba nikel-kromium | Penstabilan Penyepuh |
| Keluli tahan panas dupleks | 150-300 | Hidrogen rendah atau elektrod khas | Pembiakan |
Persekitaran dan langkah keselamatan kimpalan
Kimpalan keluli tahan haba biasanya berlaku di bawah keadaan kerja tinggi dan intensiti tinggi, jadi langkah berjaga-jaga keselamatan mesti diambil. Pengudaraan yang baik harus dikekalkan di tapak pembinaan untuk mencegah asap kimpalan dan gas berbahaya daripada mempengaruhi pengendali. Pengimpal harus memakai pakaian pelindung, topeng, dan sarung tangan tahan suhu tinggi untuk mengelakkan kecederaan akibat kimpalan. Peralatan pemadam kebakaran yang sesuai juga harus disediakan untuk mengelakkan kebakaran yang disebabkan oleh percikan kimpalan.