La ce ar trebui să se acorde atenție în timpul procesului de sudare a țevilor de oțel rezistente la căldură

Caracteristicile de bază ale sudării țevilor de oțel rezistente la căldură
Țevi de oțel rezistente la căldură sunt utilizate pe scară largă în medii cu temperaturi ridicate, cum ar fi cazane, schimbătoare de căldură și echipamente chimice. Cerințele lor de sudare diferă de cele ale oțelului carbon obișnuit. Țevile din oțel rezistente la căldură conțin de obicei proporții mari de elemente de aliere, cum ar fi crom, nichel și molibden. Aceste elemente își îmbunătățesc rezistența și rezistența la oxidare la temperaturi ridicate, dar le afectează și susceptibilitatea la fisurarea la cald, stabilitatea microstructurii și fereastra procesului în timpul sudării. Prin urmare, în timpul sudării, o înțelegere aprofundată a microstructurii materialului și a dinamicii tensiunii este esențială pentru a evita defectarea îmbinării sau degradarea rezistenței la căldură din cauza manipulării necorespunzătoare.

Cerințe de pregătire și preîncălzire înainte de sudare
Înainte de sudarea țevilor de oțel rezistente la căldură, curățarea temeinică este esențială pentru a se asigura că canelura de sudură și zonele înconjurătoare sunt lipsite de ulei, rugină și impurități pentru a preveni formarea de pori și incluziuni de zgură în timpul sudării. Preîncălzirea este deosebit de importantă pentru sudarea oțelurilor rezistente la căldură, în special a celor care conțin elemente de aliere ridicată. Preîncălzirea încetinește viteza de răcire, reduce tendința de întărire în zona de sudură și minimizează riscul de fisurare. În funcție de calitatea oțelului și grosimea peretelui, temperatura de preîncălzire variază în general între 150°C și 350°C. Înainte de sudare, trebuie utilizat un instrument de măsurare a temperaturii pentru a confirma că temperatura de preîncălzire îndeplinește standardele specificate.

Selectarea și potrivirea materialului de sudare
Selectarea materialului de sudare potrivit este esențială pentru asigurarea calității sudurii. Sudarea țevilor de oțel rezistente la căldură utilizează de obicei electrozi sau fire care se potrivesc cu compoziția materialului de bază pentru a menține rezistența îmbinării și rezistența la coroziune în medii cu temperaturi ridicate. De exemplu, oțelul Cr-Mo rezistent la căldură necesită electrozi cu conținut scăzut de hidrogen, în timp ce oțelul austenitic rezistent la căldură necesită consumabile rezistente la căldură care conțin nichel și crom. Trebuie luat în considerare și conținutul de hidrogen difuzibil al consumabilelor. Electrozii cu conținut scăzut de hidrogen trebuie uscați înainte de utilizare pentru a preveni fisurarea indusă de hidrogen.

Controlul parametrilor procesului de sudare
Aportul de căldură al sudării țevilor din oțel rezistent la căldură trebuie controlat corespunzător. Aportul excesiv de căldură poate duce la îngroșarea granulelor și la creșterea tensiunii de sudură, reducând astfel duritatea și rezistența la căldură a îmbinării. Aportul excesiv de căldură poate duce la fuziune incompletă sau defecte de sudură. Sudarea în mai multe treceri este de obicei utilizată pentru a minimiza efectele termice ale unei singure suduri. Parametri precum curentul de sudare, tensiunea și viteza trebuie ajustați în funcție de materialul conductei, grosimea și poziția de sudare pentru a evita concentrarea tensiunilor și potențiala fisurare.

Controlul deformării și al tensiunii în timpul sudării
Oțelul rezistent la căldură generează stres semnificativ la sudare în timpul sudării. Controlul necorespunzător poate duce la deformare sau chiar la fisuri. Prin urmare, sudarea simetrică sau sudarea prin salt este adesea folosită pentru a distribui stresul în timpul sudării. Se folosesc, de asemenea, accesorii și dispozitive de fixare adecvate pentru a preveni deplasarea excesivă a componentelor sudate. Pentru țevile de oțel mai groase, încălzirea localizată poate fi aplicată în secțiuni în timpul sudării pentru a atenua concentrația de tensiuni și pentru a asigura stabilitatea dimensională după sudare.

Importanța tratamentului termic post-sudare
Îmbinările sudate din țevi de oțel rezistente la căldură generează stres rezidual semnificativ în timpul răcirii, iar unele tipuri de oțel pot chiar dezvolta o microstructură fragilă, care dăunează țevilor supuse funcționării pe termen lung la temperaturi înalte. Prin urmare, tratamentul termic post-sudare este esențial. Revenirea sau normalizarea poate reduce stresul rezidual, poate rafina microstructura și poate îmbunătăți performanța generală a îmbinării. Temperatura tratamentului termic și timpul de menținere trebuie adaptate la materialul țevii și grosimea peretelui pentru a asigura o bună performanță la temperatură ridicată a îmbinării sudate.

Inspectarea si repararea defectelor de sudare
După sudare, calitatea sudurii ar trebui să fie evaluată temeinic prin inspecție vizuală, teste radiografice, teste cu ultrasunete și alte metode pentru a asigura absența defectelor, cum ar fi fisuri, pori și incluziuni de zgură. Odată ce defectele sunt descoperite, acestea trebuie reparate conform cerințelor procesului. Preîncălzirea și tratamentul post-încălzire trebuie efectuate și la repararea zonelor sudate pentru a preveni noi defecte. Toate procesele de reparație ar trebui să fie documentate pentru trasabilitatea ulterioară a calității.

Comparația măsurilor de precauție la sudare pentru diferite tipuri de țevi din oțel rezistente la căldură
Măsurile de precauție pentru sudare variază în funcție de tipul de oțel rezistent la căldură. De exemplu, preîncălzirea, selecția materialului de sudare și tratamentul post-sudare sunt diferite pentru oțelurile martensitice, austenitice și duplex rezistente la căldură. Următorul tabel compară măsurile de precauție cheie pentru sudarea mai multor tipuri comune de oțel rezistent la căldură:

Mediu de sudare și măsuri de siguranță
Sudarea oțelului rezistent la căldură are loc de obicei în condiții de lucru la temperaturi ridicate și intensitate ridicată, așa că trebuie luate măsuri de siguranță. Trebuie menținută o bună ventilație pe șantier pentru a preveni afectarea operatorilor de fum de sudare și gaze nocive. Sudorii trebuie să poarte îmbrăcăminte de protecție, măști și mănuși rezistente la temperaturi ridicate pentru a evita rănile cauzate de stropii de sudură. Echipamente adecvate de stingere a incendiilor ar trebui să fie, de asemenea, disponibile pentru a preveni incendiile cauzate de scânteile de sudură.