L'estrès residual de la soldadura és causada per la distribució desigual de la temperatura de la soldadura causada per la soldadura, l'expansió tèrmica i la contracció del metall de soldadura, etc., de manera que la construcció de la soldadura produirà inevitablement estrès residual.
El mètode més comú per eliminar l'estrès residual és el tremp a alta temperatura, és a dir, escalfar la soldadura a una determinada temperatura i mantenir-la durant un cert període de temps en un forn de tractament tèrmic i utilitzar la reducció del límit de rendiment del material. a alta temperatura per provocar el flux de plàstic en llocs amb gran tensió interna.La deformació elàstica disminueix gradualment i la deformació plàstica augmenta gradualment per reduir l'estrès.
1.Elecció del mètode de tractament tèrmic
L'efecte del tractament tèrmic posterior a la soldadura sobre la resistència a la tracció i el límit de fluència del metall està relacionat amb la temperatura del tractament tèrmic i el temps de retenció.L'efecte del tractament tèrmic posterior a la soldadura sobre la resistència a l'impacte del metall de soldadura varia segons els diferents tipus d'acer.
El tractament tèrmic posterior a la soldadura generalment adopta un tremp o una normalització a alta temperatura més un tremp a alta temperatura.Per a les juntes de soldadura de gas, s'adopten la normalització i el tremp a alta temperatura.Això es deu al fet que els grans de la costura de soldadura de gas i la zona afectada per la calor són gruixuts, i els grans s'han de refinar, de manera que s'adopta un tractament normalitzador.
Tanmateix, la normalització única no pot eliminar l'estrès residual, de manera que es requereix un tremp a alta temperatura per eliminar l'estrès.Un sol temperat a mitja temperatura només és adequat per al muntatge i la soldadura de grans contenidors ordinaris d'acer baix en carboni muntats in situ, i el seu propòsit és aconseguir l'eliminació parcial de l'estrès residual i la deshidrogenació.
En la majoria dels casos, s'utilitza un únic temperat a alta temperatura.L'escalfament i el refredament del tractament tèrmic no han de ser massa ràpids i les parets interiors i exteriors han de ser uniformes.
2.Mètodes de tractament tèrmic utilitzats en recipients a pressió
Hi ha dos tipus de mètodes de tractament tèrmic per als recipients a pressió: un és el tractament tèrmic per millorar les propietats mecàniques;l'altre és el tractament tèrmic posterior a la soldadura (PWHT).En termes generals, el tractament tèrmic posterior a la soldadura és el tractament tèrmic de la zona soldada o dels components soldats després de soldar la peça.
El contingut específic inclou el recuit d'alleujament de l'estrès, el recuit complet, la solució sòlida, la normalització, la normalització més el tremp, el tremp, l'alleujament de l'estrès a baixa temperatura, el tractament tèrmic de precipitació, etc.
En un sentit estricte, el tractament tèrmic posterior a la soldadura només es refereix al recuit d'alleujament de l'estrès, és a dir, per millorar el rendiment de la zona de soldadura i eliminar els efectes nocius com ara l'estrès residual de soldadura, per tal d'escalfar de manera uniforme i totalment la zona de soldadura. i parts relacionades per sota del punt de temperatura de transició de fase metàl·lica 2, i després el procés de refredament uniforme.En molts casos, el tractament tèrmic posterior a la soldadura tractat és essencialment un tractament tèrmic per alleujar l'estrès postsoldadura.
3.Propòsit del tractament tèrmic posterior a la soldadura
(1).Relaxeu l'estrès residual de la soldadura.
(2).Estabilitzar la forma i la mida de l'estructura i reduir la distorsió.
(3).Millorar el rendiment del metall base i les juntes soldades, incloent:
a.Millorar la plasticitat del metall de soldadura.
b.Reduir la duresa de la zona afectada per la calor.
c.Millorar la tenacitat a la fractura.
d.Millorar la força a la fatiga.
e.Restaurar o augmentar el límit elàstic reduït en el conformat en fred.
(4).Millorar la capacitat de resistir la corrosió per estrès.
(5).Allibereu més gasos nocius en el metall de soldadura, especialment hidrogen, per evitar l'aparició d'esquerdes retardades.
4.Judici de la necessitat de PWHT
Si el tractament tèrmic posterior a la soldadura és necessari per al recipient a pressió s'ha d'especificar clarament al disseny, que és requerit pel codi de disseny actual del recipient a pressió.
Per als recipients a pressió soldats, hi ha una gran tensió residual a la zona de soldadura i els efectes adversos de l'estrès residual.Només es manifesta sota determinades condicions.Quan la tensió residual es combina amb l'hidrogen de la soldadura, promourà l'enduriment de la zona afectada per la calor, donant lloc a la generació d'esquerdes fredes i esquerdes retardades.
Quan la tensió estàtica que queda a la soldadura o la tensió de càrrega dinàmica en l'operació de càrrega es combina amb l'acció corrosiva del medi, pot provocar corrosió per esquerdes, que és l'anomenada corrosió per tensió.La tensió residual de la soldadura i l'enduriment del metall base causat per la soldadura són factors importants per a l'esquerdament per corrosió per tensió.
Els resultats de la investigació mostren que l'efecte principal de la deformació i l'estrès residual sobre els materials metàl·lics és fer que el metall canviï de corrosió uniforme a corrosió local, és a dir, a corrosió intergranular o transgranular.Per descomptat, tant l'esquerda per corrosió com la corrosió intergranular dels metalls es produeixen en mitjans que tenen certes característiques per a aquest metall.
En presència d'estrès residual, és diferent segons la composició, concentració i temperatura del medi corrosiu, així com les diferències en la composició, estructura, estat superficial, estat de tensió, etc. del metall base i la zona de soldadura. , de manera que la corrosió La naturalesa del dany pot canviar.
5. Consideració de l'efecte integral del PWHT
El tractament tèrmic posterior a la soldadura no és del tot beneficiós.En general, el tractament tèrmic posterior a la soldadura és beneficiós per alleujar l'estrès residual i només es realitza quan hi ha requisits estrictes per a la corrosió per estrès.Tanmateix, la prova de tenacitat a l'impacte de l'exemplar mostra que el tractament tèrmic posterior a la soldadura no és bo per a la duresa del metall dipositat i la zona afectada per la calor de la soldadura, i de vegades es pot produir esquerdes intergranulars dins del rang de gruixut del gra de la calor de soldadura. zona afectada.
A més, PWHT es basa en la reducció de la resistència del material a alta temperatura per aconseguir alleujar l'estrès.Per tant, durant el PWHT, l'estructura pot perdre rigidesa.Per a estructures que adopten PWHT total o parcial, la soldadura a alta temperatura s'ha de considerar abans del tractament tèrmic.capacitat de suport.
Per tant, a l'hora de considerar si s'ha de realitzar un tractament tèrmic posterior a la soldadura, s'han de comparar exhaustivament els avantatges i els desavantatges del tractament tèrmic.Des del punt de vista del rendiment estructural, hi ha un costat per millorar el rendiment i l'altre costat per reduir el rendiment.S'ha de fer un judici raonable sobre la base d'una consideració exhaustiva dels dos aspectes.
Hora de publicació: 20-jun-2023