Deformación en caliente, evolución de la microestructura y métodos de soldadura de tubos de acero soldado de paredes gruesas

Deformación en caliente, evolución de la microestructura y métodos de soldadura de tubos de acero soldado de paredes gruesas Primero. Deformación en caliente y evolución de la microestructura de las tuberías de acero soldadas de paredes gruesas Las tuberías de acero soldadas de pared gruesa son una superaleación a base de níquel reforzada por precipitación difícil de deformar, similar en composición a la aleación EI929 de la antigua Unión Soviética, que exhibe altos niveles de fortalecimiento de la solución sólida y fortalecimiento de la precipitación de la fase γ'. Posee una excelente resistencia a la oxidación, resistencia a la corrosión en caliente y alto límite elástico, resistencia a la tracción y resistencia a la fluencia a altas temperaturas. Se utiliza principalmente en entornos con altas temperaturas, estrés complejo y medios corrosivos, como en la fabricación de palas de turbina para motores aeronáuticos. Debido a la gama relativamente estrecha de parámetros de trabajo en caliente para esta aleación, cuando se utiliza para la forja en caliente de las palas de la turbina, las piezas forjadas son propensas a la inestabilidad de la microestructura y las grietas, lo que lleva a una alta tasa de chatarra. Por lo tanto, estudiar el comportamiento de deformación en caliente de esta aleación bajo diferentes condiciones de deformación en caliente es de gran importancia para obtener piezas forjadas calificadas. Los investigadores analizaron las características de comportamiento reológico de esta aleación utilizando datos obtenidos de experimentos de compresión a alta temperatura en tubos de acero soldados de paredes gruesas, establecieron la ecuación constitutiva para tubos de acero soldados de paredes gruesas dentro del rango de parámetros de deformación en caliente, y estudió la influencia de la temperatura de deformación y la tasa de deformación en la microestructura de la aleación. La materia prima utilizada en el experimento fueron barras de tubería de acero soldadas de paredes gruesas laminadas en caliente, cuya microestructura original consistía principalmente en granos equiaxiales con un tamaño de grano de 10-30 μm. Las barras se mecanizaron en muestras cilíndricas de Φ 8mm x 12mm, con ranuras poco profundas en ambos extremos para almacenar lubricante a alta temperatura. Se realizaron ensayos de compresión isotérmica en una máquina de ensayo de Gleeble-1500. Las temperaturas de deformación fueron 1090, 1120, 1150 y 1180 °C, y las tasas de deformación fueron 0,1, 1, 10 y 50 s ⁻¹, con una deformación máxima de aproximadamente 60%. Durante el experimento, la máquina de prueba recopiló y calculó automáticamente los datos de carrera, carga, estrés y tensión. Después de la deformación, las muestras se enfriaron con agua, luego se cortaron longitudinalmente, se molieron, se pulieron y luego se grabaron con una solución de CuSO4. (20g) + H₂SO4. (5 ml) + HCl (50 ml) + H₂O (100 ml). La microestructura de la aleación se observó entonces bajo un microscopio metalográfico. Los resultados experimentales muestran que: 1. bajo diferentes condiciones de deformación, tubos de acero soldados de paredes gruesas exhiben reológico ablandamiento con tensión creciente. Este ablandamiento es causado por recristalización dinámica durante la deformación en caliente. A medida que disminuye la velocidad de deformación, disminuyen tanto la deformación a la que la tensión de flujo alcanza su pico como la tensión pico. 2. se estableció una ecuación constitutiva para la deformación a alta temperatura de tubos de acero soldados de paredes gruesas. Los valores calculados y los valores experimentales muestran un buen acuerdo, con errores relativos todos por debajo del 8%, lo que indica que la ecuación describe con precisión el comportamiento reológico de la aleación durante la deformación en caliente. 3. temperatura de deformación afecta significativamente la microestructura de paredes gruesas tubos de acero soldados. Con el aumento de la temperatura, la recristalización dinámica se vuelve más completa, aumenta el tamaño del grano y mejora la uniformidad de la estructura del grano. Con el aumento de la tasa de deformación, el tamaño de grano primero disminuye y luego aumenta. La estructura del grano es relativamente fina cuando la tasa de deformación es 1 s ⁻¹. En segundo lugar, soldadura fija horizontal de tubos de acero inoxidable de paredes gruesas. Las tuberías de acero inoxidable son materiales de acero largos y huecos ampliamente utilizados como tuberías para transportar fluidos como petróleo, gas natural, agua, gas de carbón y vapor. Las tuberías de acero inoxidable, a la vez que mantienen la misma resistencia a la flexión y torsión, son más livianas y se usan ampliamente en la fabricación de piezas mecánicas y estructuras de ingeniería. También se usan comúnmente en la producción de varias armas convencionales, cañones de armas y proyectiles de artillería. Para las tuberías de acero sometidas a presión de fluido, se requieren paredes de acero más gruesas, y se realizan pruebas hidráulicas para verificar su resistencia a la presión y garantizar que no se filtren, se humedezcan o se expandan bajo la presión especificada. Las tuberías de acero inoxidable se dividen en tipos sin costura y soldadas. Las tuberías de acero inoxidable sin costura, también conocidas como tubos de acero inoxidable sin costura, se fabrican perforando lingotes de acero o piezas en bruto de tubos sólidos para formar un tubo áspero, que luego se lamina en caliente, se lamina en frío o se estira en frío. Las especificaciones de los tubos de acero sin costura se expresan en milímetros como diámetro exterior × espesor de pared. Un tipo comúnmente utilizado es la tubería de acero inoxidable 1Cr18Ni9Ti. La siguiente sección utiliza una tubería de acero inoxidable 1Cr18Ni9Ti con un diámetro de Ф 159mm × 12mm como ejemplo para introducir su método de soldadura fija horizontal. 1. Análisis de soldadura: (1) Las juntas a tope fijas horizontales del acero inoxidable Cr18Ni9Ti Ф 159mm × 12mm de tubos de acero grandes se utilizan principalmente en equipos de energía nuclear y ciertos equipos químicos donde se requiere resistencia al calor y a los ácidos. La soldadura es difícil, y los requisitos para las uniones soldadas son muy altos. La superficie interior debe estar bien formada, con una convexidad moderada y sin concavidad. Se requieren inspecciones PT y RT posteriores a la soldadura. Anteriormente, se usaban soldadura TIG o soldadura por arco manual. El primero es ineficiente y costoso, mientras que el segundo es difícil de garantizar e ineficiente. Para garantizar la eficiencia y la confiabilidad, se utiliza la soldadura de alambre de relleno interno y externo TIG para la capa de raíz, y la soldadura MAG se utiliza para las capas de relleno y tapado, lo que garantiza la eficiencia y la confiabilidad. (2) El coeficiente de expansión térmica y la conductividad eléctrica del acero inoxidable 1Cr18Ni9Ti difieren significativamente de los del acero al carbono y el acero de baja aleación. Además, el baño fundido tiene poca fluidez y mala conformabilidad, especialmente durante la soldadura en todas las posiciones. Anteriormente, la soldadura MAG (Ar + 1% ~ 2% O2) de acero inoxidable generalmente solo se usaba para soldadura plana y soldadura de filete. Durante la soldadura MAG, la longitud de extensión del cable debe ser inferior a 10mm. La amplitud de oscilación del soplete, la frecuencia, la velocidad y el tiempo de permanencia del borde deben coordinarse adecuadamente, con movimientos consistentes. El ángulo de la antorcha debe ajustarse según sea necesario para garantizar una fusión de borde de soldadura aseado y estéticamente agradable, garantizando las capas de relleno y tapado. 2. método de soldadura: El material es 1Cr18Ni9Ti, y las especificaciones de la instalación de tuberías son Ф 159mm × 12mm. La soldadura manual del gas inerte del tungsteno (TIG) se utiliza para el paso de la raíz, seguido por la soldadura protegida del gas mezclado (CO2 + Ar) para los pasos del terraplén y de capsular. Se emplea soldadura vertical horizontal fija en todas las posiciones. 3. preparación de la Pre-soldadura: (1) Limpie el aceite y la suciedad, y mida la superficie del bisel y el área circundante de 10mm para lograr un brillo metálico. (2) Verifique que las líneas de agua, electricidad y gas no estén obstruidas, y que el equipo y los accesorios estén en buenas condiciones. (3) Ensamblar según las dimensiones. La soldadura de posicionamiento utiliza costillas para la fijación (2 puntos, 7 puntos y 11 puntos son fijos). También se puede usar soldadura de posicionamiento de bisel interno, pero se debe tener cuidado con la soldadura de posicionamiento. Tiempo de publicación: Dec-02-2025