Problemy techniczne obróbki cieplnej szwu spawanego rury

Proces spawania rur stalowych spawanych wysoką częstotliwością (erw) odbywa się w warunkach dużej szybkości nagrzewania i dużej szybkości chłodzenia.Gwałtowna zmiana temperatury powoduje pewne naprężenia spawalnicze, zmienia się także struktura spoiny.Struktura w obszarze środka spawania wzdłuż spoiny to martenzyt niskowęglowy i niewielki obszar wolnego ferrytu;obszar przejściowy składa się z ferrytu i ziarnistego perlitu;a strukturą macierzystą jest ferryt i perlit.Dlatego wydajność rury stalowej wynika z różnicy między mikrostrukturą metalograficzną spoiny i korpusu macierzystego, co prowadzi do wzrostu wskaźnika wytrzymałości spoiny, podczas gdy wskaźnik plastyczności maleje, a wydajność procesu ulega pogorszeniu.Aby zmienić wydajność rury stalowej, należy zastosować obróbkę cieplną w celu wyeliminowania różnicy w mikrostrukturze pomiędzy spoiną a metalem rodzimym, tak aby gruboziarniste ziarna zostały rozdrobnione, struktura była jednolita, a naprężenia powstające podczas formowania na zimno i spawania zostaje wyeliminowany, a jakość spoiny i rury stalowej jest gwarantowana.Właściwości technologiczne i mechaniczne oraz dostosowują się do wymagań produkcyjnych późniejszego procesu obróbki na zimno.

Ogólnie rzecz biorąc, istnieją dwa rodzaje procesów obróbki cieplnej rur spawanych precyzyjnie:

(1) Wyżarzanie: Ma głównie na celu wyeliminowanie stanu naprężenia spawalniczego i zjawiska utwardzania przez zgniot oraz poprawę plastyczności spoiny spawanej rury.Temperatura ogrzewania jest niższa od punktu przejścia fazowego.
(2) Normalizowanie (obróbka normalizująca): Ma głównie na celu poprawę niejednorodności właściwości mechanicznych spawanej rury, tak aby właściwości mechaniczne metalu macierzystego i metalu w spoinie były podobne, aby poprawić mikrostrukturę metalu i udoskonalić ziarna.Temperatura ogrzewania jest chłodzona powietrzem w punkcie powyżej punktu przejścia fazowego.

Zgodnie z różnymi wymaganiami użytkowania rur spawanych precyzyjnie, można je podzielić na obróbkę cieplną spoiny i ogólną obróbkę cieplną.

1. Obróbka cieplna spoiny: można ją podzielić na obróbkę cieplną online i obróbkę cieplną offline

Obróbka cieplna szwu spawalniczego: Po zespawaniu rury stalowej do obróbki cieplnej wzdłuż kierunku osiowego szwu spawalniczego stosuje się zestaw urządzeń do nagrzewania indukcyjnego taśmy o średniej częstotliwości, a średnica jest dobierana bezpośrednio po chłodzeniu powietrzem i chłodzeniu wodą.Metoda ta nagrzewa jedynie obszar spoiny, nie obejmuje osnowy rury stalowej, a ma na celu poprawę struktury spoiny i wyeliminowanie naprężeń spawalniczych, bez konieczności mocowania pieca grzewczego.Szew spawalniczy jest podgrzewany pod prostokątnym czujnikiem.Urządzenie wyposażone jest w automatyczne urządzenie śledzące dla urządzenia mierzącego temperaturę.Po odkształceniu spoiny spawalniczej może ona automatycznie wyśrodkować i przeprowadzić kompensację temperatury.Może również wykorzystywać ciepło odpadowe spawania, aby oszczędzać energię.Największą wadą jest powierzchnia grzewcza.Różnica temperatur w stosunku do strefy nieogrzewanej może prowadzić do znacznych naprężeń szczątkowych, a linia robocza jest długa.

2. Ogólna obróbka cieplna: można ją podzielić na obróbkę cieplną online i obróbkę cieplną offline

1) Obróbka cieplna on-line:

Po zespawaniu rury stalowej należy zastosować dwa lub więcej zestawów nagrzewnic indukcyjnych pierścieniowych o średniej częstotliwości, aby ogrzać całą rurę, podgrzać ją do temperatury wymaganej do normalizacji w krótkim czasie 900-920 °C, przechowywać przez pewien czas czasu, a następnie schłodzić na powietrzu do temperatury poniżej 400°C.Normalne chłodzenie, dzięki czemu poprawia się organizacja całej rury.

2) Obróbka cieplna w piecu normalizującym off-line:

Ogólne urządzenie do obróbki cieplnej rur spawanych obejmuje piec komorowy i piec z trzonem rolkowym.Jako atmosferę ochronną stosuje się azot lub mieszaninę wodoru i azotu, aby nie dopuścić do utlenienia ani stanu jasnego.Ze względu na niską wydajność produkcji pieców komorowych, obecnie stosuje się piece z trzonem rolkowym do ciągłej obróbki cieplnej.Charakterystyka ogólnej obróbki cieplnej jest następująca: podczas procesu obróbki nie ma różnicy temperatur w ściance rury, nie powstają żadne naprężenia szczątkowe, czas nagrzewania i przetrzymywania można dostosować w celu dostosowania do bardziej złożonych specyfikacji obróbki cieplnej, oraz może być również automatycznie sterowany przez komputer, ale typu rolkowego.Wyposażenie pieca jest złożone, a koszty operacyjne wysokie.


Czas publikacji: 20 grudnia 2022 r