Deformação a quente, evolução de microestrutura e métodos de soldagem de tubos de aço soldados de paredes grossas

Deformação a quente, evolução de microestrutura e métodos de soldagem de tubos de aço soldados de paredes grossas Primeiro. Deformação quente e microestrutura Evolução de tubos de aço soldados de paredes grossas Tubos de aço soldados de paredes espessas são uma superliga à base de níquel reforçada por precipitação difícil de deformar, semelhante em composição à antiga liga EI929 da União Soviética, exibindo altos níveis de fortalecimento de solução sólida e fortalecimento de precipitação de fase γ'. Possui excelente resistência à oxidação, resistência à corrosão quente e alta resistência ao rendimento, resistência à tração e resistência à fluência a altas temperaturas. É usado principalmente em ambientes com altas temperaturas, estresse complexo e meios corrosivos, como na fabricação de pás de turbinas para motores aeronáuticos. Devido à faixa relativamente estreita de parâmetros de trabalho a quente para esta liga, quando usada para forjamento a quente de lâminas de turbina, os forjados são propensos a instabilidade de microestrutura e rachaduras, levando a uma alta taxa de sucata. Portanto, estudar o comportamento de deformação a quente desta liga sob diferentes condições de deformação a quente é de grande importância para obter peças forjadas qualificadas. Os pesquisadores analisaram as características rheological do comportamento desta liga usando os dados obtidos das experiências de compressão de alta temperatura nas tubulações de aço soldadas grosso-muradas, estabeleceram a equação constitutiva para as tubulações de aço soldadas grosso-muradas dentro da escala de parâmetros quentes da deformação, e estudou a influência da temperatura de deformação e taxa de deformação na microestrutura da liga. A matéria-prima utilizada no experimento foram as barras de tubos de aço soldadas de paredes grossas laminadas a quente, cuja microestrutura original consistia principalmente em grãos equiaxados com um tamanho de grão de 10-30 μm. As barras foram usinadas em espécimes cilíndricos de Φ 8mm × 12mm, com ranhuras rasas em ambas as extremidades para armazenar lubrificante de alta temperatura. Testes de compressão isotérmica foram conduzidos numa máquina de teste. As temperaturas de deformação foram de 1090, 1120, 1150 e 1180 ° C, e as taxas de deformação foram de 0,1, 1, 10 e 50 s, com uma deformação máxima de aproximadamente 60%. Durante o experimento, a máquina de teste coletou e calculou automaticamente os dados de curso, carga, estresse e deformação. Após a deformação, os espécimes foram refrigerados a água, depois cortados longitudinalmente, moídos, polidos e depois gravados com uma solução de CuSO4 (20g) + H2SO4 (5 ml) + HCl (50 ml) + H2O (100 ml). A microestrutura da liga foi então observada sob um microscópio metalográfico. Resultados experimentais mostram que: 1. Sob condições diferentes da deformação, as tubulações de aço soldadas grosso-muradas exibem o amolecimento rheological com tensão crescente. Este amolecimento é causado pela recristalização dinâmica durante a deformação a quente. À medida que a taxa de deformação diminui, tanto a deformação na qual a tensão de fluxo atinge seu pico quanto a tensão de pico diminuem. 2. Uma equação constitutiva para deformação de alta temperatura de tubos de aço soldados de paredes grossas foi estabelecida. Os valores calculados e os valores experimentais mostram boa concordância, com erros relativos todos abaixo de 8%, indicando que a equação descreve com precisão o comportamento reológico da liga durante a deformação a quente. 3. A temperatura da deformação afeta significativamente a microestrutura de tubos de aço soldados de paredes grossas. Com o aumento da temperatura, a recristalização dinâmica torna-se mais completa, o tamanho do grão aumenta e a uniformidade da estrutura do grão melhora. Com o aumento da tensão, o tamanho do grão primeiro diminui e depois aumenta. A estrutura do grão é relativamente fina quando a taxa de deformação é 1 s ⁻¹. Em segundo lugar, soldagem fixa horizontal de tubos de aço inoxidável de paredes grossas. Tubos de aço inoxidável são materiais de aço ocos e longos amplamente utilizados como tubulações para transportar fluidos como petróleo, gás natural, água, gás de carvão e vapor. Tubos de aço inoxidável, mantendo a mesma resistência à flexão e torção, são mais leves e amplamente utilizados na fabricação de peças mecânicas e estruturas de engenharia. Eles também são comumente usados na produção de várias armas convencionais, canos de armas e projéteis de artilharia. Para tubos de aço submetidos à pressão do fluido, são necessárias paredes de aço mais espessas e testes hidráulicos são realizados para verificar sua resistência à pressão e garantir que elas não vazem, fiquem molhadas ou expandam sob pressão especificada. Tubos de aço inoxidável são divididos em tipos sem costura e soldados. Tubos de aço inoxidável sem costura, também conhecidos como tubos de aço inoxidável sem costura, são feitos perfurando lingotes de aço ou placas de tubo sólido para formar um tubo áspero, que é então laminado a quente, laminado a frio ou estirado a frio. As especificações dos tubos de aço sem costura são expressas em milímetros como diâmetro externo × espessura da parede. Um tipo comumente usado é o tubo de aço inoxidável 1Cr18Ni9Ti. A seção a seguir usa um tubo de aço inoxidável 1Cr18Ni9Ti com um diâmetro de Ф159mm × 12mm como exemplo para introduzir seu método de soldagem fixa horizontal. Análise 1. Welding: (1) as junções fixas horizontais da extremidade de Cr18Ni9Ti aço inoxidável Ф159mm × 12mm grandes tubulações de aço são usadas principalmente no equipamento da energia nuclear e no determinado equipamento químico onde o calor e a resistência ácida são exigidos. A soldagem é difícil e os requisitos para as juntas soldadas são muito altos. A superfície interna deve ser bem formada, com convexidade moderada e sem concavidade. São necessárias inspeções pós-solda PT e RT. Anteriormente, a soldagem TIG ou a soldagem a arco manual eram usadas. O primeiro é ineficiente e dispendioso, enquanto o segundo é difícil de garantir e ineficiente. Para garantir eficiência e confiabilidade, a soldagem interna e externa do fio de enchimento TIG é usada para a camada de raiz e a soldagem MAG é usada para as camadas de enchimento e tampamento, garantindo eficiência e confiabilidade. (2) O coeficiente de expansão térmica e a condutividade elétrica do aço inoxidável 1Cr18Ni9Ti diferem significativamente dos do aço carbono e do aço de baixa liga. Além disso, a piscina fundida tem pouca fluidez e pouca formabilidade, especialmente durante a soldagem em todas as posições. Anteriormente, a soldagem MAG (Ar + 1% ~ 2% O2) de aço inoxidável era geralmente usada apenas para soldagem plana e soldagem de filetes. Durante a soldagem MAG, o comprimento da extensão do fio deve ser inferior a 10mm. A amplitude, a frequência, a velocidade e o tempo de permanência da tocha devem ser adequadamente coordenados, com movimentos consistentes. O ângulo da tocha deve ser ajustado conforme necessário para garantir uma fusão limpa e esteticamente agradável, garantindo as camadas de enchimento e tampamento. Método 2. Welding: O material é 1Cr18Ni9Ti, e as especificações do encaixe da tubulação são Ф159mm × 12mm. A soldadura manual do gás inerte do tungstênio (TIG) é usada para a passagem da raiz, seguida pela soldadura blindada misturada do gás (CO2 + Ar) para o enchimento e tampar passa. Soldagem vertical horizontal fixa em todas as posições é empregada. 3. Preparação pré-soldadura: (1) Limpe o óleo e a sujeira, e moa a superfície chanfrada e a área circunvizinha de 10mm para conseguir um brilho metálico. (2) Verifique se as linhas de água, eletricidade e gás estão desobstruídas e se os equipamentos e acessórios estão em boas condições. (3) Montar conforme as dimensões. A soldagem de posicionamento usa nervuras para fixação (2 pontos, 7 pontos e 11 pontos são fixos). A soldadura interna do posicionamento do chanfro pode igualmente ser usada, mas deve-se tomar cuidado com posicionar a soldadura. Tempo do post: Dec-02-2025