1. Kriogen po'latning umumiy ko'rinishi
1) Past haroratli po'latga qo'yiladigan texnik talablar odatda quyidagilardir: past haroratli muhitda etarli kuch va etarlicha pishiqlik, yaxshi payvandlash ko'rsatkichlari, ishlov berish ko'rsatkichlari va korroziyaga chidamlilik va boshqalar. Ular orasida past haroratli chidamlilik, ya'ni qobiliyati past haroratda mo'rt sinish paydo bo'lishi va kengayishining oldini olish eng muhim omil hisoblanadi.Shuning uchun, mamlakatlar odatda eng past haroratda ma'lum bir ta'sirga chidamlilik qiymatini belgilaydilar.
2) Past haroratli po'latning tarkibiy qismlari orasida, odatda, uglerod, kremniy, fosfor, oltingugurt va azot kabi elementlar past haroratli qattiqlikni yomonlashtiradi va fosfor eng zararli hisoblanadi, shuning uchun erta past haroratli fosforsizlanish bo'lishi kerak. eritish jarayonida amalga oshiriladi.Marganets va nikel kabi elementlar past haroratning mustahkamligini yaxshilashi mumkin.Nikel tarkibidagi har 1% o'sish uchun mo'rt kritik o'tish harorati taxminan 20 ° C ga kamayishi mumkin.
3) Issiqlik bilan ishlov berish jarayoni past haroratli po'latning metallografik tuzilishi va don hajmiga hal qiluvchi ta'sir ko'rsatadi, bu ham po'latning past haroratli pishiqligiga ta'sir qiladi.Söndürme va temperli ishlov berishdan so'ng, past haroratning qattiqligi aniq yaxshilanadi.
4) Turli xil issiq shakllantirish usullariga ko'ra, past haroratli po'latni quyma po'lat va haddelenmiş po'latga bo'lish mumkin.Tarkibi va metallografik tuzilishining farqiga ko'ra, past haroratli po'latni quyidagilarga bo'lish mumkin: past qotishma po'lat, 6% nikel po'lat, 9% nikel po'lat, xrom-marganets yoki xrom-marganets-nikel ostenitik po'lat va xrom-nikel ostenitik zanglamaydigan po'lat. Kutmoq.Kam qotishma po'latdan odatda -100 ° C harorat oralig'ida sovutish uskunalari, transport uskunalari, vinil saqlash xonalari va neft-kimyo uskunalari ishlab chiqarish uchun ishlatiladi.Qo'shma Shtatlar, Buyuk Britaniya, Yaponiya va boshqa mamlakatlarda 9% nikel po'latdan 196 ° S haroratda past haroratli tuzilmalarda, masalan, suyultirilgan biogaz va metanni saqlash va tashish uchun saqlash tanklari, suyuq kislorodni saqlash uchun uskunalar keng qo'llaniladi. , va suyuq kislorod va suyuq azot ishlab chiqarish.Ostenitik zanglamaydigan po'lat juda yaxshi past haroratli strukturaviy materialdir.U past haroratlarda yaxshi chidamlilik, mukammal payvandlash ko'rsatkichlari va past issiqlik o'tkazuvchanligiga ega.Suyuq vodorod va suyuq kislorod uchun transport tankerlari va saqlash tanklari kabi past haroratli sohalarda keng qo'llaniladi.Biroq, tarkibida ko'proq xrom va nikel borligi sababli, u qimmatroq.
2. Past haroratli po'latdan payvandlash konstruktsiyasining umumiy ko'rinishi
Past haroratli po'latdan payvandlash usulini va qurilish sharoitlarini tanlashda muammoning asosiy e'tibori quyidagi ikki jihatga qaratiladi: payvandlangan birikmaning past haroratga chidamliligining yomonlashishini oldini olish va payvandlash yoriqlari paydo bo'lishining oldini olish.
1) Konik ishlov berish
Past haroratli po'latdan payvandlangan bo'g'inlarning yiv shakli oddiy karbonli po'latdan, past qotishma po'latdan yoki zanglamaydigan po'latdan printsipial jihatdan farq qilmaydi va odatdagidek ishlov berilishi mumkin.Ammo 9Ni Gang uchun trubaning ochilish burchagi afzalroq 70 darajadan kam emas, to'mtoq qirrasi esa 3 mm dan kam emas.
Barcha past haroratli po'latlarni oksiasetilen mash'alasi bilan kesish mumkin.9Ni po'latni gaz bilan kesishda oddiy uglerodli konstruktiv po'latni gaz bilan kesishga qaraganda kesish tezligi biroz sekinroq.Agar po'latning qalinligi 100 mm dan oshsa, chiqib ketish tomoni gazni kesishdan oldin 150-200 ° S ga qadar qizdirilishi mumkin, lekin 200 ° C dan oshmasligi kerak.
Gazni kesish payvandlash issiqligidan ta'sirlangan joylarga salbiy ta'sir ko'rsatmaydi.Shu bilan birga, nikel o'z ichiga olgan po'latning o'z-o'zidan qotib qolish xususiyatiga ega bo'lganligi sababli, kesilgan sirt qattiqlashadi.Payvandlangan bo'g'inning qoniqarli ishlashini ta'minlash uchun payvandlashdan oldin kesilgan yuzaning sirtini toza silliqlash uchun silliqlash g'ildiragidan foydalanish yaxshidir.
Agar payvand choki yoki asosiy metallni payvandlash paytida olib tashlash kerak bo'lsa, yoy kovlashidan foydalanish mumkin.Shu bilan birga, tishli sirtni qayta qo'llashdan oldin hali ham toza zımparalanishi kerak.
Po'latni haddan tashqari qizib ketish xavfi tufayli oksiasetilenli olovli teshiklarni ishlatmaslik kerak.
2) Payvandlash usulini tanlash
Past haroratli po'lat uchun mavjud bo'lgan odatiy payvandlash usullari orasida boshq payvandlash, suv ostida payvandlash va eritilgan elektrodli argon boshq payvandlash kiradi.
Arkni payvandlash past haroratli po'lat uchun eng ko'p ishlatiladigan payvandlash usuli bo'lib, uni turli xil payvandlash joylarida payvandlash mumkin.Payvandlash uchun issiqlik kiritish taxminan 18-30KJ / sm ni tashkil qiladi.Agar past vodorod tipidagi elektrod ishlatilsa, to'liq qoniqarli payvandlangan birikmani olish mumkin.Nafaqat mexanik xususiyatlar yaxshi, balki tirqishning mustahkamligi ham juda yaxshi.Bunga qo'shimcha ravishda, boshq payvandlash mashinasi oddiy va arzon, uskunaning sarmoyasi kichik bo'lib, u pozitsiya va yo'nalishga ta'sir qilmaydi.cheklovlar kabi afzalliklar.
Past haroratli po'latdan suv ostida payvandlashning issiqlik kiritishi taxminan 10-22KJ / sm ni tashkil qiladi.Oddiy uskuna, yuqori payvandlash samaradorligi va qulay ishlashi tufayli u keng qo'llaniladi.Biroq, oqimning issiqlik izolyatsiyasi ta'siri tufayli sovutish tezligi sekinlashadi, shuning uchun issiq yoriqlar hosil qilish tendentsiyasi ko'proq bo'ladi.Bundan tashqari, iflosliklar va Si tez-tez manba metalliga oqimdan kirishi mumkin, bu esa bu tendentsiyani yanada kuchaytiradi.Shuning uchun, suv ostida payvandlashdan foydalanganda, payvandlash paychalarining va oqimning tanloviga e'tibor bering va ehtiyotkorlik bilan ishlang.
CO2 gazidan himoyalangan payvandlash orqali payvandlangan bo'g'inlar past qattiqlikka ega, shuning uchun ular past haroratli po'lat payvandlashda ishlatilmaydi.
Volfram argonli payvandlash (TIG payvandlash) odatda qo'lda amalga oshiriladi va uning payvandlash issiqlik kiritishi 9-15KJ / sm gacha cheklangan.Shuning uchun, payvandlangan bo'g'inlar to'liq qoniqarli xususiyatlarga ega bo'lsa-da, po'lat qalinligi 12 mm dan oshganda, ular butunlay yaroqsiz.
MIG payvandlash - past haroratli po'latni payvandlashda eng ko'p ishlatiladigan avtomatik yoki yarim avtomatik payvandlash usuli.Uning payvandlash issiqligi 23-40KJ / sm ni tashkil qiladi.Tomchilarni uzatish usuliga ko'ra, uni uch turga bo'lish mumkin: qisqa tutashuvli uzatish jarayoni (pastki issiqlik kiritish), reaktiv uzatish jarayoni (yuqori issiqlik kiritish) va impulsli oqim uzatish jarayoni (eng yuqori issiqlik kiritish).Qisqa tutashuvli o'tish MIG payvandlashda etarli darajada penetratsiya muammosi mavjud va zaif termoyadroviy nuqson paydo bo'lishi mumkin.Xuddi shunday muammolar boshqa MIG oqimlarida ham mavjud, ammo boshqa darajada.Qoniqarli penetratsiyaga erishish uchun yoyni ko'proq konsentratsiyali qilish uchun himoya gaz sifatida sof argonga CO2 yoki O2 ning bir necha foizdan o'nlab foizgacha infiltratsiyasi mumkin.Tegishli foizlar payvandlanadigan po'latni sinovdan o'tkazish orqali aniqlanadi.
3) Payvandlash materiallarini tanlash
Payvandlash materiallari (jumladan, payvandlash tayog'i, payvandlash paychalarining va oqim va boshqalar) odatda ishlatiladigan payvandlash usuliga asoslangan bo'lishi kerak.Tanlash uchun qo'shma shakl va yiv shakli va boshqa kerakli xususiyatlar.Past haroratli po'lat uchun, e'tibor berish kerak bo'lgan eng muhim narsa, payvandlangan metallning asosiy metallga mos keladigan past haroratga chidamliligiga ega bo'lishi va undagi tarqaladigan vodorod miqdorini minimallashtirishdir.
Xinfa payvandlash mukammal sifat va mustahkam chidamlilikka ega, batafsil ma'lumot uchun quyidagilarni tekshiring:https://www.xinfatools.com/welding-cutting/
(1) Alyuminiy deoksidlangan po'lat
Alyuminiy deoksidlangan po'lat - bu payvandlashdan keyin sovutish tezligining ta'siriga juda sezgir bo'lgan po'lat navidir.Alyuminiy deoksidlangan po'latdan qo'lda boshq payvandlashda ishlatiladigan elektrodlarning ko'pchiligi Si-Mn past vodorod elektrodlari yoki 1,5% Ni va 2,0% Ni elektrodlaridir.
Payvandlash issiqlik kiritishini kamaytirish uchun alyuminiy deoksidlangan po'lat odatda faqat ≤¢3 ~ 3,2 mm yupqa elektrodlar bilan ko'p qatlamli payvandlashni qabul qiladi, shuning uchun payvandning yuqori qatlamining ikkilamchi issiqlik aylanishi donalarni tozalash uchun ishlatilishi mumkin.
Si-Mn seriyali elektrod bilan payvandlangan payvandlangan metallning zarba chidamliligi 50 ℃ haroratda issiqlik kiritishining oshishi bilan keskin kamayadi.Misol uchun, issiqlik kiritish 18KJ / sm dan 30KJ / sm gacha oshganda, qattiqlik 60% dan ko'proqni yo'qotadi.1,5% Ni seriyali va 2,5% Ni seriyali payvandlash elektrodlari bunga juda sezgir emas, shuning uchun payvandlash uchun bunday elektrodni tanlash yaxshidir.
Suv ostida payvandlash alyuminiy deoksidlangan po'lat uchun tez-tez ishlatiladigan avtomatik payvandlash usuli hisoblanadi.Suv ostida payvandlashda ishlatiladigan payvandlash paychalarining 1,5 ~ 3,5% nikel va 0,5 ~ 1,0% molibden o'z ichiga olganligi ma'qul.
Adabiyotga ko'ra, 2,5% Ni - 0,8% Cr - 0,5% Mo yoki 2% Ni payvandlash paychalarining tegishli oqim bilan mos kelishi bilan, -55 ° C da payvandlangan metallning o'rtacha Charpy pishiqligi qiymati 56-70 J ga (5,7) yetishi mumkin. ~7,1Kgf.m).0,5% Mo payvandlash paychalarining va marganets qotishmasining asosiy oqimidan foydalanilganda ham, issiqlik kiritishi 26KJ/sm dan past bo'lsa, n∑-55=55J (5,6Kgf.m) bo'lgan payvandlash metallini ishlab chiqarish mumkin.
Oqimni tanlashda payvandlash metallida Si va Mn ning mos kelishiga e'tibor berish kerak.Sinov isboti.Payvandlash metallidagi turli xil Si va Mn tarkibi Charpyning qattiqligi qiymatini sezilarli darajada o'zgartiradi.Eng yaxshi qattiqlik qiymatiga ega Si va Mn tarkibi 0,1 ~ 0,2% Si va 0,7 ~ 1,1% Mn.Payvandlash simini tanlashda va lehimlashda buni yodda tuting.
Alyuminiy deoksidlangan po'latda volfram argon boshq manbai va metall argon boshq manbai kamroq qo'llaniladi.Suv ostida payvandlash uchun yuqoridagi payvandlash paychalarining argonli payvandlash uchun ham ishlatilishi mumkin.
(2) 2,5Ni po'lat va 3,5Ni
2,5 Ni po'lat va 3,5 Ni po'latdan suv ostidagi boshq payvandlash yoki MIG payvandlash odatda asosiy material bilan bir xil payvandlash paychalarining bilan payvandlanishi mumkin.Ammo Uilkinson formulasi (5) ko'rsatganidek, Mn past nikelli past haroratli po'lat uchun issiq yorilish inhibitori elementidir.Payvandlash metallidagi marganets miqdorini taxminan 1,2% da ushlab turish, yoy krateri yoriqlari kabi issiq yoriqlarning oldini olish uchun juda foydali.Payvandlash paychalarining va oqimning kombinatsiyasini tanlashda buni hisobga olish kerak.
3,5Ni po'lat qattiqlashadi va mo'rtlashadi, shuning uchun qoldiq kuchlanishni bartaraf etish uchun payvandlashdan keyingi issiqlik bilan ishlov berishdan so'ng (masalan, 620 ° C × 1 soat, keyin pechni sovutish) n∑-100 3,8 Kgf.m dan keskin pasayadi. 2.1Kgf.m endi talablarga javob bera olmaydi.4,5% Ni-0,2% Mo seriyali payvandlash paychalarining payvandlash natijasida hosil bo'lgan payvand choklari mo'rtlashuv tendentsiyasiga ega.Ushbu payvandlash paychalarining yordamida yuqoridagi qiyinchiliklardan qochish mumkin.
(3) 9Ni po'lat
9Ni po'lat odatda past haroratga chidamliligini oshirish uchun söndürme va temperleme yoki ikki marta normalizatsiya va temperlash orqali issiqlik bilan ishlov beriladi.Ammo bu po'latning payvandlash metallini yuqoridagi kabi issiqlik bilan ishlov berish mumkin emas.Shuning uchun, temirga asoslangan payvandlash materiallari ishlatilsa, asosiy metall bilan solishtirish mumkin bo'lgan past haroratga chidamliligi bilan payvandlash metallini olish qiyin.Hozirgi vaqtda yuqori nikelli payvandlash materiallari asosan qo'llaniladi.Bunday payvandlash materiallari bilan yotqizilgan payvandlar butunlay ostenitik bo'ladi.Garchi u 9Ni po'latdan yasalgan asosiy materialdan pastroq quvvat va juda qimmat narxlardagi kamchiliklarga ega bo'lsa-da, mo'rt sinish endi u uchun jiddiy muammo emas.
Yuqorida aytilganlardan ma'lum bo'lishi mumkinki, payvandlangan metall to'liq ostenitik bo'lganligi sababli, elektrodlar va simlar bilan payvandlashda ishlatiladigan payvandlangan metallning past haroratli chidamliligi asosiy metall bilan to'liq solishtirish mumkin, ammo cho'zilish kuchi va oquvchanlik nuqtasi. asosiy metalldan pastroq.Nikel o'z ichiga olgan po'lat o'z-o'zidan qattiqlashadi, shuning uchun ko'pchilik elektrodlar va simlar yaxshi payvandlash qobiliyatiga erishish uchun uglerod tarkibini cheklashga e'tibor beradi.
Mo payvandlash materiallarida muhim mustahkamlovchi element hisoblanadi, Nb, Ta, Ti va W esa payvandlash materiallarini tanlashda to'liq e'tibor berilgan muhim mustahkamlovchi elementlardir.
Payvandlash uchun bir xil payvand simidan foydalanilganda, suv ostida payvandlash payvandlangan metallning mustahkamligi va mustahkamligi MIG payvandlashdan ko'ra yomonroq bo'ladi, bu payvand chokining sovutish tezligining sekinlashishi va ifloslanish yoki Si ning mumkin bo'lgan infiltratsiyasi bilan bog'liq bo'lishi mumkin. oqimidan.
3. A333-GR6 past haroratli po'lat quvurlarni payvandlash
1) A333-GR6 po'latining payvandlash qobiliyatini tahlil qilish
A333-GR6 po'lati past haroratli po'latga tegishli, minimal xizmat ko'rsatish harorati -70 ℃ va u odatda normallashtirilgan yoki normallashtirilgan va temperli holatda etkazib beriladi.A333-GR6 po'lati past uglerodli tarkibga ega, shuning uchun qattiqlashuv tendentsiyasi va sovuq yorilish tendentsiyasi nisbatan kichik, material yaxshi qattiqlik va plastisiyaga ega, odatda qattiqlashuv va yorilish nuqsonlarini ishlab chiqarish oson emas va yaxshi payvandlanish qobiliyatiga ega.ER80S-Ni1 argonli payvandlash paychalarining ishlatilishi mumkin W707Ni elektrodi bilan argon-elektr qo'shma payvandlashdan foydalaning yoki ER80S-Ni1 argon boshq payvandlash paychalarining yaxshi pishiqligini ta'minlash uchun to'liq argon boshq manbasidan foydalaning.Argonli payvandlash paychalarining va elektrodning markasi ham xuddi shunday ko'rsatkichlarga ega mahsulotlarni tanlashi mumkin, ammo ular faqat egasining roziligi bilan ishlatilishi mumkin.
2) Payvandlash jarayoni
Payvandlash jarayonining batafsil usullari uchun payvandlash jarayoni bo'yicha ko'rsatmalar kitobiga yoki WPS ga qarang.Payvandlash paytida diametri 76,2 mm dan kam bo'lgan quvurlar uchun I-tipli dumba qo'shma va to'liq argon boshq payvandlash qabul qilinadi;diametri 76,2 mm dan katta bo'lgan quvurlar uchun V shaklidagi yivlar tayyorlanadi va argon yoyi bilan astarlash va ko'p qatlamli plomba bilan argon-elektr kombinatsiyalangan payvandlash usuli yoki to'liq argon boshq payvandlash usuli qo'llaniladi.Muayyan usul - egasi tomonidan tasdiqlangan WPSda quvur diametri va quvur devori qalinligidagi farqga ko'ra mos keladigan payvandlash usulini tanlash.
3) Issiqlik bilan ishlov berish jarayoni
(1) Payvandlashdan oldin isitish
Atrof-muhit harorati 5 °C dan past bo'lsa, payvandlashni oldindan qizdirish kerak va oldindan isitish harorati 100-150 °C;oldindan isitish diapazoni payvandning har ikki tomonida 100 mm;u oksiasetilen alangasi (neytral olov) bilan isitiladi va harorat o'lchanadi Qalam payvandning markazidan 50-100 mm masofada haroratni o'lchaydi va haroratni yaxshiroq nazorat qilish uchun haroratni o'lchash nuqtalari teng taqsimlanadi. .
(2) Payvandlashdan keyingi issiqlik bilan ishlov berish
Past haroratli po'latning qattiqligini yaxshilash uchun odatda ishlatiladigan materiallar so'ndiriladi va qattiqlashadi.Noto'g'ri payvandlashdan keyingi issiqlik bilan ishlov berish ko'pincha uning past haroratli ishlashini yomonlashtiradi, bunga etarlicha e'tibor berish kerak.Shuning uchun, katta payvand choki qalinligi yoki juda og'ir cheklash shartlaridan tashqari, payvandlashdan keyingi issiqlik bilan ishlov berish odatda past haroratli po'lat uchun amalga oshirilmaydi.Masalan, CSPCda yangi LPG quvurlarini payvandlash payvandlashdan keyingi issiqlik bilan ishlov berishni talab qilmaydi.Agar ba'zi loyihalarda payvanddan keyingi issiqlik bilan ishlov berish haqiqatan ham zarur bo'lsa, payvandlashdan keyingi issiqlik bilan ishlov berishning isitish tezligi, doimiy harorat vaqti va sovutish tezligi quyidagi qoidalarga qat'iy muvofiq bo'lishi kerak:
Harorat 400 ℃ dan oshganda, isitish tezligi 205 × 25 / d ℃ / soat dan oshmasligi kerak va 330 ℃ / soat dan oshmasligi kerak. Doimiy harorat vaqti 25 mm devor qalinligi uchun 1 soat va 15 daqiqadan kam bo'lmasligi kerak.Doimiy harorat davrida eng yuqori va eng past harorat o'rtasidagi harorat farqi 65 ℃ dan past bo'lishi kerak.
Doimiy haroratdan keyin sovutish tezligi 65 × 25 / d ℃ / soat dan oshmasligi kerak va 260 ℃ / soat dan oshmasligi kerak.Tabiiy sovutish 400 ℃ dan past haroratda ruxsat etiladi.TS-1 tipidagi issiqlik bilan ishlov berish uskunasi kompyuter tomonidan boshqariladi.
4) Ehtiyot choralari
(1) Qoidalarga muvofiq qat'iy ravishda oldindan qizdiring va qatlamlararo haroratni nazorat qiling va qatlamlar harorati 100-200 ℃ da nazorat qilinadi.Har bir payvand choki bir vaqtning o'zida payvandlanadi va agar u uzilib qolsa, sekin sovutish choralari ko'riladi.
(2) Payvand chokining sirtini yoy bilan chizish qat'iyan man etiladi.Ark krateri to'ldirilgan bo'lishi kerak va kamon yopilganda nuqsonlarni silliqlash g'ildiragi bilan maydalash kerak.Ko'p qatlamli payvandlash qatlamlari orasidagi bo'g'inlar stagger bo'lishi kerak.
(3) Chiziq energiyasini qat'iy nazorat qiling, kichik oqim, past kuchlanish va tez payvandlashni qabul qiling.Diametri 3,2 mm bo'lgan har bir W707Ni elektrodining payvandlash uzunligi 8 sm dan katta bo'lishi kerak.
(4) Qisqa yoyning ishlash rejimi va hech qanday tebranish qabul qilinmasligi kerak.
(5) To'liq penetratsiya jarayoni qabul qilinishi kerak va u payvandlash jarayoni spetsifikatsiyasi va payvandlash jarayoni kartasi talablariga qat'iy muvofiq amalga oshirilishi kerak.
(6) Payvand chokining mustahkamlanishi 0 ~ 2 mm, chokning har bir tomonining kengligi ≤ 2 mm.
(7) Buzilmaydigan sinovlar payvand chokining vizual tekshiruvi malakali bo'lganidan keyin kamida 24 soat o'tgach amalga oshirilishi mumkin.Quvur quvurlarining payvand choklari JB 4730-94 ga bo'ysunishi kerak.
(8) "Bosim idishlari: bosimli idishlarni buzilmaydigan sinash" standarti, II sinf malakasiga ega.
(9) Payvand chokini ta'mirlash payvandlashdan keyingi issiqlik bilan ishlov berishdan oldin amalga oshirilishi kerak.Issiqlik bilan ishlov berishdan keyin ta'mirlash zarur bo'lsa, ta'mirdan keyin payvandni qayta isitish kerak.
(10) Agar payvand chokining geometrik o'lchami standartdan oshsa, silliqlashga ruxsat beriladi va silliqlashdan keyin qalinligi dizayn talabidan kam bo'lmasligi kerak.
(11) Umumiy payvandlash nuqsonlari uchun maksimal ikkita ta'mirlashga ruxsat beriladi.Agar ikkita ta'mirlash hali ham malakasiz bo'lsa, payvandni to'liq payvandlash jarayoniga muvofiq kesib olish va qayta payvandlash kerak.
Xabar vaqti: 21-iyun-2023
