wiadomości o firmie Po obróbce cieplnej pęknięcie?

01 Definicje

Stali o wysokiej wytrzymałości i superstopów zawierających pierwiastki wzmacniające przez opady (Al, Ti, Nb) Zestawy superstopy wzmocnione osadami, a niektóre austenityczne stali nierdzewnej mogą wywoływać pęknięcia (pęknięcia SR) podczas obróbki cieplnej po spawaniu, nawet jeśli początkowo nie występowały pęknięcia.Niektóre konstrukcje spawane mogą powodować pęknięcia podczas długotrwałej pracy w wysokich temperaturach (np.W praktyce inżynieryjnej te pęknięcia, które występują zarówno podczas obróbki obniżającej naprężenie, jak i podczas eksploatacji serwisowej, są łącznie nazywane pęknięciami podgrzewającymi.

02 Główne cechy rozgrzewczych pęknięć

(1) Pęknięcie podgrzewkowe występuje wyłącznie w spawaniach metalowych zawierających elementy wzmacniające opadowe,i stali węglowej oraz materiałów metalowych wzmacniających w stałym roztworze zazwyczaj nie powodują ponownego krakingu przez ogrzewanie.

(2) Istnieje zakres czułości temperatury, który zależy od temperatury i czasu podgrzewania.a austenitycznej stali nierdzewnej i stali stopowej o wysokiej temperaturze 700-900 °C.

(3) Granica ziarna gruboziarnistego austenitu w strefie dotkniętej ciepłem rozciąga się wzdłuż linii stopowej po stronie materiału podstawowego, a obserwuje się pękanie międzyziarniste.

(4) W obszarze spawania powinno występować duże pozostałe naprężenie i stężenie naprężenia.

03 Czynniki wpływające na podgrzewanie pęknięć

(1) Zawartość pierwiastków tworzących węglik (Cr, Mo, V, Ti, Nb) ma znaczący wpływ.zawartość V w stali odpornej na ciepło perlit znacznie zwiększy wrażliwość szczelin SR.

(2) Prędkość i czas ogrzewania wpływają na czuły zakres temperatury różnych stali.

(3) Wielkość ziarna ma znaczący wpływ na tendencję do podgrzewania pęknięć, im większa wielkość ziarna, tym większa tendencja.

(4) Różnice w metodach spawania: duże spawanie cieplne powoduje zwykle grubość ziarna,i tendencja do ponownego podgrzewania pęknięcia podwodnego spawania łukowego jest wyższa niż w przypadku spawania łukowego elektrody w stali wrażliwej na wzrost ziaren, natomiast tendencja do twardzenia jest wyższa w grupach stali o dużej tendencji do twardzenia.

04 Środki zapobiegawcze przed podgrzewaniem pęknięć

(1) Wybierz materiały spawalnicze o niskiej wytrzymałości;

(2) Sterowanie szybkością chłodzenia za pomocą podgrzewania lub podgrzewania;

(3) Unikać wrażliwego zakresu temperatur lub skracać czas pobytu;

(4) Zmniejszenie stresu pozostałego i uniknięcie koncentracji stresu;

(5) Niektóre stopy (np. Incoloy 800HT przeznaczone do temperatur ≥ 538°C) wymagają stabilizacji cieplnej po spawaniu;

(6) Do materiałów z tendencją do ponownego podgrzewania pęknięć po obróbce cieplnej należy dodać badania nieniszczące.

05 Podgrzewanie materiałów wrażliwych na pęknięcia

15MnVR, 15MnNbR, 18MnMoNbR, 13MnMoNbR, 07MnCrMoVR, 07MnNiMoVDR, 17Cr1Mo1V oraz japońska stal CF-62.

Uwaga: W trakcie obróbki cieplnej lub serwisowania mogą wystąpić pęknięcia podgrzewania, które są ukryte i mogą łatwo powodować nagłe wypadki.W celu zapewnienia skutecznej kontroli i kontroli ryzyka powstawania pęknięć, inspektorzy muszą z wyprzedzeniem ocenić ryzyko ponownego podgrzewania i opracować plany zapobiegania i kontroli..

Pęknięcia powodowane są przez obróbkę cieplną po spawaniu (np. obróbkę cieplną zwalniającą naprężenie), a pierwiastki Cr, Mo, V, Nb, Ti w stali pogłębiają tendencję do ponownego podgrzewania.

06 Mechanizm ponownego ogrzewania kraku

Rys odgrzewa się w wyniku tworzenia się mikrokraku spowodowanego preferencyjnym przesuwaniem się granicy ziarna,i granica ziarna jest osłabiona, a ziarno jest wzmocnione w trakcie obróbki cieplnej po spawaniu.

(1) Teoria słabego połączenia chemicznego na granicy ziarna

Elementy zanieczyszczeń (np. P, S) są kruche z powodu segregacji na granicach ziarna, podczas gdy węgiel/nitrid Cr, Mo, V,Nb i inne pierwiastki są wzmacniane przez opady w ziarnach podczas podgrzewania wtórnegoDeformacja rozluźnienia naprężeniowego koncentruje się na granicach ziarna, a pęknięcie jest spowodowane niewystarczającą plastycznością.

(2) Teoria wzmocnienia wewnątrzkrystalowego (teoria pękania trybu)

Osiąganie fazy wzmacniania (karbid chromu, wanadu, tytanu, niobu itp.) w regionie zwichnięcia utrudnia deformację wewnątrzkrystalową,rozluźnienie naprężenia jest ponoszone przez granicę ziarna, a koncentracja stresu prowadzi do pęknięcia.

(3) Teoria pęknięć pełzających

Wzrost pęknięć wzdłuż granicy ziarna jest przyspieszany przez nagromadzenie się uszkodzeń w trakcie procesu rozluźnienia stresu.

07 Formuła identyfikacyjna wrażliwości na pęknięcia przy ponownym podgrzaniu

The main factors affecting the reheat crack are the chemical composition of the steel (which directly affects the plasticity of the coarse grain zone) and the residual stress in the welded zone (especially the stress concentration area).

△G=Cr+3,3Mo+8,1V+10C-2

Kiedy△G<1.5, pęknięcie podgrzewania nie jest wrażliwe;

W przypadku 1,5 <△G < 2 jest to zazwyczaj:

W przypadku gdy △G> 2, pęknięcie podgrzewania jest wrażliwe.

08 ANALIZE EXPERTY

1: W trakcie obróbki cieplnej po spawaniu lub pracy w wysokiej temperaturze w strefie cieplnej mogą wystąpić "pęknięcia z powrotem" (zwane również "pęknięciami relaksującymi naprężenie").Historycznie, węzły te zostały po raz pierwszy zidentyfikowane w stali nierdzewnej austenitycznej przez inżynierów elektrowni.te opady wzmacniają wnętrze ziarna, zmuszając naprężenie wymagane do rozluźnienia naprężenia do przesunięcia się do granic ziarna, zmniejszając tym samym elastyczność pełzania i powodując awarię granicy.Ten mechanizm pękania pozostaje nie do końca zrozumiany, zwłaszcza w odniesieniu do czynników mikrostrukturalnych i składowych wpływających na jego powstawanie.

2Wzmocnienie się opadów na granicy ziarna wyjaśnia tylko częściowo przyczynę.co doprowadzi do pogorszenia elastyczności płynności i akumulacji opadów na granicy ziarnaPonadto kurczenie się spawania, grube ziarno utrudnią poślizg granicy ziarna, wzrost grubości materiału i dziki proces spawania pogorszą tendencję do pęknięć.

Dwa rodzaje rozgrzewki:

1) Spojenie nie pękło początkowo, ale pęknięcia pojawiły się podczas post-spojowej obróbki cieplnej z ulgą naprężenia.

2) Pęknięcia nie występują po spawaniu, ale powstają po długotrwałym użytkowaniu przy określonej temperaturze.

Charakterystyka podgrzewania pęknięć:

1) występuje wyłącznie w spawaniach metalowych zawierających elementy zwiększające opady (Ti, Al).

2) Występuje tylko w określonym zakresie temperatur, a pęknięcie podgrzewania jest związane z temperaturą i czasem podgrzewania, istnieje wrażliwy zakres temperatury dla podgrzewania.Do stali ogólnej o niskiej stopowości, zakres temperatur wynosi około 500~700°C; dla austenitycznej stali nierdzewnej i niektórych stali stopowej o wysokiej temperaturze zakres temperatur wynosi 700~900°C.

3) Pęknięcie rozciąga się wzdłuż granicy ziarna austenitu po stronie spawania, a kierunek pęknięcia jest międzyziarnisty.

4) w obszarze spawania musi występować pozostałe naprężenie i koncentracja naprężenia.

Mechanizmem tworzenia się pęknięć jest osłabianie opadów zanieczyszczeń na granicy ziarna i wzmacnianie opadów wewnątrz ziarna.