Restspanning bij lassen wordt veroorzaakt door de ongelijkmatige temperatuurverdeling van lassen veroorzaakt door lassen, thermische uitzetting en samentrekking van lasmetaal, enz., dus er zal onvermijdelijk restspanning ontstaan tijdens de lasconstructie. De meest gebruikelijke methode om restspanning te elimineren is tempereren op hoge temperatuur, dat wil zeggen dat de las in een warmtebehandelingsoven wordt geplaatst en tot een bepaalde temperatuur wordt verwarmd en gedurende een bepaalde tijd warm wordt gehouden. De vloeigrens van het materiaal wordt verlaagd bij hoge temperaturen, zodat plastische stroming optreedt op plaatsen met hoge interne spanningen, de elastische vervorming geleidelijk afneemt en de plastische vervorming geleidelijk toeneemt om de spanning te verminderen.
01 Keuze van de warmtebehandelingsmethode
Het effect van de warmtebehandeling na het lassen op de treksterkte en kruiplimiet van metaal houdt verband met de temperatuur en de houdtijd van de warmtebehandeling. Het effect van de warmtebehandeling na het lassen op de slagvastheid van lasmetaal varieert per staalsoort. Warmtebehandeling na het lassen maakt over het algemeen gebruik van enkelvoudig temperen op hoge temperatuur of normaliseren plus temperen op hoge temperatuur. Normaliserende en tempererende warmtebehandeling op hoge temperatuur wordt gebruikt voor gaslaslassen. Dit komt omdat de korrels van gaslaslassen en door hitte beïnvloede zones grof zijn en verfijnd moeten worden, dus wordt een normaliserende behandeling gebruikt. Enkelvoudige normalisatie kan echter de restspanning niet elimineren, dus tempereren op hoge temperatuur is vereist om stress te elimineren. Enkelvoudig temperen op middelmatige temperatuur is alleen geschikt voor het assemblagelassen van grote gewone containers van koolstofarm staal die ter plaatse worden gemonteerd, en het doel ervan is om een gedeeltelijke eliminatie van restspanning en dehydrogenering te bereiken. In de meeste gevallen wordt enkelvoudige temperering op hoge temperatuur gebruikt. Het verwarmen en afkoelen van de warmtebehandeling mag niet te snel zijn en de binnen- en buitenmuren moeten uniform zijn.
02 Warmtebehandelingsmethoden gebruikt in drukvaten
Er worden twee soorten warmtebehandelingsmethoden gebruikt in drukvaten: de ene is warmtebehandeling om de mechanische eigenschappen te verbeteren; de andere is warmtebehandeling na het lassen (PWHT). In brede zin is warmtebehandeling na het lassen de warmtebehandeling van het lasgebied of de gelaste componenten nadat het werkstuk is gelast. De specifieke inhoud omvat spanningsarmgloeien, volledig gloeien, oplossing, normaliseren, normaliseren en temperen, temperen, spanningsverlichting bij lage temperatuur, warmtebehandeling door neerslag, enz. In enge zin verwijst warmtebehandeling na het lassen alleen naar spanningsarmgloeien, dat wil zeggen, om de prestaties van het lasgebied te verbeteren en schadelijke effecten zoals restspanningen bij het lassen te elimineren, worden het lasgebied en de bijbehorende onderdelen gelijkmatig en volledig verwarmd tot onder het metaalfasetransformatietemperatuurpunt 2, en vervolgens gelijkmatig gekoeld. In veel gevallen is de besproken warmtebehandeling na het lassen in essentie een warmtebehandeling na het lassen.
03Doel van de warmtebehandeling na het lassen
1. Ontspan de restspanning bij het lassen.
2. Stabiliseer de vorm en grootte van de constructie en verminder vervorming.
3. Verbeter de prestaties van het moedermateriaal en de lasverbindingen, inclusief: Verbeter de plasticiteit van het lasmetaal. B. Verminder de hardheid van de door hitte beïnvloede zone. C. Verbeter de breuktaaiheid. D. Verbeter de vermoeidheidssterkte. e. Herstel of verbeter de vloeisterkte die tijdens koudvervormen is verminderd.
4. Verbeter het vermogen om spanningscorrosie te weerstaan.
5. Verder komen schadelijke gassen vrij in het lasmetaal, vooral waterstof, om het optreden van vertraagde scheuren te voorkomen.
04 Oordeel over de noodzaak van PWHT
Of het drukvat een warmtebehandeling na het lassen nodig heeft, moet duidelijk in het ontwerp worden gespecificeerd, en de huidige ontwerpspecificaties van het drukvat stellen hieraan eisen.
Bij gelaste drukvaten is er een grote restspanning in het lasgebied en de nadelige effecten van restspanning. Alleen onder bepaalde omstandigheden manifesteren zich. Wanneer de restspanning zich combineert met de waterstof in de las, zal dit de verharding van de door hitte beïnvloede zone bevorderen, wat resulteert in het optreden van koude scheuren en vertraagde scheuren.
Wanneer de statische spanning die in de las achterblijft of de dynamische spanning tijdens belasting wordt gecombineerd met het corrosieve effect van het medium, kan dit scheurcorrosie veroorzaken, wat spanningscorrosie wordt genoemd. Restspanningen bij het lassen en de door het lassen veroorzaakte verharding van het basismateriaal zijn belangrijke factoren bij het ontstaan van spanningscorrosiescheuren.
Xinfa-lasapparatuur heeft de kenmerken van hoge kwaliteit en lage prijs. Ga voor meer informatie naar:Las- en snijfabrikanten - China Las- en snijfabriek en leveranciers (xinfatools.com)
De onderzoeksresultaten laten zien dat het belangrijkste effect van vervorming en restspanning op metalen materialen het transformeren van het metaal is van uniforme corrosie naar lokale corrosie, dat wil zeggen naar intergranulaire of transgranulaire corrosie. Natuurlijk komen barsten door metaalcorrosie en intergranulaire corrosie beide voor in media met bepaalde kenmerken voor het metaal. In aanwezigheid van restspanning kan de aard van de corrosieschade veranderen afhankelijk van de samenstelling, concentratie en temperatuur van het corrosieve medium, evenals de verschillen in de samenstelling, organisatie, oppervlaktetoestand, spanningstoestand, enz. van het basismateriaal en de laszone.
Of gelaste drukvaten een warmtebehandeling na het lassen nodig hebben, moet worden bepaald door een uitgebreide afweging van het doel, de grootte (vooral de wanddikte), de prestaties van de gebruikte materialen en de werkomstandigheden van het vat. In de volgende situaties moet een warmtebehandeling na het lassen worden overwogen:
1. Zware bedrijfsomstandigheden, zoals dikwandige schepen met kans op brosse breuk bij lage temperaturen, en schepen die grote lasten en wisselende lasten dragen.
2. Gelaste drukvaten met een dikte die een bepaalde grens overschrijdt. Inclusief ketels, petrochemische drukvaten etc., waarvoor speciale voorschriften en specificaties gelden.
3. Drukvaten met hoge maatvastheid.
4. Containers gemaakt van staal met een hoge neiging tot uitharden.
5. Drukvaten met risico op spanningscorrosie.
6. Andere drukvaten gespecificeerd door speciale voorschriften, specificaties en tekeningen.
In stalen gelaste drukvaten wordt restspanning gevormd die het vloeipunt bereikt in het gebied nabij de las. Het genereren van deze spanning houdt verband met de transformatie van de structuur vermengd met austeniet. Veel onderzoekers wijzen erop dat, om restspanning na het lassen te elimineren, temperen op 650 graden een goed effect kan hebben op stalen gelaste drukvaten.
Tegelijkertijd wordt aangenomen dat als er na het lassen geen goede warmtebehandeling wordt uitgevoerd, er nooit corrosiebestendige lasverbindingen zullen worden verkregen.
Algemeen wordt aangenomen dat warmtebehandeling bij spanningsverlichting een proces is waarbij het gelaste werkstuk wordt verwarmd tot 500-650 graden en vervolgens langzaam wordt afgekoeld. De spanningsvermindering wordt veroorzaakt door kruip bij hoge temperaturen, die begint bij 450 graden bij koolstofstaal en 550 graden bij molybdeenhoudend staal.
Hoe hoger de temperatuur, hoe gemakkelijker het is om stress te elimineren. Zodra de oorspronkelijke ontlaattemperatuur van het staal echter wordt overschreden, zal de sterkte van het staal afnemen. Daarom moet de warmtebehandeling voor spanningsverlichting de twee elementen temperatuur en tijd beheersen, en geen van beide is onmisbaar.
Bij de interne spanning van de las gaan echter altijd trek- en drukspanningen gepaard, en zijn er tegelijkertijd spanningen en elastische vervormingen. Wanneer de temperatuur van het staal stijgt, neemt de vloeigrens af en zal de oorspronkelijke elastische vervorming plastische vervorming worden, wat spanningsrelaxatie is.
Hoe hoger de verwarmingstemperatuur, hoe vollediger de interne spanning wordt geëlimineerd. Wanneer de temperatuur echter te hoog is, zal het staaloppervlak ernstig oxideren. Bovendien mag het principe voor de PWHT-temperatuur van gehard en getemperd staal de oorspronkelijke ontlaattemperatuur van het staal niet overschrijden, die over het algemeen ongeveer 30 graden lager is dan de oorspronkelijke ontlaattemperatuur van het staal, anders verliest het materiaal de uitdoving en temperend effect, en de sterkte en breuktaaiheid zullen worden verminderd. Aan dit punt moet speciale aandacht worden besteed aan werknemers die warmtebehandeling ondergaan.
Hoe hoger de warmtebehandelingstemperatuur na het lassen om interne spanning te elimineren, hoe groter de mate van verzachting van het staal. Gewoonlijk kan de interne spanning worden geëlimineerd door verwarming tot de herkristallisatietemperatuur van het staal. De herkristallisatietemperatuur hangt nauw samen met de smelttemperatuur. In het algemeen is de herkristallisatietemperatuur K=0,4X de smelttemperatuur (K). Hoe dichter de warmtebehandelingstemperatuur bij de herkristallisatietemperatuur ligt, hoe effectiever deze is bij het elimineren van restspanning.
04 Overweging van het alomvattende effect van PWHT
Warmtebehandeling na het lassen is niet absoluut gunstig. Over het algemeen is een warmtebehandeling na het lassen bevorderlijk voor het verlichten van restspanningen en wordt deze alleen uitgevoerd als er strenge eisen gelden voor spanningscorrosie. Uit de slagvastheidstest van de monsters bleek echter dat de warmtebehandeling na het lassen niet bevorderlijk was voor het verbeteren van de taaiheid van het afgezette metaal en de door hitte beïnvloede zone, en dat soms intergranulaire scheurtjes kunnen optreden binnen het korrelvergrovingsbereik van het door hitte beïnvloede gebied. zone.
Bovendien vertrouwt PWHT op de vermindering van de materiaalsterkte bij hoge temperaturen om spanningen te elimineren. Daarom kan de constructie tijdens PWHT stijfheid verliezen. Voor constructies die geheel of gedeeltelijk PWHT toepassen, moet vóór de warmtebehandeling rekening worden gehouden met het draagvermogen van het laswerk bij hoge temperaturen.
Daarom moeten bij de afweging of een warmtebehandeling na het lassen moet worden uitgevoerd, de voor- en nadelen van warmtebehandeling uitgebreid worden vergeleken. Vanuit het perspectief van structurele prestaties is er een kant die de prestaties verbetert en een kant die de prestaties vermindert. Een redelijk oordeel moet worden gemaakt op basis van het basiswerk van het uitvoerig overwegen van beide aspecten.
Posttijd: 04-09-2024
