Вплив термічної обробки на якість зварних з’єднань, технологія зварювання і різання різних

Вплив термічної обробки на якість зварних з'єднань

Для усунення негативних властивостей, придбаних звареним з'єднанням в процесі зварювання, застосовують термічну обробку. Проведення термічної обробки залежить від умов роботи зварного з'єднання, товщини і ступеня легування металу, що зварюється, типу конструкції і ряду інших факторів, що визначають працездатність зварних з'єднань. Термічна обробка - це одне з радикальних засобів підвищення працездатності, а отже, експлуатаційної надійності технологічних трубопроводів і обладнання. Як показує практика, рівень залишкових зварювальних напружень може знизитися в результаті термічної обробки на 70-90%.

Термічна обробка зварних з'єднань є відповідальною технологічною операцією, тому своєчасність її проведення і дотримання встановлених для даного зварного з'єднання режимів термічної обробки визначають експлуатаційну надійність всього виробу. Доведено, що в окремих випадках неправильно виконана термічна обробка була причиною руйнування зварних з'єднань в процесі експлуатації.

Перед термічною обробкою необхідно видалити шлак з поверхні зварного шва, усунути дефекти шва, зняти зовнішнє навантаження на трубопровід в місці термічної обробки (на відстані 1 -1,5 м від стику встановлюють додаткові опори), кінці трубопроводів закрити тимчасовими заглушками, відокремити нагріваються ділянки технологічних апаратів теплоізоляційними перегородками. Зварене з'єднання піддають термічній обробці після заповнення всієї оброблення шва.

Процес термічної обробки включає нагрів зварного з'єднання до певної температури, витримку при цій температурі від декількох хвилин до декількох годин і подальше охолодження.
В умовах будівельно-монтажного майданчика застосовують такі види термічної обробки: високий відпустку, нормалізацію і аустенізацію.

Високий відпустку. Зварене з'єднання нагрівають до певної температури (наприклад, з вуглецевої і низьколегованої сталі до 600-750 ° С), витримують при цій температурі протягом одного або декількох годин і повільно охолоджують. При цьому знижується рівень залишкових зварювальних напружень і підвищується пластичність металу зварного з'єднання.

Нормалізація. Цей вид обробки сприяє отриманню однорідної дрібнозернистої структури металу і поліпшення механічних властивостей металу зварного з'єднання, а також зниження рівня залишкових зварювальних напружень. При нормалізації зварене з'єднання нагрівають вище критичної точки (наприклад, для вуглецевої і низьколегованої сталі до 900- 950 ° С), витримують при цій температурі протягом декількох хвилин і дають охолонути на спокійному повітрі.

Аустенізація (гарт на аустеніт). Аустенізація сприяє отриманню структури однорідного аустеніту, поліпшенню властивостей стали і зниження рівня залишкових зварювальних напружень. Вона полягає в нагріванні зварного з'єднання до 1075-1125 ° С, витримці близько 1 ч і наступному охолодженні в маслі або воді.

Вплив температури і швидкості нагріву на якість термічної обробки. Для запобігання появи значних термічних напруг нагрів до 550 ° С слід проводити з невеликою швидкістю (нижче 50 ° С / с); в інтервалі температур 550-1100 ° С швидкість нагріву повинна бути високою (понад 200 ° С / с), що запобігає появі тріщин в околошовной зоні.

Не можна отримати однорідну аустенитную структуру металу, якщо термічну обробку виконують при температурі, нижче передбаченої технологічним процесом. Перевищення заданих температур може викликати зростання зерна в металі шва і біля шовної зони, що підвищує можливість утворення тріщин в металі.

Контроль температури термічної обробки.

Температуру термічної обробки контролюють термокарандашамі і термокраскамі- Термокарандаші і термофарби різко змінюють свій колір при досягненні певної температури. За принципом дії вони діляться на хімічні і плавлення. До хімічних відносяться речовини, що змінюють колір при досягненні певної температури в результаті хімічної взаємодії компонентів. На точність вимірювання температури Термофарба, що випускаються Ризьким лакофарбовим заводом, впливають час теплового впливу, підвищений і знижений тиск. При тепловій дії протягом 2,5 хв температура визначається з похибкою не більше +5. 10 ° С. Температура, при якій фарба або олівець змінюють свій колір, називається критичною. У табл. 18 наведені дані термокарандашей, що випускаються Ризьким лакофарбовим заводом.

ТАБЛИЦЯ 18 ХАРАКТЕРИСТИКА ТЕРМОКАРАНДАШЕЙ РИЗЬКОГО ЗАВОДУ

У термоіндикаторів плавлення в основі ефекту зміни кольору лежить плавлення термочутливого речовини. У них на відміну від індикаторів хімічного дії критична температура не залежить від тривалості теплового впливу. Похибка визначення температури складає не більше +1. 2 ° С. На критичну температуру термоіндикаторів плавлення не впливають волога, морський туман, сонячна радіація, гамма-опромінення, змінна температура, розрідження, висока температура.

Термоіндикатори плавлення бувають двох основних видів - адсорбентние і лаки плавлення. Адсорбентние індикатори складаються із суспензії термочутливого речовини з певною точкою плавлення і пігменту в сполучному розчиннику. Колір змінюється після плавлення термочутливого речовини і адсорбції його кольоровим пігментом. Лаки плавлення - це матеріали з певною точкою плавлення, суспендовані в інертному розчиннику. Лак, нанесений на виріб, миттєво висихає, утворюючи шорстку поверхню. При нагріванні до критичної температури поверхня стає глянсовою.

Термоіндикатори плавлення адсорбентного типу випускає Ризький лакофарбовий завод. У номенклатуру входить близько 30 марок індикаторів (ТП-36. ТП-254), призначених для застосування в інтервалі температур 36-254 ° С.