การเชื่อมวัสดุหม้อไอน้ำที่มีวิกฤตยิ่งยวด

เหล็กทนความร้อนหมายถึงเหล็กที่ทำงานที่อุณหภูมิสูงและมีความแข็งแรงทางความร้อนและเสถียรภาพทางความร้อนที่ดีเยี่ยม ความแข็งแรงทางความร้อนหมายถึงความสามารถในการต้านทานการคืบและการแตกหักที่อุณหภูมิสูง และความเสถียรทางความร้อนหมายถึงความสามารถในการต้านทานการเกิดออกซิเดชันและการกัดกร่อนของตัวกลางที่เป็นก๊าซที่อุณหภูมิสูง ผู้คนมักจะอ้างถึงเหล็กทนความร้อนที่มีความทนความร้อนเป็นเหล็กทนความร้อนและเหล็กทนความร้อนที่มีความคงตัวทางความร้อนเป็นเหล็กทนความร้อน เหล็กทนความร้อนส่วนใหญ่จะใช้ในวิศวกรรมพลังงานและพลังงาน เช่น ในการผลิตอุปกรณ์กลั่นน้ำมัน หม้อไอน้ำ เรือนิวเคลียร์ กังหันไอน้ำ ภาชนะเคมีสังเคราะห์ อุปกรณ์การบินและอวกาศ และอุปกรณ์แปรรูปที่มีอุณหภูมิสูงอื่นๆ ควรสังเกตว่าเหล็กกล้าไร้สนิมจำนวนมาก (309, 310H) มีความทนทานต่อความร้อนและบางครั้งเรียกว่า "เหล็กกล้าไร้สนิมทนความร้อน"

รอยต่อของ เหล็กทนความร้อน จะต้องมีความต้านทานการเกิดออกซิเดชันที่อุณหภูมิสูงพอๆ กับโลหะพื้นฐานอย่างมาก องค์ประกอบของโลหะผสมและเนื้อหาของโลหะเชื่อมควรสอดคล้องกับโลหะพื้นฐานโดยทั่วไป เช่น Cr, Mo, W และองค์ประกอบหลักอื่น ๆ ในขณะที่สิ่งเจือปนเช่น P และ S ควรถูกควบคุมที่ระดับต่ำที่สุดเพื่อลด แนวโน้มของรอยแตกร้อน เพื่อปรับปรุงความสามารถในการเชื่อม ปริมาณ C ของวัสดุเชื่อมอาจต่ำกว่าโลหะฐานเล็กน้อยเพื่อให้มั่นใจถึงประสิทธิภาพการทำงานที่อุณหภูมิสูง ความแข็งแรงของโลหะเชื่อมจะต้องใกล้เคียงกับโลหะฐานที่จะเชื่อม ข้อต่อเชื่อมเหล็กทนความร้อนไม่เพียงแต่จะมีความแข็งแรงในระยะสั้นที่อุณหภูมิห้องและโดยพื้นฐานแล้วอุณหภูมิสูงเท่ากับของโลหะฐานเท่านั้น แต่ที่สำคัญกว่านั้นคือมีคุณสมบัติการคืบที่อุณหภูมิสูงคล้ายกับโลหะฐาน ข้อกำหนดด้านประสิทธิภาพของข้อต่อเหล็กทนความร้อนใหม่สำหรับหม้อไอน้ำที่มีวิกฤตยิ่งยวดดังแสดงในตารางต่อไปนี้

เกรดTS σb MPaY.Sσs MPaการยืดตัว δ%AkvJความเค้นที่อนุญาตที่อุณหภูมิการทำงาน,MPaความแข็ง HB
P12263053017%3164 (620 ℃)225 270 ~
P9263053017%3170 (620 ℃)-
HR3C655-30-69 (650 ℃)-
ซูเปอร์304H590-35-91(620℃)78(650℃)225 270 ~

แม้ว่าส่วนใหญ่ เหล็กทนความร้อน โครงสร้างการเชื่อมทำงานภายใต้อุณหภูมิสูง แต่การตรวจสอบขั้นสุดท้ายสำหรับภาชนะรับความดันและข้อกำหนดของท่อ โดยปกติที่อุณหภูมิห้องถึง 1.5 เท่าของการทดสอบแรงดันใช้งาน การทดสอบแรงดันไฮดรอลิกหรือนิวแมติก การทำงานของอุปกรณ์แรงดันหรือการบำรุงรักษาต้องผ่านกระบวนการสตาร์ทเย็น ดังนั้นข้อต่อเชื่อมเหล็กทนความร้อนก็ควรมีความต้านทานต่อการแตกหักแบบเปราะ สำหรับเหล็กกล้าทนความร้อนแบบมาร์เทนไซต์และออสเทนไนต์ ควรมีการควบคุมเนื้อหาของ δ เฟอร์ไรท์ในโลหะที่สะสมไว้อย่างเข้มงวด เพื่อให้แน่ใจว่าคุณสมบัติการคืบของรอยต่อที่เชื่อมเป็นเวลานานที่อุณหภูมิสูง

P92/T92, P122/T122 การเชื่อมเหล็กมาร์เทนซิติก

ทั้ง P92 และ P122 เป็นเหล็กกล้ามาร์เทนซิติกซึ่งมีแนวโน้มการแตกร้าวแบบเย็นและแนวโน้มการแตกร้าวแบบร้อนระหว่างการเชื่อม เพื่อป้องกันการแตกร้าวจากความเย็นในการเชื่อม จำเป็นต้องอุ่นเครื่องก่อนทำการเชื่อม อุณหภูมิในการอุ่นเครื่องต้องไม่น้อยกว่า 150 ℃ สำหรับการเชื่อม TIG และไม่น้อยกว่า 200 ℃ สำหรับการเชื่อมอาร์กอิเล็กโทรดและการเชื่อมอาร์กแบบจมอยู่ใต้น้ำ เพื่อป้องกันรอยแตกร้อนและเนื้อหยาบ พลังงานสายเชื่อมควรได้รับการควบคุมอย่างเข้มงวดในระหว่างกระบวนการเชื่อม อุณหภูมิระหว่างชั้นควรน้อยกว่า 300 ℃ และต้องการการเชื่อมอาร์กอาร์กอนอิเล็กโทรดทังสเตนที่มีอินพุตความร้อนในการเชื่อมขนาดเล็ก ควรให้ความสนใจกับการเชื่อมแบบหลายชั้นและแบบหลายรอบเมื่อทำการเชื่อมอาร์กอิเล็กโทรด ความหนาของเส้นเชื่อมไม่ควรเกินเส้นผ่านศูนย์กลางของอิเล็กโทรด ความกว้างของช่องเชื่อมไม่ควรเกิน 3 เท่าของเส้นผ่านศูนย์กลางของอิเล็กโทรด และแนะนำว่าเส้นผ่านศูนย์กลางของอิเล็กโทรดไม่ควรเกิน 4 มม. สำหรับชิ้นงานที่มีความหนาของผนังมาก สามารถใช้การเชื่อมอาร์กแบบจมอยู่ใต้น้ำสำหรับการเชื่อม แต่ลวดละเอียดจมอยู่ใต้น้ำ ควรใช้การเชื่อมอาร์คและเส้นผ่านศูนย์กลางของลวดเชื่อมควรน้อยกว่า 3 มม. เมื่อเชื่อมท่อเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดเล็ก T122 และ T92 ด้านหลังควรเติมอาร์กอนระหว่างกระบวนการเชื่อมทั้งหมด สำหรับท่อผนังหนาที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่ จำเป็นต้องมีการป้องกันก๊าซอาร์กอนที่ด้านหลังของรอยเชื่อมสามชั้นแรกที่ราก หลังการเชื่อม ให้ใช้ฉนวนใยหินและระบายความร้อนช้า และอยู่ระหว่าง 100 ~ 150℃ เป็นเวลาอย่างน้อย 1 ~ 2 ชั่วโมง จนกว่าโลหะวิทยาจะเปลี่ยนเป็นมาร์เทนไซต์อย่างสมบูรณ์ จากนั้นจึงดำเนินการบำบัดความร้อนหลังการเชื่อม สำหรับความหนาของผนังของชิ้นงานมากกว่า 40 มม. หลังจากเชื่อมด้วยฉนวนใยหินระบายความร้อนช้า 100 ~ 150 ℃ พักอย่างน้อย 1 ~ 2 ชั่วโมง ถ้าไม่ให้ความร้อนทันที ควรให้ความร้อนถึง 200 ~ 300 ℃ ฉนวน 2 ชั่วโมงและ จากนั้นให้เย็นช้าจนถึงอุณหภูมิห้อง

SUPER 304H, SA-213 TP310HCBN การเชื่อมเหล็กออสเทนนิติก

เหล็กกล้าออสเทนนิติกมีความสามารถในการเชื่อมที่ดีและไม่เกิดการแตกร้าวเมื่อเย็น ดังนั้นจึงไม่จำเป็นต้องอุ่นล่วงหน้า อย่างไรก็ตาม เหล็กกล้าออสเทนนิติกมีแนวโน้มที่จะเกิดการแตกร้าวที่ร้อนระหว่างการเชื่อม ดังนั้นควรให้ความสนใจกับการควบคุมอินพุตความร้อนในการเชื่อมและอุณหภูมิระหว่างชั้น ในกระบวนการเชื่อม วิธีการเชื่อมของพลังงานสายเชื่อมมีขนาดเล็กลง เช่น TIG แบบแมนนวล การเชื่อม TIG แบบเย็นอัตโนมัติ หรือการเชื่อม TIG แบบลวดร้อน โดยทั่วไปควรควบคุมอุณหภูมิของ interlayer ไม่เกิน 150 ℃ สำหรับการเชื่อม TIG แบบลวดเย็นอัตโนมัติหรือการเชื่อม TIG แบบลวดร้อน กระบวนการเชื่อมแบบต่อเนื่องต้องใช้การระบายความร้อนด้วยน้ำระหว่างชั้นของรอยเชื่อม เพื่อป้องกันการกัดกร่อนตามขอบเกรน ควรควบคุมปริมาณคลอไรด์ไอออนในน้ำหล่อเย็น เพื่อป้องกันการเกิดออกซิเดชันขององค์ประกอบอัลลอยด์ในเขตอุณหภูมิสูง ควรเติมพื้นผิวด้านหลังด้วยอาร์กอนในระหว่างกระบวนการเชื่อมทั้งหมด เพื่อให้แน่ใจว่าการหลอมที่ดีทั้งสองด้านของร่อง มุมของเหล็ก austenitic ควรมีขนาดใหญ่กว่าเหล็กเฟอร์ไรต์ทั่วไป สำหรับการเชื่อมเหล็กที่ไม่เหมือนกันกับวัสดุเฟอร์ไรท์ ขอแนะนำให้ใช้ลวดเชื่อมหรืออิเล็กโทรด ernicR-3 หรือ EnICRFE-2 เมื่อมีการเชื่อมเหล็กที่ไม่เหมือนกัน (กับเหล็กเฟอร์ไรท์) และใช้งานที่อุณหภูมิสูง จะต้องคำนึงถึงค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวของวัสดุทั้งสองด้วย

 

0 ตอบกลับ

เขียนความเห็น

ต้องการที่จะเข้าร่วมการสนทนาหรือไม่
อย่าลังเลที่จะนำ!

เขียนความเห็น

ที่อยู่อีเมลของคุณจะไม่ถูกเปิดเผย กรุณากรอกช่องที่มีเครื่องหมายให้ครบถ้วน *