Hàn vật liệu lò hơi siêu tới hạn

Thép chịu nhiệt dùng để chỉ thép làm việc ở nhiệt độ cao và có độ bền nhiệt và độ bền nhiệt tuyệt vời. Độ bền nhiệt đề cập đến khả năng chống rão và đứt gãy ở nhiệt độ cao, và độ bền nhiệt đề cập đến khả năng chống lại quá trình oxy hóa và ăn mòn của môi trường khí ở nhiệt độ cao. Người ta thường gọi thép chịu nhiệt có độ bền nhiệt là thép chịu nhiệt và thép chịu nhiệt có độ bền nhiệt là thép bền nhiệt. Thép chịu nhiệt chủ yếu được sử dụng trong kỹ thuật điện và năng lượng, chẳng hạn như trong sản xuất thiết bị lọc dầu, nồi hơi, tàu hạt nhân, tuabin hơi nước, tàu hóa chất tổng hợp, thiết bị hàng không vũ trụ và các thiết bị xử lý nhiệt độ cao khác. Cần lưu ý rằng nhiều loại thép không gỉ (309, 310H) cũng có khả năng chịu nhiệt và đôi khi được gọi là “thép không gỉ chịu nhiệt”.

Các mối hàn của thép chịu nhiệt về cơ bản phải có cùng khả năng chống oxy hóa ở nhiệt độ cao như kim loại cơ bản. Thành phần hợp kim và hàm lượng của kim loại mối hàn về cơ bản phải phù hợp với kim loại cơ bản, chẳng hạn như Cr, Mo, W và các nguyên tố chính khác, trong khi các tạp chất như P và S nên được kiểm soát ở mức thấp nhất có thể để giảm xu hướng nứt nóng. Để cải thiện tính hàn, hàm lượng C của vật liệu hàn có thể thấp hơn một chút so với kim loại cơ bản để đảm bảo hiệu suất ở nhiệt độ cao. Độ bền của kim loại hàn phải tương tự như độ bền của kim loại cơ bản được hàn. Các mối hàn bằng thép chịu nhiệt không chỉ có độ bền ngắn hạn ở nhiệt độ phòng và nhiệt độ cao về cơ bản tương đương với kim loại cơ bản, mà quan trọng hơn, có tính chất rão ở nhiệt độ cao tương tự như của kim loại cơ bản. Các yêu cầu về tính năng của các mối nối thép chịu nhiệt mới cho nồi hơi siêu siêu tới hạn được trình bày trong bảng sau.

các lớpTS σb MPaY.Sσs MPaKéo dài δ %AkvJỨng suất cho phép ở nhiệt độ hoạt động, MPaĐộ cứng, HB
P12263053017%3164 (620 ℃)225 270 ~
P9263053017%3170 (620 ℃)-
HR3C655-30-69 (650 ℃)-
Super304H590-35-91 (620 ℃) ​​78 (650 ℃)225 270 ~

Mặc dù hầu hết thép chịu nhiệt kết cấu hàn đang làm việc dưới nhiệt độ cao, nhưng việc kiểm tra cuối cùng đối với các yêu cầu về bình chịu áp lực và đường ống, thường ở nhiệt độ phòng đến 1.5 lần so với thử nghiệm áp suất làm việc thử nghiệm áp suất thủy lực hoặc khí nén, hoạt động của thiết bị áp lực hoặc bảo trì phải trải qua quá trình khởi động lạnh Vì vậy, mối hàn thép chịu nhiệt cũng phải có khả năng chống gãy giòn nhất định. Đối với thép chịu nhiệt Mactenxit và Austenit, hàm lượng δ Ferit trong kim loại lắng đọng cần được kiểm soát chặt chẽ để đảm bảo tính chất rão của các mối hàn trong thời gian dài chạy ở nhiệt độ cao.

P92 / T92, P122 / T122 hàn thép martensitic

Cả P92 và P122 đều là thép mactenxit, có xu hướng nứt lạnh và xu hướng nứt nóng trong quá trình hàn. Để ngăn ngừa các vết nứt nguội khi hàn, cần làm nóng sơ bộ trước khi hàn. Nhiệt độ làm nóng sơ bộ không nhỏ hơn 150 ℃ đối với hàn TIG và không nhỏ hơn 200 ℃ đối với hàn hồ quang điện cực và hàn hồ quang chìm. Để ngăn ngừa nứt nóng và hạt thô, năng lượng đường hàn nên được kiểm soát chặt chẽ trong quá trình hàn, nhiệt độ lớp xen giữa phải nhỏ hơn 300 ℃ và ưu tiên hàn hồ quang argon bằng điện cực vonfram với đầu vào nhiệt hàn nhỏ. Khi hàn hồ quang điện cực cần chú ý hàn nhiều lớp và nhiều đoạn. Chiều dày đường hàn không được lớn hơn đường kính điện cực. Chiều rộng đường hàn không được lớn hơn 3 lần đường kính điện cực và khuyến cáo đường kính điện cực không quá 4mm Đối với phôi có chiều dày thành lớn, có thể sử dụng hàn hồ quang chìm để hàn, nhưng dây mảnh chìm. Nên sử dụng hàn hồ quang, và đường kính của dây hàn nhỏ hơn 3mm. Khi hàn các ống có đường kính nhỏ T122 và T92, mặt sau phải được điền đầy argon trong toàn bộ quá trình hàn. Đối với các đường ống có thành dày có đường kính lớn, cần có lớp bảo vệ bằng khí argon ở mặt sau của ba lớp đầu tiên của mối hàn ở gốc. Sau khi hàn mối hàn, sử dụng vật liệu cách nhiệt bằng amiăng và làm nguội chậm và ở trong khoảng 100 ~ 150 ℃ trong ít nhất 1 ~ 2 giờ, cho đến khi kim loại hoàn toàn chuyển thành mactenxit, sau đó có thể tiến hành xử lý nhiệt sau hàn. Đối với độ dày thành phôi lớn hơn 40mm, sau khi hàn với vật liệu cách nhiệt amiăng làm mát chậm, 100 ~ 150 ℃ ít nhất ở lại 1 ~ 2 giờ, nếu không xử lý nhiệt ngay lập tức, nên được gia nhiệt đến cách nhiệt 200 ~ 300 ℃ trong 2 giờ và sau đó làm lạnh chậm đến nhiệt độ phòng.

Hàn thép Austenit SUPER 304H, SA-213 TP310HCBN

Thép Austenit có khả năng hàn tốt và không có xu hướng nứt lạnh nên không cần gia nhiệt trước. Tuy nhiên, thép Austenit có xu hướng nứt nóng trong quá trình hàn, vì vậy cần chú ý đến việc kiểm soát nhiệt đầu vào và nhiệt độ lớp xen giữa. Trong quá trình hàn, phương pháp hàn năng lượng dòng hàn nhỏ hơn, chẳng hạn như hàn TIG thủ công, hàn TIG dây nguội tự động hoặc hàn TIG dây nóng. Nói chung, nhiệt độ giữa các lớp nên được kiểm soát không quá 150 ℃. Đối với hàn TIG dây nguội tự động hoặc hàn TIG dây nóng, quá trình hàn liên tục yêu cầu nước làm mát giữa các lớp của mối hàn được hàn. Để ngăn ngừa sự ăn mòn giữa các hạt, cần kiểm soát hàm lượng ion clorua trong nước làm mát. Để ngăn chặn quá trình oxy hóa của các nguyên tố hợp kim trong vùng nhiệt độ cao, bề mặt sau phải được lấp đầy bằng argon trong toàn bộ quá trình hàn. Để đảm bảo sự hợp nhất tốt trên cả hai mặt của rãnh, rãnh Góc của thép Austenit phải lớn hơn của thép ferit nói chung. Đối với hàn thép khác nhau với vật liệu ferit, nên dùng dây hoặc điện cực hàn ernicR-3 hoặc EnICRFE-2. Khi thép khác nhau được hàn (với thép ferit) và sử dụng ở nhiệt độ cao, hệ số giãn nở của cả hai vật liệu phải được tính đến.

 

0 trả lời

Bình luận

Bạn muốn tham gia các cuộc thảo luận?
Hãy đóng góp!

Bình luận

Chúng tôi sẽ không công khai email của bạn. Các ô đánh dấu * là bắt buộc *