Vad bör uppmärksammas under svetsprocessen av värmebeständiga stålrör

Grundläggande egenskaper för värmebeständig stålrörsvetsning
Värmebeständiga stålrör används ofta i högtemperaturmiljöer som pannor, värmeväxlare och kemisk utrustning. Deras svetskrav skiljer sig från de för vanligt kolstål. Värmebeständiga stålrör innehåller vanligtvis höga andelar av legeringselement som krom, nickel och molybden. Dessa element förbättrar sin styrka och oxidationsbeständighet vid höga temperaturer, men de påverkar också deras känslighet för hetsprickor, mikrostrukturstabilitet och processfönster under svetsning. Under svetsning är därför en grundlig förståelse av materialets mikrostruktur och spänningsdynamik avgörande för att undvika fogbrott eller försämring av värmebeständigheten på grund av felaktig hantering.

Försvetsningsförberedelse och förvärmningskrav
Innan man svetsar värmebeständiga stålrör är noggrann rengöring viktigt för att säkerställa att svetsspåret och omgivande områden är fria från olja, rost och föroreningar för att förhindra bildning av porer och slagginneslutningar under svetsning. Förvärmning är särskilt viktig för svetsning av värmebeständigt stål, särskilt de som innehåller höglegerande element. Förvärmning saktar ned kylningshastigheten, minskar tendensen till härdning i svetsområdet och minimerar risken för sprickbildning. Beroende på stålkvalitet och väggtjocklek varierar förvärmningstemperaturen i allmänhet från 150°C till 350°C. Före svetsning måste ett temperaturmätverktyg användas för att bekräfta att förvärmningstemperaturen uppfyller de angivna standarderna.

Val av svetsmaterial och matchning
Att välja rätt svetsmaterial är avgörande för att säkerställa svetskvaliteten. Värmebeständig stålrörsvetsning använder vanligtvis elektroder eller trådar som matchar basmaterialets sammansättning för att bibehålla fogstyrka och korrosionsbeständighet i högtemperaturmiljöer. Till exempel kräver Cr-Mo värmebeständigt stål elektroder med låg vätehalt, medan austenitiskt värmebeständigt stål kräver värmebeständiga förbrukningsvaror som innehåller nickel och krom. Innehållet av diffunderbart väte i förbrukningsvarorna måste också beaktas. Elektroder med låg vätehalt bör torkas före användning för att förhindra väte-inducerad sprickbildning.

Kontroll av svetsprocessparametrar
Värmetillförseln från värmebeständig stålrörssvetsning måste kontrolleras korrekt. Överdriven värmetillförsel kan leda till förgrovning av kornen och ökad svetsspänning, vilket minskar fogens seghet och värmebeständighet. Överdriven värmetillförsel kan resultera i ofullständig smältning eller svetsdefekter. Multi-pass svetsning används vanligtvis för att minimera de termiska effekterna av en enda svets. Parametrar som svetsström, spänning och hastighet måste justeras efter rörets material, tjocklek och svetsposition för att undvika spänningskoncentration och potentiell sprickbildning.

Deformation och spänningskontroll under svetsning
Värmebeständigt stål genererar betydande svetsbelastning under svetsning. Felaktig kontroll kan leda till deformation eller till och med sprickor. Därför används ofta symmetrisk svetsning eller hoppsvetsning för att fördela stress under svetsning. Lämpliga fixturer och fixturer används också för att förhindra överdriven förskjutning av de svetsade komponenterna. För tjockare stålrör kan lokal uppvärmning appliceras i sektioner under svetsning för att lindra spänningskoncentration och säkerställa dimensionsstabilitet efter svetsning.

Vikten av värmebehandling efter svetsning
Värmebeständiga stålrörssvetsade fogar genererar betydande restspänningar under kylning, och vissa stålsorter kan till och med utveckla en spröd mikrostruktur, vilket är skadligt för rör som utsätts för långvarig drift vid hög temperatur. Därför är värmebehandling efter svetsning väsentlig. Temperering eller normalisering kan minska kvarvarande stress, förfina mikrostrukturen och förbättra fogens övergripande prestanda. Värmebehandlingstemperaturen och hålltiden bör anpassas till rörmaterialet och väggtjockleken för att säkerställa god högtemperaturprestanda hos svetsfogen.

Inspektera och reparera svetsfel
Efter svetsning bör svetskvaliteten utvärderas noggrant genom visuell inspektion, radiografisk testning, ultraljudstestning och andra metoder för att säkerställa frånvaron av defekter såsom sprickor, porer och slagginslutningar. När defekter upptäcks bör de repareras enligt processkraven. Förvärmning och eftervärmebehandling bör också utföras vid reparation av svetsade ytor för att förhindra nya defekter. Alla reparationsprocesser bör dokumenteras för efterföljande kvalitetsspårbarhet.

Jämförelse av försiktighetsåtgärder vid svetsning för olika typer av värmebeständiga stålrör
Försiktighetsåtgärder vid svetsning varierar beroende på typen av värmebeständigt stål. Till exempel är förvärmning, val av svetsmaterial och eftersvetsbehandling olika för martensitiska, austenitiska och duplexa värmebeständiga stål. Följande tabell jämför viktiga försiktighetsåtgärder för svetsning av flera vanliga typer av värmebeständigt stål:

Svetsmiljö och säkerhetsåtgärder
Värmebeständig stålsvetsning sker vanligtvis under arbetsförhållanden med hög temperatur och hög intensitet, så säkerhetsåtgärder måste vidtas. God ventilation bör upprätthållas på byggarbetsplatsen för att förhindra att svetsrök och skadliga gaser påverkar operatörerna. Svetsare bör bära skyddskläder, masker och högtemperaturbeständiga handskar för att undvika skador från svetsstänk. Lämplig brandsläckningsutrustning bör också finnas tillgänglig för att förhindra bränder orsakade av svetsgnistor.