Като доставчик на Plate ASTM A516 GR 70, бях свидетел от първа ръка значението на разбирането как процесът на заваряване влияе върху свойствата на този материал. Plate ASTM A516 GR 70 се използва широко в приложенията на съдове под налягане поради отличната си проницателност и висока якост при умерени температури. В този блог ще се задълбоча в различните аспекти на това как заваряването може да повлияе на свойствата на тази плоча, предлагайки прозрения въз основа на моя опит в индустрията.
Разбиране на табелата ASTM A516 GR 70
Преди да проучим процеса на заваряване, нека разберем накратко каква е табелата ASTM A516 GR 70. Тази стоманена плоча се използва предимно за заварени съдове под налягане, където се изисква подобрена ярка. Той има минимална якост на добив от 38 000 psi и минимална якост на опън от 70 000 psi. Химичният състав включва елементи като въглерод, манган, фосфор, сяра, силиций и понякога малки количества други легиращи елементи. Тези елементи допринасят за общите механични свойства на плочата, което го прави подходящ за приложения в индустрии като нефт и газ, химическа обработка и производство на енергия.
Ако се интересувате да научите повече за SA516GR70, можете да посетите товаSA516GR70връзка за подробна информация.
Процесът на заваряване и неговото въздействие върху Plate ASTM A516 GR 70
1. Зона, засегната от топлина (HAZ)
Заселената от топлина зона е една от най -критичните области, засегнати от процеса на заваряване. При заваряване на плоча ASTM A516 GR 70, интензивната топлина от заваръчната дъга причинява значителни промени в микроструктурата на метала в съседство с заваряването. HAZ може да бъде разделен на няколко под -зони, всяка с различни микроструктури и свойства.
В грубата зърнеста HAZ, високата температура кара зърната да нарастват. Това може да доведе до намаляване на здравината и увеличаване на чувствителността към напукване. Финото зърнест HAZ, от друга страна, има по -рафинирана микроструктура, която обикновено запазва по -добри механични свойства. Въпреки това, цялостното въздействие върху HAZ зависи от фактори като заваряване на топлина, скорост на заваряване и предварително и след заваряване топлинни обработки.
По -високият вход на топлина по време на заваряване ще доведе до по -широк HAZ. По -широкият HAZ означава, че повече от основния метал се влияе от топлината, увеличавайки вероятността от деградация на собствеността. За да се сведе до минимум размера на HAZ, може да се използва по -нисък топлинен вход с по -висока скорост на заваряване. Това обаче трябва да бъде балансирано с необходимостта да се гарантира правилното сливане и проникване на заварката.
2. Остатъчен стрес
Заваряването също въвежда остатъчен стрес в плаката ASTM A516 GR 70. Остатъчният стрес е напрежението, което остава в материала след завършване на процеса на заваряване. По време на заваряването бързите цикли на отопление и охлаждане причиняват неравномерно разширяване и свиване на метала. Зоните в близост до заваряването се охлаждат по -бързо от околните райони, което води до развитието на остатъчен стрес.
Остатъчният стрес може да окаже значително влияние върху механичните свойства на плочата. Остатъчният стрес на опън може да намали живота на умората на заварената структура и да увеличи чувствителността към стрес - напукване на корозия. От друга страна, компресивното остатъчно напрежение може да бъде полезно, тъй като може да подобри устойчивостта на умора.
За да се намали остатъчният стрес, често се използва топлинна обработка на заваръчната заварка (PWHT). PWHT включва нагряване на заварената структура до определена температура и задържане на определен период от време, последвано от бавно охлаждане. Този процес помага за облекчаване на остатъчния стрес и подобряване на общите механични свойства на заварената става.
3. Промени в микроструктурата
Процесът на заваряване може да доведе до значителни промени в микроструктурата на плоча ASTM A516 GR 70. Основният метал на ASTM A516 GR 70 обикновено има феритна микроструктура. По време на заваряване високата температура може да трансформира микроструктурата в самия HAZ и самия метал.
В заваръчния метал бързото втвърдяване от разтопеното състояние може да доведе до дендритна микроструктура. Тази микроструктура може да има различни механични свойства в сравнение с основния метал. Наличието на легиращи елементи в металния пълнител също може да повлияе на микроструктурата на заварката. Например, добавянето на никел към метала за пълнене може да подобри здравината на заварката.
В HAZ промените в микроструктурата са по -сложни. Трансформацията на аустенит в различни фази по време на охлаждане зависи от скоростта на охлаждане. Бързата скорост на охлаждане може да доведе до образуването на мартензит, което е твърда и чуплива фаза. Това може значително да намали здравината на HAZ. Чрез контролиране на скоростта на охлаждане чрез правилни параметри на заваряване и топлинна обработка, образуването на нежелани фази може да бъде сведено до минимум.
Сравнение с други съдове на под налягане
Също така е интересно да се сравнява как процесът на заваряване влияе на Plate ASTM A516 GR 70 с други подобни съдове на под налягане. Например,P335GHе друга често използвана плоча на съда под налягане. P335GH има различен химичен състав и механични свойства в сравнение с ASTM A516 GR 70.
Поведението на заваряване на P335GH също е различно. P335GH има по -нисък въглероден еквивалент, което обикновено означава, че има по -добра заваряване. Въпреки това, процесът на заваряване все още трябва да бъде внимателно контролиран, за да се избегнат проблеми като напукване на HAZ и остатъчен стрес.
Друга чиния еSA387GR11 A387 Стоманена плоча. SA387GR11 е стоманена плоча на хром - молибдена, която се използва в приложения с висока температура. Заваряването на SA387GR11 изисква внимателни преработки преди - и след заваряване поради високата си втвърдяване. В сравнение с ASTM A516 GR 70, SA387GR11 е по -чувствителен към процеса на заваряване по отношение на промените в микроструктурата и образуването на твърди и чупливи фази.
Контрол на процеса на заваряване за поддържане на свойствата на плочата
За да се гарантира, че по време на процеса на заваряване свойствата на Plate ASTM A516 GR 70 се поддържат, могат да се предприемат няколко мерки:
1. Правилна спецификация на процедурата за заваряване (WPS)
От съществено значение е дефиниран WPS. WPS трябва да определи подходящия процес на заваряване, параметрите на заваряване (като ток, напрежение и скорост на заваряване), тип метален метал и предварително и след заваръчни топлинни обработки. Следвайки WPS, процесът на заваряване може да бъде контролиран, за да се сведе до минимум отрицателното въздействие върху свойствата на плочата.
2. Подготовка за предварително заваряване
Подготовката за предварително заваряване е от решаващо значение. Това включва почистване на повърхността на чинията, за да се отстранят всички замърсители като масло, ръжда и мръсотия. Правилната подготовка на ръба също е необходима, за да се осигури добро сливане и проникване по време на заваряване.
3. Оптимизация на параметрите за заваряване
Както бе споменато по -рано, оптимизирането на параметрите на заваряване е от ключово значение за контролирането на топлинния вход и размера на HAZ. Скоростта на заваряване, токът и напрежението трябва да се регулират въз основа на дебелината на плочата и положението на заваряването.
4. Post - Заваряване на топлинна обработка
Обработването на топлината след заваряване може да помогне за облекчаване на остатъчния стрес, подобряване на микроструктурата и засилване на общите механични свойства на заварената става. Специфичните параметри на PWHT зависят от дебелината на плочата и използвания процес на заваряване.
Заключение
В заключение, процесът на заваряване има дълбоко влияние върху свойствата на Plate ASTM A516 GR 70. Засегнатото от топлина зона, остатъчното напрежение и промените в микроструктурата са основните фактори, които могат да повлияят на механичните свойства на плочата. Чрез разбиране на тези фактори и предприемане на подходящи мерки за контрол на процеса на заваряване може да се гарантира целостта и работата на заварените конструкции.
Ако се нуждаете от Plate ASTM A516 GR 70 за приложенията си под налягане и искате да обсъдите най -добрите практики за заваряване или да имате други въпроси, насърчавам ви да се свържете с дискусия за обществени поръчки. Можем да работим заедно, за да гарантираме, че получавате най -качествената плоча и най -подходящите заваръчни решения за вашите проекти.
ЛИТЕРАТУРА
- Код на котела и съда на котела на ASME, раздел IX - Квалификации за заваряване и спория
- AWS D1.1/D1.1M: 2020 - Структурен код за заваряване - стомана
- Заваряване на металургия от Джон К. Липолд и Дейвид Л. Котецки
