أخبار الشركة عن التشققات بعد المعالجة الحرارية؟ الفخ الخفي لتشققات إعادة تسخين اللحام

01 تعريفات

الفولاذ ذو القوة العالية والسبائك الفائقة التي تحتوي على عناصر تقوية التساقط (Al، Ti، Nb) ، بما في ذلك الفولاذ ذو القوة العالية ذو السبائك المنخفضة والفولاذ المقاوم للحرارةالسوبرليجات المقوية بالتساقط، وبعض الفولاذ المقاوم للصدأ austenitic قد تطور الشقوق تخفيف الإجهاد (SR الشقوق) أثناء المعالجة الحرارية بعد الصلح ، على الرغم من عدم وجود شقوق في البداية.بعض الهياكل الحامية قد تطور الشقوق خلال خدمة طويلة في درجات الحرارة العالية (eفي الممارسة الهندسية ، هذه الشقوق ‬ التي تحدث أثناء كل من معالجة تخفيف الإجهاد وتشغيل الخدمة ‬ تسمى مجتمعة الشقوق إعادة التدفئة.

02 الخصائص الرئيسية لشقوق إعادة التدفئة

(1) يحدث إعادة التشقق عن طريق التسخين فقط في الحوائط المعدنية التي تحتوي على عناصر تعزيز التساقط ،والفولاذ الكربوني والحلول الصلبة تعزيز المواد المعدنية عادة لا تنتج إعادة تسخين التشقق.

(2) هناك نطاق حرارة حساس، والذي يرتبط بدرجة حرارة وتوقيت إعادة التسخين. نطاق الحساسة من الفولاذ اللاسيكي المنخفض حوالي 500-700 درجة مئوية،والفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي والفولاذ اللاسلي عالي الحرارة 700~900 درجة مئوية.

(3) تمتد حدود الحبوب من الحبوب الخام من الأوستينيت في المنطقة المتأثرة بالحرارة على طول خط الاندماج على جانب المادة الأساسية ، ويتم ملاحظة التشقق بين الحبوب.

(4) يجب أن يكون هناك ضغط بقائي كبير وتركيز ضغط في منطقة اللحام.

03 عوامل تؤثر على إعادة تسخين الشقوق

(1) تحتوي محتوى عناصر تشكيل الكربيد (Cr، Mo، V، Ti، Nb) على تأثير كبير.محتوى V في الصلب المقاوم للحرارة للكتل سيزيد بشكل كبير من حساسية الشقوق SR.

(2) تؤثر سرعة وتوقيت التسخين على نطاق درجة الحرارة الحساس للصلب المختلف.

(3) حجم الحبوب له تأثير كبير على ميل إعادة تسخين الشقوق ، كلما كان حجم الحبوب أكبر ، كلما كان الاتجاه أعلى.

(4) الاختلافات في أساليب اللحام: اللحام الحراري الكبير يميل إلى تسبب ضخامة الحبوب،وميل إعادة التسخين لتصديع لحام القوس الغارق أعلى من لحام القوس الكهربائي في فولاذ حساس لنمو الحبوب، في حين أن ميل التشديد أعلى في الصلبات ذات ميل التشديد الكبير.

04 تدابير وقائية ضد إعادة تسخين الشقوق

(1) اختيار مواد لحام متطابقة منخفضة القوة؛

(2) التحكم في معدل التبريد باستخدام التسخين المسبق أو التسخين اللاحق.

(3) تجنب نطاق الحرارة الحساسة أو تقصير وقت الإقامة

(4) تقليل الضغط المتبقي وتجنب تركيز الضغط

(5) بعض السبائك (على سبيل المثال ، Incoloy 800HT مصممة لدرجات الحرارة ≥ 538 °C) تتطلب معالجة حرارية استقرار بعد الصلح.

(6) يجب إضافة اختبار غير مدمر للمواد التي لديها ميل إلى إعادة تسخين الشقوق بعد المعالجة الحرارية.

05 إعادة تسخين المواد الحساسة للشق

15MnVR، 15MnNbR، 18MnMoNbR، 13MnMoNbR، 07MnCrMoVR، 07MnNiMoVDR، 17Cr1Mo1V، والصلب الياباني CF-62.

ملاحظة: يمكن أن تحدث شقوق إعادة التدفئة ، والتي تكون مخفية ويمكن أن تسبب بسهولة حوادث مفاجئة أثناء المعالجة الحرارية أو الخدمة.ويجب على المفتشين تقييم مخاطر إعادة تسخين الشقوق مسبقاً ووضع خطط للوقاية منها ومكافحتها.

يتم تسبب إعادة تسخين الشق في المعالجة الحرارية بعد الصلح (على سبيل المثال المعالجة الحرارية لتخفيف التوتر) ، وتزيد عناصر Cr ، Mo ، V ، Nb ، Ti في الفولاذ من ميل إلى إعادة تسخين الشق.

06 آلية إعادة تسخين الكراك

إن الشقّة التي تُسخّن من جديد تنشأ من تكوين الشقوق الصغيرة الناجمة عن الانزلاق المفضل لحدود الحبوب،وتضعف الحدود الحبوب وتعزز الحبوب في المعالجة الحرارية بعد الصلح.

(1) نظرية الارتباط الكيميائي الضعيف في حدود الحبوب

عناصر الشوائب (على سبيل المثال P، S) هشة بسبب الفصل في حدود الحبوب، في حين أن الكربون / النتريد من Cr، Mo، V،يتم تقوية Nb والعناصر الأخرى عن طريق هطول الأمطار في الحبوب أثناء التسخين الثانوييتم تركيز تشوهات الاسترخاء من الإجهاد على حدود الحبوب ، ويتسبب الشق في عدم كفاية اللون.

(2) نظرية تعزيز داخل البلورات (نظرية التكسير في الوضع)

هطول في الموقع من مرحلة تعزيز (كربيد الكروم، الفاناديوم، التيتانيوم، النيوبيوم، الخ) في منطقة الانحلال يعيق التشوه داخل البلور،استرخاء الإجهاد يتحمل من قبل الحدود الحبوب، وتركيز الضغط يؤدي إلى الشق

(3) نظرية الكسر الزاحف

يتم تسريع نمو الشقوق على طول حدود الحبوب من خلال تراكم أضرار الزحف خلال عملية الاسترخاء من الإجهاد.

07 صيغة تحديد حساسية الشقوق عند إعادة التسخين

The main factors affecting the reheat crack are the chemical composition of the steel (which directly affects the plasticity of the coarse grain zone) and the residual stress in the welded zone (especially the stress concentration area).

△G=Cr+3.3Mo+8.1V+10C-2

عندما△G<1.5إن شقّة إعادة التسخين ليست حساسة

عندما يكون 1.5<△G<2، فإنه عادة؛

عندما △G> 2، فإن الشق إعادة التدفئة حساسة.

08 تحليل الخبراء

1: أثناء المعالجة الحرارية بعد الصلح أو الخدمة عالية درجة الحرارة ، قد تتطور المفاصل المطاومة المقيدة "شقوق إعادة التدفئة" (وتسمى أيضًا "شقوق استرخاء الإجهاد") في مناطقها المتأثرة بالحرارة.تاريخياً، تم اكتشاف هذه الشقوق لأول مرة في الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي من قبل مهندسي محطات الطاقة. تؤكد الدراسات المعدنية ارتباطها الوثيق مع السباتات داخل البلورات.هذه السباتات تعزز داخل الحبوب، مما يفرض الجهد المطلوب للاسترخاء الإجهادي على التحول إلى حدود الحبوب ، وبالتالي تقليل مرونة الزحف وتسبب فشل الحدود.لا تزال آلية التكسير هذه غير مفهومة بالكامل، وخاصة فيما يتعلق بالعوامل المجهرية والتركيبية التي تؤثر على تشكيلها.

2: تعزيز هطول الأمطار على حدود الحبوب يفسر جزئيا فقط السبب. حجم الحبوب كبير جدا،مما يؤدي إلى تدهور صلابة الزحف وتراكم هطول الأمطار على حدود الحبوبوبالإضافة إلى ذلك ، فإن تقلص اللحام ، والحبوب الخام ستعيق انزلاق حدود الحبوب ، وزيادة سمك المادة وعملية اللحام الوحشية ستزيد من ميل التشقق.

هناك نوعان من الشقوق التي يتم تسخينها من جديد:

1) لم يشق اللحام في البداية ، ولكن ظهرت الشقوق أثناء المعالجة الحرارية بعد اللحام. وتسمى هذه الشقوق حساسية الشقوق لتحقيق الراحة من الإجهاد (SR cracking susceptibility).

2) لا توجد شقوق بعد اللحام ، لكنها تنتج بعد خدمة طويلة الأمد عند درجة حرارة معينة.

خصائص إعادة تسخين الشقوق:

1) يحدث حصرا في لحام المعادن التي تحتوي على عناصر تعزيز هطول الأمطار (Ti، Al).

2) يحدث فقط في نطاق درجة حرارة معينة، وتتعلق شق إعادة التسخين بدرجة حرارة إعادة التسخين والوقت، وهناك نطاق حرارة حساس لإعادة التسخين.من الفولاذ منخفض السبائك، فإن نطاق درجة الحرارة حوالي 500 ~ 700 °C ؛ بالنسبة للصلب المقاوم للصدأ الأوستنيتي وبعض الفولاذ السبائك عالي درجة الحرارة ، فإن نطاق درجة الحرارة هو 700 ~ 900 °C.

3) يمتد الشق على طول حدود حبيبات الأوستينيت على جانب اللحام ، واتجاه الشق هو بين الحبيبات.

4) يجب أن يكون هناك إجهاد متبقي وتركيز الإجهاد في منطقة اللحام.

آلية تشكيل الشقوق من جديد هي تأثير إضعاف هطول الشوائب في حدود الحبوب وتأثير تعزيز هطول الأمطار داخل الحبوب.