Aço resistente ao calor refere-se ao aço que tem estabilidade térmica e resistência térmica sob condições de alta temperatura. Estabilidade térmica significa que o aço pode manter a estabilidade química (resistência à corrosão, não oxidação) sob condições de alta temperatura. Resistência térmica significa que o aço tem resistência suficiente sob condições de alta temperatura. Entre eles, a resistência ao calor é garantida principalmente por elementos de liga, como cromo, molibdênio, vanádio, titânio e nióbio. Portanto, a seleção de materiais de soldagem deve ser determinada de acordo com o teor de elemento de liga do metal base. O aço resistente ao calor é amplamente utilizado na construção de instalações industriais de petróleo e petroquímicas. A maioria dos aços perlíticos resistentes ao calor com os quais podemos entrar em contato são aços perlíticos resistentes ao calor com baixo teor de liga, como 15CrMo, 1Cr5Mo e assim por diante.
1 Soldabilidade do aço resistente ao calor de cromo molibdênio
Cromo e molibdênio são os principais elementos de liga do aço perlítico resistente ao calor, que podem melhorar significativamente a resistência a altas temperaturas e a resistência à oxidação em altas temperaturas do metal, mas pioram a soldabilidade do metal e têm tendência a extinguir o estresse na solda e na zona afetada pelo calor. O resfriamento ao ar é fácil de produzir estrutura de martensita dura e quebradiça, que não afeta apenas as propriedades mecânicas das juntas soldadas, mas também produz grande estresse interno, resultando em tendência a rachaduras a frio.
Portanto, o principal problema ao soldar aço resistente ao calor são as trincas, e os três elementos que formam as trincas são: estrutura, tensão e teor de hidrogênio na solda, por isso é particularmente importante formular um processo de soldagem razoável.
2. Processo de soldagem de aço perlítico resistente ao calor
2.1 Chanfro
A ranhura é geralmente processada por processo de corte a plasma ou chama. Se necessário, o corte também deve ser pré-aquecido. Após a retificação, a inspeção PT é realizada para remover as rachaduras na ranhura. Normalmente, a ranhura em forma de V é selecionada e o ângulo da ranhura é de 60 graus. Da perspectiva de prevenção de rachaduras, é benéfico ter um ângulo de ranhura maior, mas aumenta a quantidade de soldagem. Ao mesmo tempo, a ranhura e ambos os lados da parte interna são polidos para remover óleo e ferrugem. e umidade e outros contaminantes (desidrogenação, prevenção de estômatos).
2.2 Pares de grupos
É necessário que o alinhamento não possa ser forçado para evitar a geração de tensão interna. Como o aço resistente ao calor de cromo molibdênio tem uma grande tendência a rachaduras, a restrição da solda durante a soldagem não deve ser muito grande, para não causar rigidez excessiva, especialmente ao soldar chapas grossas, dificultando o uso de barras de ligação, acessórios e acessórios com contração livre da solda deve ser evitado o máximo possível.
2.3 Seleção do método de soldagem
Atualmente, os métodos de soldagem comumente usados para soldagem de dutos em nossas unidades de instalação de petróleo e petroquímica são soldagem a arco de tungstênio e argônio para fundo, soldagem a arco de eletrodo para tampa de enchimento, e outros métodos de soldagem incluem soldagem MIG, soldagem com proteção de gás CO2, soldagem por eletroescória e soldagem automática por arco submerso, etc.
2.4 Seleção de materiais de soldagem
O princípio de combinar materiais de soldagem, a composição da liga e as propriedades de resistência do metal de solda devem ser basicamente consistentes com os indicadores correspondentes do metal base ou devem atingir os indicadores mínimos de desempenho propostos nas condições técnicas do produto. Além disso, para reduzir o teor de hidrogênio, eletrodos alcalinos de baixo hidrogênio devem ser usados primeiro. Os eletrodos ou fluxos devem ser secos de acordo com o processo prescrito e devem ser retirados conforme necessário. Eles devem ser colocados no balde de isolamento do eletrodo e retirados conforme necessário. O número de eletrodos no balde de isolamento do eletrodo não deve exceder 4 horas, caso contrário, deve ser seco novamente e o número de tempos de secagem não deve exceder três vezes, que são especificados no processo de construção específico. Na soldagem a arco manual de aço resistente ao calor de cromo-molibdênio, eletrodos de aço inoxidável austenítico, como eletrodos A307, também podem ser usados, mas o pré-aquecimento ainda é necessário antes da soldagem. Este método é adequado para o caso em que a soldagem não pode ser tratada termicamente após a soldagem.
A tabela de seleção de consumíveis de soldagem de aço resistente ao calor é a seguinte:
2.5 Pré-aquecimento
O pré-aquecimento é uma medida de processo importante para soldar trincas a frio e alívio de tensão de aço perlítico resistente ao calor. Para garantir a qualidade da soldagem, seja soldagem a ponto ou processo de soldagem, ela deve ser pré-aquecida e mantida dentro de uma certa faixa de temperatura.
2.6 Resfriamento lento após soldagem
O resfriamento lento após a soldagem é um princípio que deve ser seguido rigorosamente ao soldar aço resistente ao calor de cromo-molibdênio. Isso deve ser feito mesmo no verão quente. Geralmente, o pano de amianto é usado para cobrir a costura de soldagem e a área próxima à costura imediatamente após a soldagem. Pequenas soldagens podem ser colocadas em Resfrie lentamente no pano de amianto.
2.7 Tratamento térmico pós-soldagem
O tratamento térmico deve ser realizado imediatamente após a soldagem, cujo objetivo é evitar a geração de trincas tardias, aliviar o estresse e melhorar a estrutura. A tabela de temperatura de pré-aquecimento do aço resistente ao calor antes da soldagem e o tratamento térmico pós-soldagem é mostrada na tabela a seguir.
3 Precauções de soldagem
(1) Medidas como pré-aquecimento e resfriamento lento após a soldagem devem ser realizadas ao soldar este tipo de aço, mas quanto maior a temperatura de pré-aquecimento, melhor, e os requisitos do processo de soldagem devem ser rigorosamente implementados.
(2) A soldagem multicamadas deve ser adotada para chapas grossas, e a temperatura da camada intermediária não deve ser menor que a temperatura de pré-aquecimento. A soldagem deve ser concluída de uma só vez, de preferência sem interrupção. Se a suspensão da camada intermediária for necessária, medidas de isolamento térmico e resfriamento lento devem ser tomadas, e as mesmas medidas de pré-aquecimento devem ser tomadas antes da nova soldagem.
(3) Durante o processo de soldagem, deve-se prestar atenção ao preenchimento da cratera, à retificação da junta e à remoção da rachadura da cratera (rachadura a quente). Além disso, quanto maior a corrente, mais profunda a cratera do arco, portanto, os parâmetros de soldagem e a energia da linha de soldagem apropriada devem ser implementados estritamente de acordo com as instruções do processo de soldagem.
(4) A organização da construção também é uma parte importante da qualidade da soldagem. A cooperação de vários tipos de trabalho é particularmente importante para evitar a falha do próximo processo para conectar a qualidade de toda a solda.
(5) A influência do clima e do ambiente também deve ser levada em consideração. Quando a temperatura ambiente estiver baixa, a temperatura de pré-aquecimento pode ser aumentada apropriadamente para evitar que a temperatura caia muito rapidamente, e medidas de emergência, como proteção contra vento e chuva, podem ser tomadas ao mesmo tempo.
4. Resumo
Pré-aquecimento, preservação de calor, tratamento térmico pós-soldagem e outros processos são medidas de processo necessárias para soldagem de aço resistente ao calor de cromo-molibdênio. Os três são igualmente importantes e não podem ser ignorados. A omissão de qualquer link tem consequências sérias. Os soldadores devem implementar rigorosamente o processo de soldagem e fortalecer a orientação do senso de responsabilidade do soldador. Não corra riscos e oriente os soldadores a implementar a seriedade e a necessidade do processo. Contanto que implementemos rigorosamente o processo de soldagem durante o processo de construção, cooperemos bem entre vários tipos de trabalho e organizemos os processos razoavelmente, a qualidade da soldagem e os requisitos técnicos podem ser garantidos.
