Klase cijevi od legiranog čelika i kontekst proizvodnje
Čelici od legure krom-molibdena specificirani su za povišenu-temperaturu i korozivnu upotrebu u proizvodnji električne energije, rafiniranju nafte i petrokemijskim postrojenjima. Uobičajene kvalitete uključuju ASTM A335 P5 i P9 (5 i 9 posto kroma), P11 i P22 (1,25 i 2,25 posto kroma s molibdenom) i P91 (9 posto kroma s molibdenom i vanadijem za otpornost na puzanje). Zavarena proizvodnja ovih vrsta slijedi iste osnove kao ugljični čelik, ali sa strožom termičkom kontrolom, jer sposobnost kaljenja legura čini zonu pod utjecajem topline-podložnom vodiku-pukotinama i tvrdim, krhkim mikrostrukturama.
Odabir postupka zavarivanja
Elektrolučno zavarivanje s plinskim volframom (GTAW ili TIG) koristi se za prolaz korijena malih-provrta i kritičnih vodova jer daje potpunu kontrolu prodiranja i čist korijen bez-oksida. Prolazi punila i poklopca dovršavaju se elektrolučnim zavarivanjem zaštićenim metalom (SMAW), elektrolučnim zavarivanjem metalnim plinom (GMAW) ili elektrolučnim zavarivanjem punjenim jezgrom (FCAW), ovisno o položaju i produktivnosti. Zavarivanje pod praškom (SAW) koristi se za uzdužne šavove električno zavarenih cijevi velikog-promjera, gdje je potrebno duboko prodiranje i visoka stopa taloženja. Potrošni materijal mora odgovarati razini čvrstoće osnovnog metala, na primjer elektrode s niskim-vodikom iz AWS A5.5 kao što je E7018-A1 za ugljik-molibden i E8018-B2 ili E9018-B3 za 1,25 i 2,25 posto kroma.
Predgrijavanje i međuprolazna kontrola temperature
Predgrijavanje usporava brzinu hlađenja nakon zavarivanja, omogućuje difuziju vodika iz spoja i sprječava stvaranje tvrdih martenzitnih zona. Tipični rasponi predgrijavanja su 150 do 250 stupnjeva C za P11 i P22, 200 do 300 stupnjeva C za P5 i P9 i 200 do 300 stupnjeva C za P91. Međuprolazna temperatura mora ostati unutar kvalificiranog raspona, obično ne prelazeći 350 stupnjeva C za P91, jer prekomjerna međuprolazna toplina smanjuje otpornost na puzanje zavara. Predgrijavanje se mjeri na osnovnom metalu na definiranoj udaljenosti od spoja i održava se kontinuirano dok se zavar ne završi.
Toplinska obrada-zavarivanja
Toplinska obrada nakon-zavarivanja (PWHT) ublažava zaostala naprezanja, temperira otvrdnutu zonu-pogođenu toplinom i vraća duktilnost i žilavost. Ublažavanje naprezanja obično se izvodi na 600 do 760 stupnjeva C, ovisno o stupnju, s vremenom zadržavanja od oko jednog sata po 25 mm debljine stijenke. PWHT je obavezan za većinu vrsta krom-molibdena prije nego što cijev uđe u upotrebu, a također smanjuje rizik od-korozijskog pucanja u korozivnim okruženjima. Bilježenje temperature i kontrolirane brzine zagrijavanja i hlađenja potrebni su kako bi se izbjeglo ponovno -otvrdnjavanje ili izobličenje.
Zavarivanje različitih metala
Zavarivanje različitih legura, kao što je komponenta P22 na cijevi od nehrđajućeg čelika, zahtijeva pažljiv odabir punila kako bi se prilagodile razlike u toplinskom širenju, čvrstoći i potencijalu korozije. Punila na bazi-nikla obično se koriste za premošćivanje spojeva ugljičnog čelika i nehrđajućeg čelika jer toleriraju neusklađenost koeficijenta toplinskog širenja i izbjegavaju probleme migracije ugljika na radnoj temperaturi. Priprema spoja, predgrijavanje i PWHT moraju biti odabrani za kombinaciju, a ne bilo koji osnovni metal pojedinačno, a rizici od galvanske korozije se pregledavaju tijekom odabira materijala.
Prevencija kvarova i ne{0}}destruktivno ispitivanje
Uobičajeni nedostaci zavara u cijevi od legiranog čelika uključuju vodikovo pucanje, poroznost, uključivanje troske i nedostatak taljenja. Prevencija počinje čistom pripremom spoja, kontroliranim unosom topline, potrošnim materijalom s niskim-vodikom koji se pravilno skladišti i njima se pravilno rukuje, te striktnim pridržavanjem specifikacije kvalificiranog postupka zavarivanja. Ispitivanje bez razaranja slijedi zahtjeve kodeksa: ultrazvučno ispitivanje (UT) i radiografija (RT) za unutarnju čvrstoću, ispitivanje penetrantom boje (PT) ili ispitivanje magnetskim česticama (MT) za površinske nedostatke i ispitivanje tvrdoće preko zavara. Kvalifikacija postupka zavarivanja prema ISO 15614-1 ili ASME Odjeljku IX, i kvalifikacija zavarivača, preduvjeti su za proizvodno zavarivanje.
Često postavljana pitanja
Zašto je predgrijavanje bitno za cijevi od legiranog čelika?Predgrijavanje smanjuje brzinu hlađenja zavara i zone-zahvaćene toplinom, sprječava -pukotine izazvane vodikom i izbjegava stvaranje tvrdog, lomljivog martenzita u krom-molibden čelicima.
Na kojoj se temperaturi izvodi PWHT?Uobičajene temperature-otpuštanja naprezanja su 600 do 760 stupnjeva C, ovisno o stupnju i kodu, s vremenom zadržavanja na temelju debljine stijenke, obično jedan sat na 25 mm.
Može li se TIG zavarivanje koristiti za puni zavar na cijevi od legure?Da, za male provrte i kritične usluge cijeli zavar može se dovršiti s GTAW, iako se prolazi punjenja i zatvaranja često dovršavaju s SMAW ili FCAW radi produktivnosti.
Koji se dodatni metal koristi za cijevi P22?Standardna su punila odgovarajućeg sastava kao što je E9018-B3 (2,25Cr-1Mo); za spojeve koji nisu slični nehrđajućem ili ugljičnom čeliku, poželjna su punila na bazi nikla.
Koje se NDT metode primjenjuju na zavare cijevi od legure?Radiografsko ili ultrazvučno ispitivanje unutarnje čvrstoće, plus ispitivanje magnetskim česticama ili penetrantom boje za površinske nedostatke i ispitivanje tvrdoće na topli-zoni.
