Основна концепція: мета PWHT
По -перше, важливо зрозуміти, чому використовується PWHT. Основними його цілями є:
Здійснення стресу:Зменшити залишкові напруги, спричинені зварюванням та виготовленням.
Контроль твердості:Щоб загартувати жорстку, крихку мікроструктуру в теплі - уражена зона (HAZ), покращуючи міцність.
Видалення водню:Щоб вигнати водень, введений під час зварювання, запобігаючи водню - індукованому розтріскуванню (HIC).
Фактори, що впливають на необхідність PWHT у вивітряній сталі
1. Товщина матеріалу (основний фактор)
Це часто є найбільш рішучим фактором кодів та стандартів.
Тонші вимірювачі (< ~3/4 in. or 19 mm):Залишкові напруги нижчі і часто їх можна перерозподілити через матеріал. Ризик крихкого перелому також нижчий.PWHT, як правило, не потрібні.
Товстіші секції (більше або дорівнюють ~ 3/4 дюйма або 19 мм):Високі залишкові напруги замикаються і не можуть бути звільнені природним шляхом. Ризик розтріскування (особливо розтріскування водню) та крихкий перелом значно збільшується.PWHT часто є обов'язковимВідповідно до застосовних кодів (наприклад, AWS D1.1, ASME BPVC, стандарти API).
2. Хімічний склад та еквівалент вуглецю (CE)
Вивітні сталі мають специфічні сплави (Cu, P, Cr, Ni) для резистентності до корозії, які також впливають на зварюваність.
Вуглецевий еквівалент (CEV):Більш високий CEV вказує на погану зварюваність та більш високий ризик утворення жорсткого, тріщини - чутливі мікроструктури в HAZ. Хоча вивітрювання, як правило, мають помірний CEV, його потрібно обчислити. Якщо CEV високийіТовщина значна, PWHT стає більш критичним.
Вміст фосфору (P):Вивітні сталі мають більш високий рівень Р для корозії. Однак P сприяє сегрегації в зваренні, підвищуючи сприйнятливість до затвердіння. PWHT може допомогти пом'якшити це, полегшуючи напруження, які могли б діяти на цих крихітних тріщинах.
3. Введення водню під час зварювання
Це головна причина розтріскування.
Джерела водню:Волога в електродах (якщо не належним чином запечена), вологі умови, забруднення на основному металі (масло, іржа).
Якщо водень присутній:PWHT - це високоефективний метод дифунду водню з зварювання та запобігання затримки водню -, викликаних розтріскуванням (HIC), особливо в товстих обмежених суглобах.
4. Спільне обмеження та дизайн
Висока стриманість:Складні суглоби, жорсткі та сильно обмежені геометрії створюють величезні залишкові напруги під час зварювання. PWHT часто необхідний для запобігання стресу - розтріскування корозій або відмови втоми під сервісними навантаженнями.
Прості, низькі - обмежені суглоби:Може не вимагати PWHT навіть при більшій товщини, залежно від коду та інженерного судження.
5. Запланяне середовище та застосування
Циклічне навантаження (втома):Для мостів, злітно -посадкових смуг або структур, що підлягають вібрації та втомі, PWHT є дуже корисними. Він знімає пікові залишкові напруги, які можуть значно зменшити термін втоми.
Низька - Служба температури:Якщо структура буде працювати в холодному кліматі, міцність матеріалу є критичною. PWHT покращує жорсткість HAZ, знижуючи ризик крихкого перелому при низьких температурах.
Статичні навантаження:Для конструкцій насамперед під статичними навантаженнями (наприклад, будівельними рамками) потреба в PWHT може бути зменшена, якщо контролюються інші фактори (товщина, водень).
6. Застосовувані коди та стандарти
Заключне рішення часто диктується кодом проектування та виготовлення. Наприклад:
AWS D1.1 (структурний код зварювання - сталь):Має конкретні, детальні таблиці та правила, що передбачають PWHT на основі товщини та P - числа матеріалу.
Код котла та посудини з тиском ASME:Має суворі вимоги до PWHT на основі типу матеріалу та товщини.
Критичне врахування сталі для вивітрювання: патина
Унікальним фактором для вивітрювальної сталі є утворення її захисного шару іржі (патина).
Шкала PWHT та Mill:PWHT, як правило, затемнює або змінює початкову шкалу млини та патину, що розвивається, у нагрітих областях. Це може призвести до тимчасового неоднорідного зовнішнього вигляду не -.
Довгий - Ефект терміну:Зазвичай це лише коротка - Естетична проблема. З часом (1-3 роки) патина буде рівномірно по всій структурі, і колір навіть вийде, оскільки сталь продовжує витримуватися природним шляхом.
