Core Concept: Ο σκοπός του PWHT
Πρώτον, είναι σημαντικό να καταλάβουμε γιατί χρησιμοποιείται το PWHT. Οι κύριοι σκοποί του είναι:
Ανακούφιση στρες:Για τη μείωση των υπολειμματικών τάσεων που προκαλούνται από τη συγκόλληση και την κατασκευή.
Έλεγχος σκληρότητας:Για να μετριάσετε τη σκληρή, εύθραυστη μικροδομή στη ζέστη - που επηρεάζεται από τη ζώνη (HAZ), βελτιώνοντας την ανθεκτικότητα.
Απομάκρυνση υδρογόνου:Για την εξάπλωση του υδρογόνου που εισήχθη κατά τη συγκόλληση, αποτρέποντας το υδρογόνο - επαγόμενη ρωγμή (HIC).
Παράγοντες που επηρεάζουν την ανάγκη για PWHT σε χάλυβα καιρού
1. Πάχος υλικού (ο πρωταρχικός παράγοντας)
Αυτός είναι συχνά ο πιο αποφασιστικός παράγοντας στους κωδικούς και τα πρότυπα.
Λεπτότερα μέτρα (< ~3/4 in. or 19 mm):Οι υπολειμματικές τάσεις είναι χαμηλότερες και συχνά μπορούν να αναδιανεμηθούν μέσω του υλικού. Ο κίνδυνος εύθραυστου κατάγματος είναι επίσης χαμηλότερος.Το PWHT συνήθως δεν απαιτείται.
Παχύτερα τμήματα (μεγαλύτερα ή ίσα με ~ 3/4 ίντσες ή 19 mm):Οι υψηλές υπολειμματικές τάσεις είναι κλειδωμένες και δεν μπορούν να ανακουφιστούν φυσικά. Ο κίνδυνος ρωγμών (ειδικά στη ρωγμή υδρογόνου) και το εύθραυστο κάταγμα αυξάνεται σημαντικά.Το PWHT είναι συχνά υποχρεωτικόΣύμφωνα με τους ισχύοντες κώδικες (π.χ. AWS D1.1, ASME BPVC, πρότυπα API).
2. Χημική σύνθεση και ισοδύναμο άνθρακα (CE)
Οι χάλυβες με καιρό έχουν συγκεκριμένα κράματα (Cu, P, Cr, Ni) για αντίσταση στη διάβρωση, η οποία επηρεάζει επίσης τη συγκόλληση.
Ισοδύναμο άνθρακα (CEV):Ένα υψηλότερο CEV υποδεικνύει φτωχότερη συγκόλληση και υψηλότερο κίνδυνο σχηματισμού σκληρής, ρωγμής - ευαίσθητων μικροδομών στο HAZ. Ενώ οι χάλυβες που έχουν γενικά έχουν μέτρια CEV, πρέπει να υπολογίζονται. Εάν το CEV είναι υψηλόκαιΤο πάχος είναι σημαντικό, το PWHT γίνεται πιο κρίσιμο.
Περιεχόμενο φωσφόρου (P):Οι χάλυβες του καιρού έχουν υψηλότερα επίπεδα Ρ για αντίσταση στη διάβρωση. Ωστόσο, το P προάγει τον διαχωρισμό στη συγκόλληση, αυξάνοντας την ευαισθησία στη ρωγμή στερεοποίησης. Το PWHT μπορεί να βοηθήσει να μετριάσει αυτό με την ανακούφιση των τάσεων που θα μπορούσαν να δράσουν σε αυτές τις μικροσκοπικές ρωγμές.
3. Εισαγωγή υδρογόνου κατά τη συγκόλληση
Αυτή είναι μια σημαντική αιτία ρωγμών.
Πηγές υδρογόνου:Η υγρασία σε ηλεκτρόδια (αν όχι σωστά ψημένη), υγρές συνθήκες, μολυσματικές ουσίες στο βασικό μέταλλο (λάδι, σκουριά).
Εάν υπάρχει υδρογόνο:Το PWHT είναι μια εξαιρετικά αποτελεσματική μέθοδος για τη διάσπαση του υδρογόνου από τη συγκόλληση και την πρόληψη του καθυστερημένου υδρογόνου - επαγόμενη ρωγμή (HIC), ειδικά σε παχύρρευστες, συγκρατημένες αρθρώσεις.
4. Κοινή συγκράτηση και σχεδιασμός
Υψηλή συγκράτηση:Οι σύνθετες αρθρώσεις, οι ενισχυτικές και οι εξαιρετικά περιορισμένες γεωμετρίες δημιουργούν τεράστιες υπολειμματικές τάσεις κατά τη συγκόλληση. Το PWHT είναι συχνά απαραίτητο για την πρόληψη του στρες - σπάσιμο διάβρωσης ή αποτυχία κόπωσης κάτω από φορτία υπηρεσιών.
Απλές, χαμηλές - συγκρατημένες αρθρώσεις:Μπορεί να μην απαιτεί PWHT ακόμη και σε μεγαλύτερα πάχη, ανάλογα με την κρίση κώδικα και μηχανικής.
5. Προβλεπόμενο περιβάλλον και εφαρμογή υπηρεσιών
Κυκλική φόρτωση (κόπωση):Για τις γέφυρες, τους διαδρόμους γερανών ή τις δομές που υπόκεινται σε δόνηση και κόπωση, το PWHT είναι εξαιρετικά ευεργετικό. Ανακουφίζει από τις κορυφαίες υπολειμματικές τάσεις που μπορούν να μειώσουν σημαντικά τη διάρκεια ζωής της κόπωσης.
Χαμηλή - υπηρεσία θερμοκρασίας:Εάν η δομή θα λειτουργεί σε κρύα κλίματα, η σκληρότητα του υλικού είναι κρίσιμη. Το PWHT βελτιώνει την ανθεκτικότητα HAZ, μειώνοντας τον κίνδυνο εύθραυστου κάταγμα σε χαμηλές θερμοκρασίες.
Στατικά φορτία:Για δομές κυρίως υπό στατικά φορτία (π.χ. πλαίσια κτιρίων), η ανάγκη για PWHT μπορεί να μειωθεί εάν ελέγχονται άλλοι παράγοντες (πάχος (πάχος, υδρογόνο).
6. Εφαρμόσιμοι κωδικοί και πρότυπα
Η τελική απόφαση συχνά υπαγορεύεται από τον κώδικα σχεδιασμού και κατασκευής. Για παράδειγμα:
AWS D1.1 (δομικός κώδικας συγκόλλησης - χάλυβα):Έχει συγκεκριμένους, λεπτομερείς πίνακες και κανόνες που επιβάλλουν το PWHT με βάση το πάχος και το p - αριθμό του υλικού.
Κωδικός σκάφους ASME και σκάφους πίεσης:Έχει αυστηρές απαιτήσεις για PWHT με βάση τον τύπο και το πάχος του υλικού.
Η κρίσιμη σκέψη για τον χάλυβα για τις καιρικές συνθήκες: η πατίνα
Ένας μοναδικός παράγοντας για τον χάλυβα για τις καιρικές συνθήκες είναι ο σχηματισμός του προστατευτικού στρώματος σκουριάς (πατίνα).
PWHT και Mill Scale:Το PWHT θα σκουραίνει συνήθως ή θα αλλάξει την αρχική κλίμακα μύλου και την αναπτυσσόμενη πατίνα στις θερμαινόμενες περιοχές. Αυτό μπορεί να οδηγήσει σε μια προσωρινή μη ομοιόμορφη εμφάνιση.
Μακρύ - όρος εφέ:Αυτό είναι συνήθως μόνο ένα σύντομο - όρος αισθητικό ζήτημα. Με την πάροδο του χρόνου (1-3 χρόνια), η πατίνα θα σχηματίζεται ομοιόμορφα σε ολόκληρη τη δομή και το χρώμα θα εξαντληθεί καθώς ο χάλυβας συνεχίζει να περνάει φυσικά.
