A tensão residual da soldagem é causada pela distribuição desigual da temperatura da soldagem causada pela soldagem, pela expansão e contração térmica do metal de solda, etc., de modo que a construção da soldagem produzirá inevitavelmente tensão residual.
O método mais comum para eliminar tensões residuais é o revenimento em alta temperatura, ou seja, aquecer a soldagem a uma determinada temperatura e mantê-la por um determinado período de tempo em um forno de tratamento térmico, e utilizar a redução do limite de escoamento do material em alta temperatura para causar fluxo de plástico em locais com alta tensão interna.A deformação elástica diminui gradualmente e a deformação plástica aumenta gradualmente para reduzir a tensão.
1.Escolha do método de tratamento térmico
O efeito do tratamento térmico pós-soldagem na resistência à tração e no limite de fluência do metal está relacionado à temperatura do tratamento térmico e ao tempo de retenção.O efeito do tratamento térmico pós-soldagem na tenacidade ao impacto do metal de solda varia com os diferentes tipos de aço.
O tratamento térmico pós-soldagem geralmente adota revenido único de alta temperatura ou normalização mais revenido de alta temperatura.Para juntas de soldagem a gás, são adotadas normalização e revenimento de alta temperatura.Isso ocorre porque os grãos da costura de soldagem a gás e da zona afetada pelo calor são grossos e precisam ser refinados, por isso é adotado o tratamento de normalização.
No entanto, a normalização única não pode eliminar a tensão residual, portanto, é necessário revenido em alta temperatura para eliminar a tensão.Um único revenido de média temperatura só é adequado para a montagem e soldagem de grandes recipientes comuns de aço de baixo carbono montados no local, e sua finalidade é obter a eliminação parcial da tensão residual e da desidrogenação.
Na maioria dos casos, é utilizado um único revenido de alta temperatura.O aquecimento e o resfriamento do tratamento térmico não devem ser muito rápidos e as paredes interna e externa devem ser uniformes.
2.Métodos de tratamento térmico usados em vasos de pressão
Existem dois tipos de métodos de tratamento térmico para vasos de pressão: um é o tratamento térmico para melhorar as propriedades mecânicas;o outro é o tratamento térmico pós-soldagem (PWHT).Em termos gerais, o tratamento térmico pós-soldagem é o tratamento térmico da área soldada ou dos componentes soldados após a soldagem da peça.
O conteúdo específico inclui recozimento de alívio de tensão, recozimento completo, solução sólida, normalização, normalização mais revenido, revenido, alívio de tensão de baixa temperatura, tratamento térmico de precipitação, etc.
Em sentido estrito, o tratamento térmico pós-soldagem refere-se apenas ao recozimento para alívio de tensões, ou seja, a fim de melhorar o desempenho da zona de soldagem e eliminar efeitos nocivos, como tensões residuais de soldagem, de modo a aquecer uniforme e totalmente a zona de soldagem e partes relacionadas abaixo do ponto de temperatura de transição de fase metálica 2 e, em seguida, o processo de resfriamento uniforme.Em muitos casos, o tratamento térmico pós-soldagem discutido é essencialmente um tratamento térmico de alívio de tensões pós-soldagem.
3.Finalidade do tratamento térmico pós-soldagem
(1).Relaxe a tensão residual da soldagem.
(2).Estabilize a forma e o tamanho da estrutura e reduza a distorção.
(3).Melhorar o desempenho do metal base e das juntas soldadas, incluindo:
a.Melhore a plasticidade do metal de solda.
b.Reduza a dureza da zona afetada pelo calor.
c.Melhore a resistência à fratura.
d.Melhorar a resistência à fadiga.
e.Restaure ou aumente o limite de escoamento reduzido na conformação a frio.
(4).Melhore a capacidade de resistir à corrosão sob tensão.
(5).Libera ainda mais gases nocivos no metal de solda, especialmente hidrogênio, para evitar a ocorrência de trincas retardadas.
4.Julgamento da necessidade do PWHT
Se o tratamento térmico pós-soldagem é necessário para o vaso de pressão deve ser claramente especificado no projeto, o que é exigido pelo código de projeto de vaso de pressão atual.
Para vasos de pressão soldados, existe uma grande tensão residual na zona de soldagem e os efeitos adversos da tensão residual.Manifestado apenas sob certas condições.Quando a tensão residual se combina com o hidrogênio na solda, promoverá o endurecimento da zona afetada pelo calor, resultando na geração de trincas a frio e trincas retardadas.
Quando a tensão estática remanescente na solda ou a tensão de carga dinâmica na operação de carga é combinada com a ação corrosiva do meio, pode causar corrosão por trinca, que é a chamada corrosão sob tensão.A tensão residual da soldagem e o endurecimento do metal base causado pela soldagem são fatores importantes para a fissuração por corrosão sob tensão.
Os resultados da pesquisa mostram que o principal efeito da deformação e da tensão residual nos materiais metálicos é fazer com que o metal mude de corrosão uniforme para corrosão local, ou seja, para corrosão intergranular ou transgranular.É claro que tanto a fissuração por corrosão quanto a corrosão intergranular de metais ocorrem em meios que possuem certas características para aquele metal.
Na presença de tensão residual, ela difere de acordo com a composição, concentração e temperatura do meio corrosivo, bem como com as diferenças na composição, estrutura, estado superficial, estado de tensão, etc. , de modo que a corrosão A natureza do dano pode mudar.
5.Consideração do efeito abrangente do PWHT
O tratamento térmico pós-soldagem não é absolutamente benéfico.Em geral, o tratamento térmico pós-soldagem é benéfico para aliviar tensões residuais e só é realizado quando há requisitos rigorosos para corrosão sob tensão.No entanto, o teste de resistência ao impacto da amostra mostra que o tratamento térmico pós-soldagem não é bom para a tenacidade do metal depositado e da zona afetada pelo calor da solda, e às vezes podem ocorrer trincas intergranulares dentro da faixa de engrossamento de grão do calor da solda. zona afetada.
Além disso, o PWHT depende da redução da resistência do material em altas temperaturas para obter alívio de tensões.Portanto, durante o PWHT, a estrutura pode perder rigidez.Para estruturas que adotam PWHT total ou parcial, a soldagem em alta temperatura deve ser considerada antes do tratamento térmico.capacidade de suporte.
Portanto, ao considerar a realização do tratamento térmico pós-soldagem, as vantagens e desvantagens do tratamento térmico devem ser comparadas de forma abrangente.Do ponto de vista do desempenho estrutural, há um lado para melhorar o desempenho e o outro lado para reduzir o desempenho.Um julgamento razoável deve ser feito com base na consideração abrangente dos dois aspectos.
Horário da postagem: 20 de junho de 2023