bedrijfsnieuws over Verborgen val van het lassen van herverwarming scheur

01 Definities

Hoogsterke stalen en superlegeringen die neerslagversterkende elementen bevatten (Al, Ti, Nb) inclusief laaggelegeerde hoogsterke stalen, parelvormige warmtebestendige stalen,met een gewicht van niet meer dan 10 kg, en bepaalde austenitische roestvrijstalen kunnen tijdens de warmtebehandeling na het lassen spanningsverlichtings scheuren (SR-scheuren) ontwikkelen, ook al waren er aanvankelijk geen scheuren aanwezig.Sommige gelaste constructies kunnen scheuren ontwikkelen tijdens langdurig gebruik bij hoge temperaturen (e.In de technische praktijk worden deze scheuren die zowel tijdens de spanningsverlichting als tijdens de bedrijfsvoering ontstaan, gezamenlijk herverwarmde scheuren genoemd.

02 Belangrijkste kenmerken van herverwarmingsscheuren

(1) Herverhittingskraakingen vinden alleen plaats bij metalen lassen die neerslagversterkende elementen bevatten.en koolstofstaal en vaste oplossing versterkende metalen materialen veroorzaken meestal geen herverhitting.

(2) Er is een gevoelig temperatuurbereik, dat is gerelateerd aan de herverwarmingstemperatuur en -tijd.en dat van austenitisch roestvrij staal en hoogtemperatuur legeringsstaal 700~900°C.

(3) De korrelgrens van austenite grofkorrel in de warmte-aangetaste zone strekt zich uit langs de smeltlijn aan de zijkant van het basismateriaal, waarbij de intergranulaire scheuring wordt waargenomen.

(4) Er moet een grote residuele spanning en spanningsconcentratie zijn in het lasgebied.

03 Factoren die van invloed zijn op het opwarmen van scheuren

(1) Het gehalte aan carbidevormende elementen (Cr, Mo, V, Ti, Nb) heeft een aanzienlijk effect.het gehalte aan V in warmtebestendige pearlite staal zal de gevoeligheid van SR-scheuren aanzienlijk verhogen.

(2) De verwarmingssnelheid en -tijd hebben invloed op het gevoelige temperatuurbereik van het verschillende staal.

(3) De korrelgrootte heeft een aanzienlijke invloed op de neiging tot herverhitting van scheuren; hoe groter de korrelgrootte, hoe hoger de neiging.

(4) Verschillen in de lasmethoden: de grote hitte-invoer van het laswerk veroorzaakt een grof graan,en de herverwarmingscrackingsneiging van ondergedompeld booglassen is hoger dan die van elektrode booglassen in staalsoorten die gevoelig zijn voor korrelgroei, terwijl de verhardingsneiging hoger is bij de staalsoorten met een grote verhardingsneiging.

04 Voorkomende maatregelen tegen herverwarming van scheuren

(1) Kies matching lasmaterialen met een lage sterkte;

(2) Beheers de koelsnelheid door gebruik te maken van voor- of naverwarming;

(3) Vermijdt gevoelig temperatuurbereik of verkort de verblijfsduur;

4) Verminderen van reststress en vermijden van stressconcentratie;

(5) Bepaalde legeringen (bv. Incoloy 800HT ontworpen voor temperaturen ≥ 538°C) vereisen een stabilisatiewarmtebehandeling na het lassen.

(6) Aan de materialen die na de warmtebehandeling scheurgevoeligheid vertonen, moet een niet-destructieve test worden toegevoegd.

05 Herverhitting van scheurgevoelige materialen

15MnVR, 15MnNbR, 18MnMoNbR, 13MnMoNbR, 07MnCrMoVR, 07MnNiMoVDR, 17Cr1Mo1V en Japans CF-62 staal.

Opmerking: tijdens de warmtebehandeling of het onderhoud kunnen herverwarmingsscheuren ontstaan die verborgen zijn en gemakkelijk plotselinge ongevallen kunnen veroorzaken.De inspecteurs moeten de risico's van herverhitting van scheuren vooraf beoordelen en preventie- en bestrijdingsplannen opstellen..

Een herverhittingskraak wordt veroorzaakt door warmtebehandeling na het lassen (bijv. warmtebehandeling bij spanningsverlichting) en de elementen Cr, Mo, V, Nb, Ti in staal verergeren de neiging tot herverhittingskraak.

06 Mechanisme van herverhitting van crack

De herverhitting ontstaat door de nucleatie van micro-scheuren die worden veroorzaakt door de voorkeursverschuiving van de korrelgrenzen,en de korrelgrens wordt verzwakt en de korrel wordt versterkt in de warmtebehandeling na het lassen.

(1) De theorie van de zwakke chemische binding aan de korrelgrenzen

De onzuiverheidselementen (bv. P, S) zijn broos door afscheiding aan de korrelgrenzen, terwijl de koolstof/nitride van Cr, Mo, V,Nb en andere elementen worden versterkt door neerslag in het graan tijdens secundaire verwarmingDe vervorming door stressrelaxatie is geconcentreerd op de korrelgrenzen en de scheur wordt veroorzaakt door onvoldoende plasticiteit.

(2) Intra-kristalliene versterkingstheorie (modekraaktheorie)

De in-situ neerslag van de versterkingsfase (chroomcarbide, vanadium, titanium, niobium, enz.) in het dislocatiegebied belemmert de vervorming in het kristal,de spanningsrelaxatie wordt gedragen door de korrelgrens, en de spanningsconcentratie leidt tot de scheur.

(3) Creep fracture theorie

De scheurgroei langs de korrelgrenzen wordt versneld door de ophoping van kruipschade tijdens het stressrelaxatieproces.

07 Formule voor de identificatie van de gevoeligheid voor scheuren bij herverhitting

The main factors affecting the reheat crack are the chemical composition of the steel (which directly affects the plasticity of the coarse grain zone) and the residual stress in the welded zone (especially the stress concentration area).

△G=Cr+3,3Mo+8,1V+10C-2

Wanneer△G<1.5, is de herverwarmingsscheur niet gevoelig;

Wanneer 1,5<△G<2, is het in het algemeen;

Wanneer △G> 2 is de herverwarmingsscheur gevoelig.

08 EXPERTENANALYSE

1: Tijdens de warmtebehandeling na het lassen of het gebruik bij hoge temperaturen kunnen in de warmte-afhankelijke zones van vastgesloten gelaste verbindingen 'herverhittingsscheuren' (ook wel'stressrelaxatie scheuren' genoemd) ontstaan.Historisch gezienIn de eerste plaats werden deze scheuren ontdekt in austenitisch roestvrij staal door ingenieurs van elektriciteitscentrales.Deze neerslag versterkt het binnenste van het graan., waardoor de spanning die nodig is voor de spanningsrelaxatie naar de korrelgrenzen verschuift, waardoor de kruipductiliteit wordt verminderd en de grensfalen ontstaan.Dit mechanisme van kraken is nog onvolledig begrepen, met name met betrekking tot de microstructurele en samenstellingsfactoren die van invloed zijn op de vorming ervan.

2De graangrootte is te groot.die zal leiden tot verslechtering van de kruipduktitiet en de ophoping van neerslag aan de korrelgrensBovendien zal de schromping van de las, het ruwe korrelgraad de korrelgrensverschuiving belemmeren, zal de materiaaldikte toenemen en zal het wilde lasproces de neiging tot scheuren verergeren.

Twee soorten herverwarmingsscheuren:

1) De las scheurde aanvankelijk niet, maar scheuren verschenen tijdens de warmtebehandeling na het lassen.

2) Na het lassen worden er geen scheuren gevonden, maar ze ontstaan na langdurig gebruik bij een bepaalde temperatuur.

Kenmerken van herverwarming van scheuren:

1) Het komt uitsluitend voor in metalen lassen die neerslagverhogende elementen (Ti, Al) bevatten.

2) Het komt alleen voor in een bepaald temperatuurbereik, en de herverwarming scheur is gerelateerd aan de herverwarming temperatuur en tijd, er is een gevoelig temperatuurbereik voor herverwarming scheuren.voor het algemeen laaggelegeerd staal, is het temperatuurbereik ongeveer 500~700°C; voor het austenitisch roestvrij staal en sommige hoge temperatuur legeringsstaal is het temperatuurbereik 700~900°C.

3) De scheur strekt zich uit langs de austenite-korrelgrens aan de laszijde en de scheurrichting is intergranulair.

4) er moet een restspanning en spanningsconcentratie zijn in het lasgebied.

Het vormingmechanisme van herverhitting is het verzwakkende effect van de onzuiverheidsafval aan de korrelgrens en het versterkende effect van de innerlijke afval van de korrel.