1. Maelezo ya jumla ya chuma cha cryogenic
1) Mahitaji ya kiufundi kwa chuma cha chini cha joto kwa ujumla ni: nguvu ya kutosha na ugumu wa kutosha katika mazingira ya chini ya joto, utendaji mzuri wa kulehemu, utendaji wa usindikaji na upinzani wa kutu, nk Miongoni mwao, ugumu wa joto la chini, yaani, uwezo. ili kuzuia tukio na upanuzi wa fracture brittle kwa joto la chini ni jambo muhimu zaidi. Kwa hivyo, nchi kwa kawaida huweka thamani fulani ya ushupavu wa athari katika halijoto ya chini kabisa.
2) Miongoni mwa vipengele vya chuma chenye joto la chini, inaaminika kwa ujumla kuwa vipengele kama vile kaboni, silicon, fosforasi, sulfuri na nitrojeni huharibu ugumu wa joto la chini, na fosforasi ni hatari zaidi, hivyo dephosphorization ya awali ya joto la chini inapaswa kuwa. inafanywa wakati wa kuyeyusha. Vipengele kama vile manganese na nikeli vinaweza kuboresha hali ya joto ya chini. Kwa kila ongezeko la 1% la maudhui ya nikeli, halijoto ya mpito mbaya sana inaweza kupunguzwa kwa takriban 20°C.
3) Mchakato wa matibabu ya joto una ushawishi mkubwa juu ya muundo wa metallographic na ukubwa wa nafaka ya chuma cha chini cha joto, ambacho pia huathiri ugumu wa joto la chini la chuma. Baada ya matibabu ya kuzima na kuwasha, ugumu wa joto la chini ni dhahiri kuboreshwa.
4) Kulingana na njia tofauti za kutengeneza moto, chuma cha chini cha joto kinaweza kugawanywa katika chuma cha kutupwa na chuma kilichovingirishwa. Kulingana na tofauti ya muundo na muundo wa metali, chuma cha joto la chini kinaweza kugawanywa katika: chuma cha aloi ya chini, chuma cha nikeli 6%, chuma cha nickel 9%, chromium-manganese au chromium-manganese-nickel chuma austenitic na chromium-nickel austenitic chuma cha pua. subiri. Chuma cha aloi ya chini kwa ujumla hutumiwa katika kiwango cha joto cha karibu -100 ° C kwa ajili ya utengenezaji wa vifaa vya friji, vifaa vya usafiri, vyumba vya kuhifadhi vinyl na vifaa vya petrokemikali. Nchini Marekani, Uingereza, Japani na nchi nyinginezo, chuma cha nikeli 9% kinatumika sana katika miundo yenye joto la chini ifikapo 196°C, kama vile matangi ya kuhifadhia na kusafirisha gesi iliyoyeyuka na methane, vifaa vya kuhifadhia oksijeni ya kioevu. , na kutengeneza oksijeni kioevu na nitrojeni kioevu. Chuma cha pua cha Austenitic ni nyenzo nzuri sana ya muundo wa joto la chini. Ina ushupavu mzuri wa joto la chini, utendaji bora wa kulehemu, na conductivity ya chini ya mafuta. Inatumika sana katika maeneo ya joto la chini, kama vile tanki za usafirishaji na matangi ya kuhifadhi kwa hidrojeni kioevu na oksijeni ya kioevu. Hata hivyo, kwa sababu ina chromium zaidi na nickel, ni ghali zaidi.
2. Maelezo ya jumla ya ujenzi wa kulehemu wa chuma cha joto la chini
Wakati wa kuchagua njia ya ujenzi wa kulehemu na hali ya ujenzi wa chuma cha chini cha joto, lengo la tatizo ni juu ya vipengele viwili vifuatavyo: kuzuia kuzorota kwa ugumu wa joto la chini la kuunganisha svetsade na kuzuia tukio la nyufa za kulehemu.
1) Usindikaji wa bevel
Umbo la viungio vya chuma vya joto la chini vilivyo svetsade si tofauti kimsingi na chuma cha kawaida cha kaboni, chuma cha aloi ya chini au chuma cha pua, na kinaweza kutibiwa kama kawaida. Lakini kwa 9Ni Gang, angle ya ufunguzi wa groove ni bora sio chini ya digrii 70, na makali yasiyofaa ni bora sio chini ya 3mm.
Vyuma vyote vya joto la chini vinaweza kukatwa na tochi ya oxyacetylene. Ni kwamba kasi ya kukata ni polepole kidogo wakati gesi inakata chuma cha 9Ni kuliko wakati gesi inakata chuma cha kawaida cha muundo wa kaboni. Ikiwa unene wa chuma unazidi 100mm, makali ya kukata yanaweza kuwashwa hadi 150-200 ° C kabla ya kukata gesi, lakini si zaidi ya 200 ° C.
Kukata gesi hakuna athari mbaya kwenye maeneo yaliyoathiriwa na joto la kulehemu. Hata hivyo, kutokana na mali ya kujitegemea ya chuma yenye nickel, uso uliokatwa utakuwa mgumu. Ili kuhakikisha utendaji wa kuridhisha wa kuunganisha svetsade, ni bora kutumia gurudumu la kusaga ili kusaga uso wa uso wa kukata safi kabla ya kulehemu.
Uwekaji wa arc unaweza kutumika ikiwa bead ya weld au chuma cha msingi kitaondolewa wakati wa ujenzi wa kulehemu. Hata hivyo, uso wa notch bado unapaswa kusafishwa kwa mchanga kabla ya kuomba tena.
Kuungua kwa moto wa Oxyacetylene haipaswi kutumiwa kwa sababu ya hatari ya kuzidisha chuma.
2) Uchaguzi wa njia ya kulehemu
Mbinu za kawaida za kulehemu zinazopatikana kwa chuma cha halijoto ya chini ni pamoja na kulehemu kwa arc, kulehemu kwa safu iliyo chini ya maji, na kulehemu kwa argon ya elektrodi iliyoyeyuka.
Ulehemu wa arc ni njia ya kawaida ya kulehemu kwa chuma cha joto la chini, na inaweza kuunganishwa katika nafasi mbalimbali za kulehemu. Pembejeo ya joto ya kulehemu ni kuhusu 18-30KJ / cm. Ikiwa electrode ya aina ya chini ya hidrojeni hutumiwa, ushirikiano wa svetsade wa kuridhisha kabisa unaweza kupatikana. Sio tu mali ya mitambo ni nzuri, lakini ugumu wa notch pia ni mzuri kabisa. Kwa kuongeza, mashine ya kulehemu ya arc ni rahisi na ya bei nafuu, na uwekezaji wa vifaa ni mdogo, na hauathiriwa na nafasi na mwelekeo. faida kama vile mapungufu.
Pembejeo ya joto ya kulehemu ya arc iliyozama ya chuma cha joto la chini ni kuhusu 10-22KJ / cm. Kwa sababu ya vifaa vyake rahisi, ufanisi mkubwa wa kulehemu na uendeshaji rahisi, hutumiwa sana. Hata hivyo, kutokana na athari ya insulation ya joto ya flux, kiwango cha baridi kitapungua, kwa hiyo kuna tabia kubwa ya kuzalisha nyufa za moto. Kwa kuongeza, uchafu na Si mara nyingi huingia kwenye chuma cha weld kutoka kwa flux, ambayo itahimiza zaidi tabia hii. Kwa hiyo, Unapotumia kulehemu kwa arc chini ya maji, makini na uteuzi wa waya wa kulehemu na flux na ufanyie kazi kwa uangalifu.
Viungo vilivyounganishwa na kulehemu vilivyolindwa na gesi ya CO2 vina ugumu wa chini, kwa hivyo hazitumiwi katika kulehemu kwa chuma cha joto la chini.
Ulehemu wa argon wa Tungsten (ulehemu wa TIG) kawaida hufanywa kwa mikono, na pembejeo yake ya joto ya kulehemu ni mdogo kwa 9-15KJ/cm. Kwa hiyo, ingawa viungo vya svetsade vina mali ya kuridhisha kabisa, haifai kabisa wakati unene wa chuma unazidi 12mm.
Ulehemu wa MIG ndio njia inayotumika sana ya kulehemu kiotomatiki au nusu-otomatiki katika kulehemu kwa chuma kwa joto la chini. Pembejeo yake ya joto ya kulehemu ni 23-40KJ / cm. Kwa mujibu wa njia ya uhamisho wa matone, inaweza kugawanywa katika aina tatu: mchakato wa uhamisho wa mzunguko mfupi (pembejeo ya chini ya joto), mchakato wa uhamisho wa ndege (pembejeo ya juu ya joto) na mchakato wa uhamisho wa ndege ya pigo (pembejeo ya juu ya joto). Ulehemu wa MIG wa mpito mfupi una shida ya kupenya kwa kutosha, na kasoro ya fusion mbaya inaweza kutokea. Shida zinazofanana zipo na mabadiliko mengine ya MIG, lakini kwa kiwango tofauti. Ili kufanya arc kujilimbikizia zaidi ili kufikia kupenya kwa kuridhisha, asilimia kadhaa hadi makumi ya asilimia ya CO2 au O2 inaweza kupenyezwa kwenye argon safi kama gesi ya kinga. Asilimia zinazofaa zitaamuliwa kwa kupima chuma fulani kinachotiwa svetsade.
3) Uchaguzi wa vifaa vya kulehemu
Vifaa vya kulehemu (ikiwa ni pamoja na fimbo ya kulehemu, waya wa kulehemu na flux, nk) kwa ujumla inapaswa kuzingatia njia ya kulehemu inayotumiwa. Fomu ya pamoja na sura ya groove na sifa nyingine muhimu za kuchagua. Kwa chuma cha chini cha joto, jambo muhimu zaidi kulipa kipaumbele ni kufanya chuma cha weld kuwa na ugumu wa joto la chini ili kufanana na chuma cha msingi, na kupunguza maudhui ya hidrojeni inayoweza kueneza ndani yake.
Ulehemu wa Xinfa una ubora bora na uimara mkubwa, kwa maelezo, tafadhali angalia:https://www.xinfatools.com/welding-cutting/
(1) Alumini iliyoondolewa oksidi chuma
Alumini deoxidized chuma ni daraja la chuma ambayo ni nyeti sana kwa ushawishi wa kiwango cha baridi baada ya kulehemu. Elektrodi nyingi zinazotumiwa katika kulehemu kwa arc ya mwongozo ya chuma iliyoondolewa oksidi ya alumini ni elektrodi za haidrojeni za Si-Mn au 1.5% Ni na 2.0% elektrodi za Ni.
Ili kupunguza uingizaji wa joto wa kulehemu, chuma cha alumini kilichoondolewa oksijeni kwa ujumla huchukua tu kulehemu kwa tabaka nyingi na elektrodi nyembamba za ≤¢ 3 ~ 3.2mm, ili mzunguko wa pili wa joto wa safu ya juu ya weld itumike kusafisha nafaka.
Ugumu wa athari wa chuma chenye svetsade na elektrodi ya mfululizo wa Si-Mn utapungua kwa kasi ifikapo 50℃ na ongezeko la uingizaji wa joto. Kwa mfano, wakati pembejeo ya joto inapoongezeka kutoka 18KJ/cm hadi 30KJ/cm, ugumu utapoteza zaidi ya 60%. 1.5%Ni mfululizo na 2.5%Ni elektroni za kulehemu za mfululizo sio nyeti sana kwa hili, kwa hiyo ni bora kuchagua aina hii ya electrode kwa kulehemu.
Uchomeleaji wa safu ya chini ya maji ni njia ya kawaida ya kulehemu ya kiotomatiki kwa chuma kilicho na oksidi ya alumini. Waya wa kulehemu unaotumika katika kulehemu kwa safu iliyozama ni ikiwezekana kuwa na nikeli 1.5~3.5% na molybdenum 0.5~1.0%.
Kulingana na maandiko, kwa waya wa kulehemu wa 2.5%Ni—0.8%Cr—0.5%Mo au 2%Ni, unaolingana na mtiririko unaofaa, thamani ya wastani ya ushupavu wa Charpy ya chuma cha kulehemu ifikapo -55°C inaweza kufikia 56-70J (5.7). ~7.1Kgf.m). Hata wakati waya wa kulehemu wa 0.5% na aloi ya msingi ya manganese inatumiwa, mradi tu uingizaji wa joto udhibitiwe chini ya 26KJ/cm, chuma cha kulehemu chenye ν∑-55=55J (5.6Kgf.m) bado kinaweza kuzalishwa.
Wakati wa kuchagua flux, tahadhari inapaswa kulipwa kwa vinavyolingana na Si na Mn katika chuma cha weld. Ushahidi wa mtihani. Yaliyomo tofauti ya Si na Mn katika chuma cha kulehemu yatabadilisha sana thamani ya ushupavu wa Charpy. Maudhui ya Si na Mn yenye thamani bora ya ukakamavu ni 0.1~0.2%Si na 0.7~1.1%Mn. Wakati wa kuchagua waya wa kulehemu na Jihadharini na hili wakati wa soldering.
Ulehemu wa argon ya Tungsten na ulehemu wa argon ya chuma hautumiwi sana katika chuma kilichotoa oksidi ya alumini. Waya za kulehemu zilizo hapo juu za kulehemu za arc zilizozama zinaweza pia kutumika kwa kulehemu kwa argon.
(2) 2.5Ni chuma na 3.5Ni
Ulehemu wa safu ya chini ya maji au ulehemu wa MIG wa chuma cha 2.5Ni na chuma cha 3.5Ni kwa ujumla unaweza kuunganishwa kwa waya wa kulehemu sawa na nyenzo ya msingi. Lakini kama vile fomula ya Wilkinson (5) inavyoonyesha, Mn ni kizuia moto kinachozuia nyufa kwa chuma chenye kiwango cha chini cha nikeli. Kuweka maudhui ya manganese kwenye chuma chenye weld kwa takriban 1.2% ni muhimu sana kuzuia nyufa moto kama vile nyufa za arc crater. Hii inapaswa kuzingatiwa wakati wa kuchagua mchanganyiko wa waya wa kulehemu na flux.
Chuma cha 3.5Ni huwa na hasira na kupunguzwa, hivyo baada ya matibabu ya joto baada ya weld (kwa mfano, 620 ° C× 1 saa, kisha baridi ya tanuru) ili kuondokana na matatizo ya mabaki, ν∑-100 itashuka kwa kasi kutoka 3.8 Kgf.m hadi 2.1Kgf.m haiwezi tena kukidhi mahitaji. Chuma cha kulehemu kinachoundwa kwa kuchomelea kwa waya wa kulehemu wa mfululizo wa 4.5%Ni-0.2%Mo kina tabia ndogo zaidi ya kuvuta hasira. Kutumia waya hii ya kulehemu inaweza kuepuka matatizo hapo juu.
(3) 9Ni chuma
9Ni chuma kwa kawaida hutibiwa joto kwa kuzima na kuwasha au kuhalalisha na kuwasha mara mbili ili kuongeza ushupavu wake wa halijoto ya chini. Lakini chuma cha weld cha chuma hiki hakiwezi kutibiwa joto kama ilivyo hapo juu. Kwa hiyo, ni vigumu kupata chuma cha weld na ugumu wa joto la chini kulinganishwa na chuma cha msingi ikiwa vifaa vya kulehemu vya chuma vinatumiwa. Kwa sasa, vifaa vya kulehemu vya juu-nickel hutumiwa hasa. Welds zilizowekwa na vifaa vile vya kulehemu zitakuwa austenitic kabisa. Ingawa ina ubaya wa nguvu ya chini kuliko nyenzo ya msingi ya chuma ya 9Ni na bei ghali sana, kuvunjika kwa brittle sio shida kubwa tena.
Kutoka hapo juu, inaweza kujulikana kuwa kwa sababu chuma cha weld ni austenitic kabisa, ugumu wa joto la chini la chuma cha kulehemu kinachotumiwa kwa kulehemu na electrodes na waya ni sawa kabisa na ile ya chuma cha msingi, lakini nguvu ya kuvuta na hatua ya mavuno ni. chini ya chuma cha msingi. Chuma chenye nickel hujifanya kigumu, kwa hivyo elektrodi na waya nyingi huzingatia kupunguza maudhui ya kaboni ili kufikia weldability nzuri.
Mo ni kipengele muhimu cha kuimarisha katika vifaa vya kulehemu, wakati Nb, Ta, Ti na W ni vipengele muhimu vya kuimarisha, ambavyo vimepewa kipaumbele kamili katika uteuzi wa vifaa vya kulehemu.
Wakati waya huo wa kulehemu unatumiwa kwa kulehemu, nguvu na uimara wa chuma cha kulehemu cha kulehemu cha arc iliyo chini ya maji ni mbaya zaidi kuliko kulehemu kwa MIG, ambayo inaweza kusababishwa na kupungua kwa kasi ya baridi ya weld na uwezekano wa kupenya kwa uchafu au Si. kutoka kwa mtiririko wa.
3. A333-GR6 kulehemu bomba la chuma la joto la chini
1) Uchambuzi wa weldability wa chuma A333-GR6
Chuma cha A333–GR6 ni cha chuma chenye joto la chini, kiwango cha chini cha joto cha huduma ni -70 ℃, na kwa kawaida hutolewa katika hali ya kawaida au ya kawaida na ya hasira. Chuma cha A333-GR6 kina maudhui ya chini ya kaboni, hivyo tabia ya ugumu na tabia ya baridi ya ngozi ni ndogo, nyenzo ina ushupavu mzuri na plastiki, kwa ujumla si rahisi kuzalisha kasoro za ugumu na nyufa, na ina weldability nzuri. Waya ya kulehemu ya argon ya ER80S-Ni1 inaweza kutumika Kwa electrode ya W707Ni, tumia ulehemu wa pamoja wa argon-umeme, au tumia waya wa kulehemu wa argon ER80S-Ni1, na utumie kulehemu kamili ya argon ili kuhakikisha ugumu mzuri wa viungo vilivyounganishwa. Chapa ya waya ya kulehemu ya argon na electrode pia inaweza kuchagua bidhaa na utendaji sawa, lakini zinaweza kutumika tu kwa idhini ya mmiliki.
2) Mchakato wa kulehemu
Kwa mbinu za kina za mchakato wa kulehemu, tafadhali rejelea kitabu cha maelekezo ya mchakato wa kulehemu au WPS. Wakati wa kulehemu, I-aina ya kitako pamoja na kulehemu kamili ya argon hupitishwa kwa mabomba yenye kipenyo chini ya 76.2 mm; kwa mabomba yenye kipenyo kikubwa zaidi ya 76.2 mm, grooves yenye umbo la V hufanywa, na njia ya kulehemu ya mchanganyiko wa argon-umeme na priming ya argon arc na kujaza safu nyingi hutumiwa au Njia ya kulehemu kamili ya argon arc. Njia maalum ni kuchagua njia ya kulehemu inayolingana kulingana na tofauti ya kipenyo cha bomba na unene wa ukuta wa bomba katika WPS iliyoidhinishwa na mmiliki.
3) Mchakato wa matibabu ya joto
(1) Kupasha joto kabla ya kulehemu
Wakati joto la mazingira ni chini ya 5 ° C, weldment inahitaji kuwa preheated, na joto la preheating ni 100-150 ° C; aina ya preheating ni 100 mm pande zote mbili za weld; inapokanzwa na mwali wa oxyacetylene (moto usio na upande wowote), na joto hupimwa Kalamu hupima joto kwa umbali wa 50-100 mm kutoka katikati ya weld, na pointi za kipimo cha joto husambazwa sawasawa ili kudhibiti joto. .
(2) Matibabu ya joto baada ya kulehemu
Ili kuboresha ugumu wa notch ya chuma cha chini cha joto, vifaa vinavyotumiwa kwa ujumla vimezimishwa na hasira. Matibabu yasiyofaa ya joto baada ya kulehemu mara nyingi hudhoofisha utendaji wake wa joto la chini, ambalo linapaswa kulipwa kipaumbele cha kutosha. Kwa hiyo, isipokuwa kwa hali ya unene mkubwa wa kulehemu au hali ya kuzuia kali sana, matibabu ya joto baada ya weld kawaida hayafanyiki kwa chuma cha chini cha joto. Kwa mfano, kulehemu kwa mabomba mapya ya LPG katika CSPC hauhitaji matibabu ya joto baada ya weld. Ikiwa matibabu ya joto baada ya weld inahitajika katika miradi fulani, kiwango cha joto, wakati wa joto mara kwa mara na kiwango cha baridi cha matibabu ya joto baada ya weld lazima iwe madhubuti kulingana na kanuni zifuatazo:
Wakati joto linapoongezeka zaidi ya 400 ℃, kiwango cha joto haipaswi kuzidi 205 × 25/δ ℃/h, na haipaswi kuzidi 330 ℃/h. Wakati wa joto usiobadilika unapaswa kuwa saa 1 kwa unene wa ukuta wa 25 mm, na sio chini ya dakika 15. Katika kipindi cha halijoto isiyobadilika, tofauti ya joto kati ya joto la juu zaidi na la chini kabisa inapaswa kuwa chini ya 65 ℃.
Baada ya halijoto isiyobadilika, kiwango cha kupoeza haipaswi kuwa zaidi ya 65 × 25/δ ℃/h, na haipaswi kuwa zaidi ya 260 ℃/h. Upoaji wa asili unaruhusiwa chini ya 400 ℃. Vifaa vya matibabu ya joto ya aina ya TS-1 vinavyodhibitiwa na kompyuta.
4) Tahadhari
(1) Preheat kabisa kwa mujibu wa kanuni, na kudhibiti joto interlayer, na joto interlayer kudhibitiwa katika 100-200 ℃. Kila mshono wa kulehemu utaunganishwa kwa wakati mmoja, na ikiwa umeingiliwa, hatua za baridi za polepole zitachukuliwa.
(2) Uso wa kulehemu ni marufuku kabisa kukwaruzwa na arc. Crater ya arc inapaswa kujazwa juu na kasoro zinapaswa kusaga na gurudumu la kusaga wakati arc imefungwa. Viungo kati ya tabaka za kulehemu za safu nyingi zinapaswa kupigwa.
(3) Dhibiti nishati ya laini, kupitisha mkondo mdogo, voltage ya chini, na kulehemu haraka. Urefu wa kulehemu wa kila electrode ya W707Ni yenye kipenyo cha 3.2 mm lazima iwe zaidi ya 8 cm.
(4) Njia ya uendeshaji ya arc fupi na hakuna swing lazima ichukuliwe.
(5) Mchakato kamili wa kupenya lazima uchukuliwe, na lazima ufanyike kwa makini kulingana na mahitaji ya vipimo vya mchakato wa kulehemu na kadi ya mchakato wa kulehemu.
(6) Uimarishaji wa weld ni 0 ~ 2mm, na upana wa kila upande wa weld ni ≤ 2mm.
(7) Upimaji usio na uharibifu unaweza kufanywa angalau saa 24 baada ya ukaguzi wa kuona wa weld umehitimu. Uchimbaji wa kitako cha bomba utategemea JB 4730-94.
(8) Kiwango cha "Vyombo vya Shinikizo: Upimaji Usioharibu wa Vyombo vya Shinikizo", Daraja la II limehitimu.
(9) Urekebishaji wa weld ufanyike kabla ya matibabu ya joto baada ya kulehemu. Ikiwa ukarabati ni muhimu baada ya matibabu ya joto, weld inapaswa kuwashwa tena baada ya kutengeneza.
(10) Ikiwa mwelekeo wa kijiometri wa uso wa weld unazidi kiwango, kusaga kunaruhusiwa, na unene baada ya kusaga hautakuwa chini ya mahitaji ya kubuni.
(11) Kwa kasoro za kulehemu za jumla, kiwango cha juu cha matengenezo mawili kinaruhusiwa. Ikiwa matengenezo mawili bado hayana sifa, weld lazima ikatwe na kuunganishwa tena kulingana na mchakato kamili wa kulehemu.
Muda wa kutuma: Juni-21-2023
