2 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Термообработка сварных швов

Термообработка сварных швов

Содержание:

  • Термическая обработка: общие значения.
  • Необходимость термообработки сварных швов.
  • Виды термической обработки сварных швов.

Часто разные металлы и сплавы поддаются термической обработке. Это необходимо для изменения определенных свойств изделия, его структуры и пр. Одними из видов термической обработки являются закалка металла, термообработка сварных швов и соединений и пр.

Отметим, что обработка швов это один из этапов термообработки сварного изделия в целом. Об обработке швов и изделий под воздействием температур и поговорим дальше.

Термическая обработка: общие значения.

Сам процесс термической обработки металлических изделий в целом и соединений состоит из нескольких этапов:

  • подготовка металлических изделий к сварке;
  • термообработка собственно во время сварки;
  • обработка уже готового изделия и швов.

Для чего необходима термическая обработка сварных изделий? Отметим, что необходимость термической обработки всех сварных изделий обуславливается потребностью улучшить сварные свойства материала.

Исходя из этого, перед сваркой изделия, металл должен пройти процесс отжига и высокого отпуска. Приведем пример. Когда необходимо сварить трубы при температуре 110-120 ° С, из-за особенностей материала (например, свариваемая сталь склонна трескаться в процессе) его предварительно подогревают. От разных особенностей материала зависит и температура подогрева изделия перед непосредственной сваркой.

Необходимость термообработки сварных швов.

Понятно, что термообработка сварных швов необходима уже по завершению процесса сварки. Но для чего? Дело в том, что при сварке изделия нагрев распределяется неравномерно по разным зонам. Это может привести к тому, что свойства сварного шва, в конечно счете, могут значительно снизиться и быть неоднородными по разным сторонам соединения.

Отметим, что эта особенность наблюдается всегда, независимо от толщины свариваемых изделий и прочих показателей.

Из-за такой особенности, в первую очередь, страдает прочность всего изделия, а также его устойчивость к коррозионным процессам, переносимость разных температур и пр. Все это может также привести к разрыву сварного шва. По этой причине сварщики по окончании работ проводят обязательную термическую обработку сварного шва.

Отметим, что термообработка швов используется при проведении работ в абсолютно любых сферах, будь-то нефтегазоперерабатывающая промышленность, энергетика и прочие.

Виды термической обработки сварных швов.

Выделяют два подвида термической обработки. Собственно обработка сварных швов, так называемая местная обработка. А также существует полная термообработка сварного изделия. Во втором случае полностью конструкция, которая подвергалась сварке, равномерно нагревается и потом охлаждается.

Обработка швов выполняется специалистами разными способами – это:

  • индукционный (наиболее распространенный);
  • радиационный (посредством газовых или электрических источников);
  • комбинированный и другие.

Кроме способов проведения обработки, выделяют и некоторые ее виды:

  • высокий отпуск;
  • нормализация;
  • аустенизация;
  • термический отдых;
  • «улучшение» (комбинация двух видов: нормализации с высоким отпуском);
  • стабилизирующий отжиг.

Остановимся немного подробнее на отдельных видах. Во-первых, поговорим о нормализации. Это процесс термообработки с более быстрым охлаждением (что отличает его от обычного отжига). Отметим, что нормализация, обычно, проводится на открытом воздухе.

Следующий вид термообработки швов – высокий отпуск. Он наиболее популярен среди специалистов. Особенно часто его используют в условиях монтажа конструкций. Заметим, что данный процесс позволяет значительно понизить уровень остаточного напряжения – практически на 90 процентов. Высокий отпуск представляет собой процесс, при котором сварной шов выдерживается под температурой, достигающей триста-четыреста градусов. Процесс длится целый час. После нагревания шов довольно медленно охлаждают до трехсот градусов. И завершают этот процесс уже на воздухе.

Еще два вида обработки предназначены для хромоникелевых и нержавеющих сталей. Речь идет о стабилизирующем отжиге и аустенизации. Что касается последней, она представляет собой довольно сильный нагрев шва и последующее его охлаждение на воздухе.

Стабилизирующий отжиг – это нагревание шва до температуры, равной 970 градусам. Дальше изделие охлаждается также, как при аустенизации. Особенность этого способа термической обработки шва в том, что структура шва оптимизируется, что значительно снижает возможность того, что шов потрескается или подвергнется коррозионным процессам.

В заключение отметим, что выбор вида и способа термической обработки сварного шва напрямую зависит от свариваемого материала: для разных видов металлов подходят определенные способы и виды термообработки.

Термообработка

Термическая обработка металлов и сплавов — процесс тепловой обработки металлических изделий, целью которого является изменение структуры и свойств в заданном направлении. Несмотря на то, что закалка является одним из видов термообраоткиданный раздел посвящен реализациям таких технологических процессов как — отжиг, отпуск и дисперсионное твердение.

Довольно часто индукционное оборудование применяется для термообработки сварных соединений. Этот процесс включает в себя термическую подготовку деталей перед сваркой, термическую обработку в процессе сварки и термическую обработку уже готового сварного изделия. Термическая подготовка деталей необходима для улучшения свариваемости материала. Поэтому перед сваркой сталь подвергается отжигу или высокому отпуску, и подогреву. Так, сварку труб большого диаметра необходимо производить при температуре 110-120С. Выбор теплового режима сварки напрямую зависит от свариваемых материалов и сплавов, жесткости конструкции и состояния ее при сварке. Например, чем выше склонность стали к ее закатки и трещинам, тем больше должна быть температура подогрева.

Из-за неравномерного нагрева разных зон после завершения сварки свойства на сторонах шва могут быть неоднородными. Это происходит независимо от толщины сварочных элементов. В результате этого прочность, устойчивость к коррозии и температурная переносимость снижаются. А остаточные напряжения, которые остаются после кристаллизации шва, могут стать причиной разрыва соединения. Поэтому после сварки материалов применяют такую процедуру как термическая обработка.

Термообработка сварных соединений может использоваться в самых разных сферах: нефтеперерабатывающей, энергетической, химической. Она бывает местной, когда нагревается только шов, и полной, когда происходит нагревание всей конструкции. Местная обработка выполняется радиационным (электрическим или газовым источниками), индукционным, термохимическим и комбинированным способами. Полная термообработка трубопроводов может выполняться переносным индуктором с помощью токового напряжения.

Существует несколько видов термической обработки:

1. Нормализация;
2. Высокий отпуск;
3. Термический отдых;
4. Аустенизация;
5. Стабилизирующий отжиг;
6. «Улучшение» (комбинирование нормализации и высокого отпуска).

Нормализация — это термическая обработка, которая, в отличие от отжига, имеет более быстрое охлаждение изделий и обычно осуществляется на воздухе.

Высокий отпуск – это, пожалуй, самый распространённый способ, с помощью которого проводится термообработка сварных соединений, особенно в условиях монтажа. Она позволяет снизить уровень остаточных напряжений до 90% и заключается в выдержке шва под температурой 300-400 градусов на протяжении часа, последующем медленном охлаждении до 300 градусов, после чего можно закончить процедуру на открытом воздухе.

Аустенизация и стабилизирующий отжиг применяют для нержавеющих и хромоникелевых сталей. Термическая обработка труб способом аустенизации подразумевает сильный нагрев и охлаждение в естественных условиях.

Часто при монтаже паропроводов применяется, термообработка труб стабилизирующим отжигом подразумевает под собой нагрев металла до 970 градусов и его естественное охлаждение. Главное в этой процедуре то, что происходит оптимизация структуры шва, что в свою очередь резко снижает возможность образования трещин и коррозий. чаще всего для решения задачи — термообработки труб применяется индукционный нагрев.

Более подробная информация доступна в 3-ем издание П.М. Королькова, «Термическая обработка сварных соединений».

Термообработка сварных швов тонких труб перед гибкой,
установка индукционного нагрева IHM 30-8-50

Решение для нагрева конструкций с целью снятия напряжений, в том числе перед правкой рам грузовых автомобилей,
установка индукционного нагрева IHM 30-8-50

Групповая обработка сварных швов

АМБИТ – НАУЧНО ПРОИЗВОДСТВЕННАЯ КОМПАНИЯ

Читать еще:  Как варить горизонтальный шов на трубе?

Компания «Амбит» создана для разработки оборудования с использованием технологии индукционного нагрева.

Специалисты компании имеют обширный опыт в разработке силовой электроники, автоматизации промышленных предприятий, механизации технологических процессов.

Мы рады предложить высокотехнологичное, качественное оборудование по конкурентным ценам, мощностью от 12 до 600кВт. Готовы разработать оборудование по Вашему техническому заданию.

Мы выпускаем установки индукционного нагрева с различными способами охлаждения:

  • с водяным охлаждением (применяются для ТВЧ пайки, ТВЧ закалки, нагрева перед ковкой, штамповкой);
  • с воздушным охлаждением (применяются для нагрева перед съемом посадкой сопряженных деталей, термообработкой сварных швов трубопровода, подогрева емкостей, трубопроводов)

Индукционный нагреватель
Установки индукционного нагрева комплектуются трансформаторно-согласовывающими устройствами позволяющими:

  • подключать многовитковые индукторы, для нагрева перед ковкой и штамповкой;
  • подключать одновитковые индукторы для пайки, поверхностной закалки, сканирующей закалки;
  • подключать индукторы воздушного охлаждения.

Установки индукционного нагрева комплектуются различными пультами управления, что позволяет подобрать необходимое количество функций для построения технологии нагрева и не переплачивать. Пульт управления может быть встроен в установку или удален от нее на необходимое расстояние. Реализована возможность подключения пульта внешнего управления, SCAD системы.

На базе установок индукционного нагрева серии IHM (ТВЧ установок) нами производятся специализированные комплексные решения:

  1. Рабочее место для пайки резцов, состоит из ТВЧ установки мощностью 15-30кВт, специализированного индуктора и станции водоохлаждения.
  2. Устройство нагрева заклепок УНЗ 15/О, УНЗ 30/О, состоит из ТВЧ установки мощностью 15-30кВт, специализированного индуктора и станции водоохлаждения.
  3. Кузнечный индукционный нагреватель, состоит из установки индукционного нагрева мощностью от 50 до 300кВт, и механизма подачи заготовок в индуктор. Предназначен для нагрева мерных заготовок перед пластической деформацией, ковкой штамповкой.
  4. Станки закалочные, состоящие из установки индукционного нагрева мощностью от 50 до 300кВт, механизма подачи, системы спрейерирования. Предназначены для закалки тел вращения длинной до 3-х метров, шестерен.
  5. Рабочее место для проведения операций сборки разъединения сопряженных деталей, с возможностью подключения до 8-ми индукторов. Состоит из ТВЧ установки мощностью 25кВт, комплекта индукторов.
  6. Комплексы для термообработки сварных швов трубопроводов, подогрева перед сваркой.
  7. Комплексы для подогрева нефтепродуктов в технологических линий.

Наше оборудование можно встретить на предприятиях России, стран СНГ, Латинской Америке, а также в США и странах ЕС.

ТВЧ УСТАНОВКИ ИНДУКЦИОННОГО НАГРЕВА | ТВЧ СТАНКИ | ИНДУКЦИОННАЯ ПЕЧЬ | ИНДУКЦИОННЫЙ НАГРЕВАТЕЛЬ | УСТАНОВКА ПО ПЕРЕРАБОТКЕ НЕФТЕШЛАМА

Термообработка сварных швов

Специалисты компании «Амбит» готовы провести на месте любой процесс термической обработки индукционными установками.

Термообработка сварного шва является довольно сложной процедурой, без которой получение ответственных соединений выполнить невозможно. Швы с дефектом часто приводят к значительным потерям.

Результатом неравномерного нагрева шва и околошовных зон при сварке часто становится неоднородность свойств на различных участках шва независимо от толщины сварочных элементов. Это влечет за собой снижение показателей прочности, устойчивости к коррозии, температурной переносимости. Остаточные напряжения могут стать причиной возникновения трещин и разрыва соединений.

Термическая обработка – это основной способ решить проблемы, появляющиеся в местах соединения, а также повысить надежность шва.

Местная термическая обработка сварных соединений используется для:

  • Улучшения структуры металла шва и околошовных зон;
  • Повышения и оптимизации механических и специальных свойств стали. В числе специальных: устойчивость к коррозии, жаропрочность;
  • Уменьшения остаточного сварочного напряжения.
  • Нормализация
  • Стабилизирующий отжиг
  • Нормализация с отпуском (полная или восстановительная термообработка)
  • Высокий отпуск
  • Термический отдых
  • Предварительный подогрев
  • Аустенизация.

Вы имеете индукционные установки, но вам не хватает обученного, профессионально подготовленного персонала? Специалисты из службы сервиса по термической обработке компании «Амбит» на вашей рабочей площадке и с использованием вашего оборудования проведут необходимую процедуру термообработки.

ТВЧ установки в ходе обработки деталей Блока Переключения Скважин («Аргоси Технолоджис»).

Групповая обработка стыков. Задействованная мощность от 1,5 до 15 кВт на разных стадиях процесса обработки.

Вид термической обработки — «Высокий отпуск».

Сепаратор перед термообработкой.

АМБИТ – НАУЧНО ПРОИЗВОДСТВЕННАЯ КОМПАНИЯ

Компания «Амбит» создана для разработки оборудования с использованием технологии индукционного нагрева.

Специалисты компании имеют обширный опыт в разработке силовой электроники, автоматизации промышленных предприятий, механизации технологических процессов.

Мы рады предложить высокотехнологичное, качественное оборудование по конкурентным ценам, мощностью от 12 до 600кВт. Готовы разработать оборудование по Вашему техническому заданию.

Мы выпускаем установки индукционного нагрева с различными способами охлаждения:

  • с водяным охлаждением (применяются для ТВЧ пайки, ТВЧ закалки, нагрева перед ковкой, штамповкой);
  • с воздушным охлаждением (применяются для нагрева перед съемом посадкой сопряженных деталей, термообработкой сварных швов трубопровода, подогрева емкостей, трубопроводов)

Индукционный нагреватель
Установки индукционного нагрева комплектуются трансформаторно-согласовывающими устройствами позволяющими:

  • подключать многовитковые индукторы, для нагрева перед ковкой и штамповкой;
  • подключать одновитковые индукторы для пайки, поверхностной закалки, сканирующей закалки;
  • подключать индукторы воздушного охлаждения.

Установки индукционного нагрева комплектуются различными пультами управления, что позволяет подобрать необходимое количество функций для построения технологии нагрева и не переплачивать. Пульт управления может быть встроен в установку или удален от нее на необходимое расстояние. Реализована возможность подключения пульта внешнего управления, SCAD системы.

На базе установок индукционного нагрева серии IHM (ТВЧ установок) нами производятся специализированные комплексные решения:

  1. Рабочее место для пайки резцов, состоит из ТВЧ установки мощностью 15-30кВт, специализированного индуктора и станции водоохлаждения.
  2. Устройство нагрева заклепок УНЗ 15/О, УНЗ 30/О, состоит из ТВЧ установки мощностью 15-30кВт, специализированного индуктора и станции водоохлаждения.
  3. Кузнечный индукционный нагреватель, состоит из установки индукционного нагрева мощностью от 50 до 300кВт, и механизма подачи заготовок в индуктор. Предназначен для нагрева мерных заготовок перед пластической деформацией, ковкой штамповкой.
  4. Станки закалочные, состоящие из установки индукционного нагрева мощностью от 50 до 300кВт, механизма подачи, системы спрейерирования. Предназначены для закалки тел вращения длинной до 3-х метров, шестерен.
  5. Рабочее место для проведения операций сборки разъединения сопряженных деталей, с возможностью подключения до 8-ми индукторов. Состоит из ТВЧ установки мощностью 25кВт, комплекта индукторов.
  6. Комплексы для термообработки сварных швов трубопроводов, подогрева перед сваркой.
  7. Комплексы для подогрева нефтепродуктов в технологических линий.

Наше оборудование можно встретить на предприятиях России, стран СНГ, Латинской Америке, а также в США и странах ЕС.

ТВЧ УСТАНОВКИ ИНДУКЦИОННОГО НАГРЕВА | ТВЧ СТАНКИ | ИНДУКЦИОННАЯ ПЕЧЬ | ИНДУКЦИОННЫЙ НАГРЕВАТЕЛЬ | УСТАНОВКА ПО ПЕРЕРАБОТКЕ НЕФТЕШЛАМА

Оборудование для термообработки сварных швов и соединений трубопроводов, труб, металлов

Новый интерфейс управления установкой!

Наша компания занимается производством и предлагает купить современное индукционное оборудование для термообработки стали, чугуна и других металлов, алюминиевых, титановых и остальных сплавов, сварных швов и соединений труб или технологических трубопроводов. Мы окажем содействие в подборе нужной установки в соответствии с Вашим техническим заданием.

Индукционная термообработка сварных соединений и швов стали, чаще труб или трубопроводов — это инновационная послесварочная процедура. Данная технология широко применяется в самых различных сферах: нефтеперерабатывающей, энергетической, химической.

Индукционная термообработка труб и трубопроводов может быть как местной, когда касается непосредственно сварного шва или соединения, так и полной, когда нагревается вся конструкция, включая стыки. Независимо от масштаба операции выделяется три основных этапа термообработки шва: вначале идёт нагрев до нужной температуры с определённой скоростью, затем сварное соединение выдерживается некоторое время, и, наконец, охлаждение, которое также проходит с заранее заданной скоростью.

Индукционное оборудование для термообработки металла и сварных швов от компании ПРОМИНДУКТОР имеет полностью воздушное охлаждение, легкий интерфейс управления, встроенный промышленный контроллер с возможностью программирования режимов термообработки:

1. Предварительный нагрев – простой метод нагрева материала до определенной температуры и поддержания этой температуры в течении какого-либо времени;

Читать еще:  Обработка сварочных швов нержавеющей стали

2. Отжиг – быстро нагретая деталь до определенной температуры, выдерживается при этой температуре заданное время и за тем остывает до указанной температуры;

3. PWHT (postweld heat treatment) – после сварочная термическая обработка.

Пользователь имеет возможность задать собственную или несимметричную, сегментальную процедуру термообработки металла. Оборудование также имеет функции по работе на постоянной мощности или мощности, зависящей от времени, то есть система понижает или повышает ее на определенном отрезке времени.

В отличие от конкурентов, наше оборудование для термообработки металла и сварных швов и соединений труб и трубопроводов имеет более низкий эксплуатационный вес, изготовлено с применением последних мировых разработок. Установки компактны, так как все расположено в одном корпусе, не требуют водяного охлаждения, подходят для решения универсальных технических задач по термообработке сварных швов, соединений труб и трубопроводов.

  • быстрота нагрева;
  • высокая концентрация и точная локализация энергии при нагреве обеспечивают короткий цикл, высокую производительность, улучшают показатели использования оборудования и материалов и снижают риск деформации трубы при нагреве;
  • высокое и однородное качество;
  • индукционный нагрев позволяет с легкостью осуществить точное автоматическое управление процессом. Он идеально согласуется с автоматизированным производством и не требует специальной подготовки персонала;
  • нагрев только внутри материала;
  • непрерывный нагрев металла производится непосредственно в детали;
  • индукционный нагрев позволяет избегать сложного технического обслуживания, измерения, нагрева футеровки печей и их охлаждения. В процессе нагрева не выделяется дым или другие вредные эмиссии, загрязняющие материалы и оборудование. Все это снижает опасность процесса и улучшает рабочие условия;
  • пониженные затраты энергии.

    В силу самого принципа индукционного нагрева, формирование тепла происходит внутри детали и, вследствие этого, процесс более эффективен по затратам энергии, чем другие методы, количество рассеиваемой энергии исключительно низко.

    Термообработка швов

    Для создания крупных магистральных трубопроводов используют коллекторы с большим внутренним диаметром. Это применяется в теплосетях и системах водоснабжения. Из-за большого веса проходящей жидкости возрастает и давление на стенки коммуникации. Поэтому последние выполняются из материалов достаточной толщины, чтобы выдерживать большие нагрузки. Но это создает новую проблему — сложно качественно сварить стороны с такой толщиной, обеспечив длительную последующую эксплуатацию. При такой массе изделия прогрев достигает сравнительно небольшой зоны, что приводит к ряду физических процессов, неблагоприятно сказывающихся на дальнейшем использовании материала. Для решения этой проблемы разработана и применяется термообработка сварных соединений. Что это такое? В каких случаях необходима термообработка после сварки? Каким оборудованием и как выполняется процесс?

    Суть и предназначение процесса

    Сварочный шов создается электрической дугой и присадочным материалом с электрода при температуре от 1500 до 5000 градусов. Это приводит к нескольким негативным явлениям на толстом металле. А именно:

    • Непосредственно в месте соединения основного и присадочного материалов происходит значительный перегрев. Это содействует кристаллизации металла с крупной зернистой структурой, что снижает его пластичность. Выгорание марганца и кремния тоже подвергает эту область преобразованию в жесткий участок, плохо взаимодействующий, при естественных расширениях, со всей конструкцией.
    • Немного дальше от шва образуется зона закалки. Она испытывает значительный, но меньший перегрев, чем предыдущий участок, поэтому в ней происходит закаливание некоторых элементов. Этот участок характеризуется включениями с высокой твердостью и сниженной пластичностью. Ухудшаются показатели металла и по ударной вязкости.
    • На удаленном расстоянии от шва появляется зона разупрочнения. Благодаря непродолжительному воздействию умеренной температуры от электрической дуги, данный участок сохраняет высокую пластичность, но снижаются характеристики по прочности.

    Общим дефектом после сварки являются остаточные напряжения в металле, которые способны деформировать изделие. Из-за этого возникают трудности при монтаже объемных конструкций, где требуется точность при стыковке новых узлов. Остаточное напряжение вызывает и последующее образование трещин, что недопустимо для швов трубопроводов. В сочетании с высокой температурой, это способствует снижению коррозионной устойчивости, циклической прочности, и способности сопротивляться хрупким разрушениям в условиях холода.

    Термообработка сварных швов выполняется при температуре от 700 до 1000 градусов. Это позволяет устранить последствия неравномерного прогрева при дуговой сварке на толстых металлах, чем повышает надежность будущих коллекторов и магистралей трубопроводов. Труба и наложенный шов приобретают более похожую структуру, и лучше взаимодействуют во время естественных физических процессов (расширения и сужения материалов, воздействия влаги и т.д.).

    Термообработка сварных соединений трубопроводов происходит в три этапа:

    • нагрев околошовной зоны или всего изделия одним из нескольких видов оборудование;
    • выдержка материала на заданной температуре в течении определенного времени;
    • последующее планомерное охлаждение до нормальных температур.

    Это нейтрализует остаточные явления от сварки, выравнивая структуру металла, и снимая напряжение в металле, способствующее деформации. Процесс может выполняться несколькими способами, а технология разнится в зависимости от типа и толщины металла. Не все сварные соединения необходимо подвергать термообработке, но в некоторых случаях она является обязательной.

    Что и когда подвергается термической обработке

    Нейтрализации остаточных явлений от электродуговой сварки необходимо подвергать все трубопроводы диаметром от 108 мм, имеющими стенку 10 мм и более. Для этого используют индукционный нагрев изделия током с частотой 50 Гц. Термообработка способна воздействовать на металл трубы со стенкой 45-60 мм, для чего применяют гибкие электронагревательные проволоки или муфельные печи. Если толщина стенки конструкции не более 25 мм, то можно использовать газопламенный способ нагрева. Во всех случаях важен фактор равномерности распределения температуры во все стороны от сварочного соединения.

    Стыки, выполненные с применением труб из стали 12 XIM Ф и ее разновидности 15 XIMI Ф, имеющие толщину стенки магистрали 45 мм должны подвергаться термической обработке сразу после окончания сварочных работ. Охлаждение материала не должно допускаться до температуры 300 градусов. Стыки из аналогичных сталей на трубах с диаметром 600 мм, при стенке 25 мм, обрабатываются в этот же временной период. В случае невозможности выполнить процесс, соединение необходимо укрыть слоем теплоизоляции 15 мм, а при первой же возможности произвести обработку. Максимальный срок на проведение этих работ составляет трое суток.

    Термообработке необходимо подвергать не только кольцевые швы на трубопроводе, но и вваренные отводы, краны, заглушки. Крепление под участок трубы, которое присоединялось посредством сварки, тоже необходимо обработать нагревом.

    Режимы процесса

    Разные виды стали подвергаются термообработке в конкретный временной промежуток. Влияет на режим и толщина стенки изделия. На хромомолибденовых сталях и их сплавах с ванадием применяется нагрев индукционным способом, с частотой тока в 50 Гц и выше, или радиационным методом по следующим показателям:

    Толщина стенки, ммРадиационный способ, минутыИндукционный способ, минуты
    До 204025
    21-257040
    26-3010040
    31-3512060
    36-4514070
    46-6016090
    61-80160110
    81-100160140

    Виды оборудования

    Термообработка выполняется несколькими видами средств, выбор которых зависит от толщины свариваемых труб и местной доступности оборудования. Выделяются три основные способа нагрева околошовной зоны.

    Индукционный

    На рабочем месте устанавливается аппарат, вырабатывающий переменное высокочастотное напряжение. К нему подсоединяется нагревательный элемент, которым служит гибкий провод. Последний наматывают на сварочное соединение, предварительно укутанное асбестом для теплоизоляции. Эту технологию можно применять независимо от положения трубы в пространстве (вертикального или горизонтального).

    Намотку провода производят вплотную к изолятору, а между витками оставляют зазор в 25 мм. Таким образом должно быть покрыто по 250 мм участка трубы с каждой стороны шва. После правильного наложения витков аппарат включается на время, предназначенное для конкретной толщины стенки трубопровода. Напряжение, проходя через витки провода, создает индукцию и разогревает изделие. Похожим способом выполняется и накладка цельных поясов, содержащих внутри себя ряд проводов, которые сразу покрывают нужную ширину трубы.

    Читать еще:  Катет сварного шва что это такое?

    Радиационный

    Вторым распространенным способом термической обработки сварных соединений является радиационный метод. Здесь тепловой эффект исходит от специальных нихромовых проводов, по которым идет напряжение, и околошовную зону греет непосредственно тепло от провода, а не индукция тока, как в первом способе. Тэн укладывают на основу из теплоизоляции.

    Газопламенный

    Самым дешевым способом выполнить термическую обработку сварного шва является пламя от горения смеси ацетилена и кислорода. Это подходит для труб с диаметром не более100 мм. На горелку устанавливается мундштук с крупным отверстием. Для равномерности подачи тепла от пламени на сопло одевается асбестовая воронка, распределяющая пламя по ширине в 250 мм. Правильный нагрев производится одновременно двумя горелками, работающими с каждой стороны.

    Виды термообработки

    Тепловое воздействие на сварочное соединение и прилегающую зону может выполняться по разной технологии для достижения определенных целей. Вот основные процессы и их влияние на изделие:

    • Термический отдых. Трубопровод подвергают нагреву до 300 градусов с удержание этой температуры до 120 минут. Это действие способствует снижению содержания водорода в шве, и частичному снятию остаточного напряжения. Метод применяется на особо толстостенных изделиях, где невозможно выполнить другие техники термообработки.
    • Высокий отпуск. Трубу и сварной шов нагревают до температуры 600-700 градусов. Выдержка происходит в течении 1-3 часов в зависимости от толщины стенки. Вследствие чего остаточное напряжение снижается до 90%. В низколегированных сталях разрушается закалочная структура, а карбиды становятся крупнее. Это приводит к повышению пластичности и ударной вязкости. Чаще всего этот вид термообработки применяют на сталях перлитного класса.
    • Нормализация. Шов и трубу нагревают до 800 градусов, но на короткое время (выдержка от 20 до 40 минут). Это частично убирает напряжение в металле, но главным образом придает однородность и мелкозернистую структуру, что улучшает механические свойства. Такая технология используется на тонкостенных трубах небольшого диаметра.
    • Аустенизация. Разогрев материала до 1100 градусов с длительным удержанием температуры (около двух часов) и последующим остыванием на воздухе. Реализуется на высоколегированных сталях для снижения остаточного напряжения и повышения пластичности.
    • Стабилизирующий отжиг. Трубопровод с наложенным швом разогревают до 970 градусов с выдержкой до 180 минут. Охлаждение выполняется естественным образом на воздухе. Метод предупреждает возникновение межкристаллической коррозии на высоколегированных сталях.

    Применение термообработки на трубопроводах из различных металлов значительно продлевает их срок эксплуатации. Для успешного использования метода важно правильно подбирать температуру, время выдержки и способ нагрева.

    Проведение термообработки сварных соединений — технология, особенности метода, применения

    Существуют области, в которых качество сварного шва имеет огромное значение, чаще всего это в производстве и при прокладке трубопроводов. Необходимо защитить шов от коррозии, деформации.

    Правильно организованный рабочий процесс, опытные сварщики, точные чертежи, контроль качества, качественные комплектующие – все это необходимо.

    Однако большое значение также имеют дополнительные методы обработки сварочного соединения. Одним из таких эффективных способов является термический.

    • Описание метода
    • Способы прогрева сварных соединений
    • Процесс термообработки
    • В заключение

    Описание метода

    Обработка соединений при помощи высоких температур называется термической обработкой (термообработкой) и предназначена для их защиты от коррозии, дефектов, растрескивания.

    При этом повышаются механические характеристики соединения, его жаростойкость.

    Метод похож на обжиг, используемый при работе с глиной, которая после этого приобретает новые свойства.

    Заключается метод термообработки в нагревании соединения, удерживания его некоторое время нагретым, и затем охлаждении. Применяется при этом специальное оборудование для термообработки, о котором мы расскажем ниже.

    Таких методов существует несколько, различаются они своими температурными режимами, в зависимости от обрабатываемого материала. При обработке стали, например, диапазон температур составляет от 650 до 1125 ОC. Время нагрева – от 1 до 5 часов.

    После прогрева сталь охлаждается естественным способом. С помощью такого воздействия улучшаются механические характеристики, ударная вязкость, пластичность соединения.

    Метод термообработки сварных соединений часто применяется при сваривании трубопроводов, где очень важны характеристики сварных швов.

    Способы прогрева сварных соединений

    Существует несколько способов термообработки сварных соединений. Выбор их зависит от доступности детали, ее размеров, возможности монтажа нагревательных устройств и др.

    Чаще всего используются печи, нагреватели газопламенные и индукционные, специальные гибкие нагреватели.

    Главные условия, которые надо учитывать при выборе способа нагрева — простота монтажа, равномерность нагрева соединения, отсутствие перепадов температур, небольшой вес устройства.

    Самый несложный и недорогой метод обработки соединения – локальный, с использованием гибких нагревателей. Обычно применяется при монтаже трубопроводов.

    Такие нагревательные устройства легко монтируются на трубы любого размера, их можно использовать в труднодоступных местах.

    Для обработки труб малого диаметра применяются муфельные печи. При их использовании необходимо правильно установить печь. Ось вращения не должна совпадать с осью геометрической, в противном случае не удастся добиться равномерного нагрева.

    Также при работе с трубопроводами широко распространены индукционные устройства, недорогие, но достаточно эффективные. Состоят они из многожильных кабелей из меди, выполняющих функцию нагревателя.

    Охлаждаются эти нагреватели воздухом. При монтаже рекомендуется оставить небольшое расстояние между нагревателем и обрабатываемой деталью. Это обеспечит быстрый, равномерный разогрев шва.

    Ниже вы можете увидеть таблицу со свойствами индукторов.

    Еще один часто используемый метод – газопламенный, с использованием газовых горелок. Эти горелки имеют несколько каналов выхода пламени, образующегося при сгорании горючего газа и кислорода.

    Такой метод обычно применяют в местах, куда сложно доставить и смонтировать другое оборудование. Минус данного способа –он требует гораздо большего времени.

    Процесс термообработки

    При проведении термической обработки сварного соединения необходимо учитывать длину шва, обеспечив его равномерный прогрев.

    Надо правильно настроить характеристики процесса, такие как скорость, температура, время прогрева, а также скорость, время охлаждения. Начинается обработка с изоляции шва.

    Например, если мы используем газовую горелку – шов изолируется асбестовым листом толщиной 2-3 см. После этого производится закрепление самой горелки. Так происходит обработка, если мы используем индукционные устройства.

    Надо добиться того, чтобы сварной шов не терял тепло. Для этого надо выбирать прочные и теплостойкие изоляционные материалы.

    Кроме этого, они должны быть достаточно гибкими и легкими. Ниже вы можете увидеть таблицу, где указаны самые часто используемые изоляционные материалы.

    Для работ по термообработке сварных соединений необходима соответствующий опыт и навыки, специалисты в этой области предварительно обучаются. Процесс обычно контролирует старший мастер.

    В его обязанности входит подбор и монтаж необходимого оборудования, контроль исправности оборудования. Также мастер должен проверить, насколько качественно проведена подготовка деталей к термообработке.

    После термообработки детали надо дать остыть, затем произвести окончательную зачистку соединения от шлака.

    В заключение

    Если ваша первостепенная задача – добиться качественного шва, термообработка шва обязательна.

    Она защитит соединение от дефектов, коррозии, трещин.

    Метод достаточно прост, но эффективен, а предназначенных для этого устройств достаточно. Желаем вам успехов в работе!

    Профессиональный сварщик 6-го разряда с 15+ летним практическим опытом работы (не считая обучения)

    Регулярно проверяю опубликованные статьи и отвечаю на ваши вопросы! Спрашивайте, не стесняйтесь! =)

  • Ссылка на основную публикацию
    ВсеИнструменты
    Adblock
    detector