1. Jakie są ograniczenia stosowania rur spawanych klasy 321 ASTM A312 i w jakich środowiskach korozyjnych należy ich unikać?Odpowiedź: Rury spawane ASTM A312 klasy 321 są wykonane z austenitycznej stali nierdzewnej zawierającej tytan (Ti: 5×C-0,70%), który dodaje się w celu zapobiegania korozji międzykrystalicznej poprzez tworzenie węglików tytanu zamiast węglików chromu. Mają jednak następujące ograniczenia zastosowania: 1) Słaba odporność na korozję wżerową i korozję szczelinową w środowiskach o wysokiej-chlorkach (takich jak woda morska, słona woda lub media chemiczne o wysokiej zawartości Cl⁻), ponieważ nie zawierają molibdenu (w przeciwieństwie do gatunku 316). 2) Nie nadają się do środowisk o wysokiej-temperaturze powyżej 870 stopni, ponieważ węgliki tytanu ulegną rozkładowi, redukując wytrzymałość rury i odporność na korozję. 3) Są droższe niż gatunki 304 i 304L, więc nie są-opłacalne w przypadku zastosowań-o ogólnej odporności na korozję. Dlatego należy unikać rur spawanych klasy 321 w środowiskach morskich, zakładach chemicznych o wysokiej zawartości chlorków i zastosowaniach wysokotemperaturowych powyżej 870 stopni.
2. Jak wykryć korozję międzykrystaliczną w rurach spawanych ASTM A312 klasy 304L i jakie środki można podjąć w celu naprawy uszkodzonych rur?Odpowiedź: Powszechne metody wykrywania korozji międzykrystalicznej w rurach spawanych ASTM A312 klasy 304L obejmują: 1) Test Straussa: zanurz próbkę rury we wrzącym roztworze kwasu azotowego na pewien czas, następnie zmierz ubytek masy; jeśli ubytek masy przekracza normę, wskazuje to na korozję międzykrystaliczną. 2) Test Hueya: zanurz próbkę we wrzącym 65% roztworze kwasu azotowego, powtórz test przez kilka cykli i sprawdź pod kątem korozji. 3) Test elektrochemiczny: użyj metod elektrochemicznych do wykrycia potencjału i prądu korozji, oceniając obecność korozji międzykrystalicznej. W przypadku rur z defektami korozji międzykrystalicznej środki naprawcze obejmują: 1) Szlifowanie uszkodzonego obszaru za pomocą szlifierki aż do całkowitego usunięcia korozji, a następnie-ponowne zespawanie tego obszaru przy użyciu odpowiednich materiałów spawalniczych i odpowiednich parametrów spawania. 2) Wykonanie wyżarzania przesycającego na naprawionym obszarze w celu przywrócenia odporności na korozję. 3) Jeśli korozja jest silna (przekraczający dopuszczalny zakres), wymień uszkodzony odcinek rury na nowy, spełniający normę.
3. Jaki jest skład chemiczny i właściwości mechaniczne rur spawanych klasy P91 ASTM A335 i jakie są ich główne zastosowania?Odpowiedź: Rury spawane ASTM A335, klasa P91, są ferrytyczną-stalą martenzytyczną o następującym składzie chemicznym: węgiel (C: 0,08-0,12%), chrom (Cr: 8,0-9,5%), molibden (Mo: 0,85-1,05%), wanad (V: 0,18-0,25%), niob (Nb: 0,06-0,10%) i żelazo (Fe: reszta). Ich właściwości mechaniczne są doskonałe: minimalna granica plastyczności 415 MPa, minimalna wytrzymałość na rozciąganie 585 MPa i dobra udarność w wysokich temperaturach. Ze względu na ich wytrzymałość na wysoką temperaturę, odporność na pełzanie i odporność na korozję, rury spawane P91 są stosowane głównie w wysokotemperaturowych, wysokociśnieniowych systemach kotłów, takich jak przegrzewacze, przegrzewacze i główne rurociągi pary w elektrowniach cieplnych, a także w zakładach petrochemicznych, gdzie temperatura robocza wynosi 550-650 stopni.
4. Dlaczego obróbka cieplna jest niezbędna w przypadku rur spawanych klasy P22 ASTM A335 i jaki jest standardowy proces obróbki cieplnej?Odpowiedź: Obróbka cieplna jest niezbędna w przypadku rur spawanych ASTM A335 klasy P22, ponieważ P22 jest stalą stopową Cr-Mo (Cr: 2,10–2,90%, Mo: 0,87–1,13%), a proces spawania spowoduje zmiany w mikrostrukturze (takie jak tworzenie się martenzytu i bainitu), co prowadzi do dużych naprężeń szczątkowych, kruchości i zmniejszonej wytrzymałości. Obróbka cieplna może wyeliminować naprężenia szczątkowe, dostosować mikrostrukturę oraz poprawić właściwości mechaniczne rury i odporność na korozję. Standardowy proces obróbki cieplnej rur ze szwem P22 obejmuje: 1) Normalizację: podgrzać rurę do temperatury 890-910 stopni, wytrzymać przez pewien czas (w zależności od grubości ścianki), następnie schłodzić powietrzem do temperatury pokojowej. Poprawia to strukturę ziaren i poprawia wytrzymałość. 2) Odpuszczanie: podgrzej rurę do temperatury 620–680 stopni, przytrzymaj przez odpowiedni czas, a następnie ochłodź powietrzem lub piecem. Eliminuje to naprężenia szczątkowe, zmniejsza kruchość i poprawia wytrzymałość.
5. Jakie są główne wyzwania związane ze spawaniem rur spawanych GB/T 9948-2013 15CrMoG i jak je pokonać?Odpowiedź: Rury spawane GB/T 9948-2013 15CrMoG są wykonane ze stali stopowej Cr-Mo (Cr: 1,00-1,50%, Mo: 0,40-0,60%), a główne wyzwania związane ze spawaniem to: 1) Wysoka hartowność: szew spawalniczy i-strefa wpływu ciepła (HAZ) są podatne na tworzenie twardego martenzytu, co prowadzi do zimna pęknięcia. 2) Naprężenia szczątkowe spawania: duży gradient temperatury podczas spawania powoduje duże naprężenia szczątkowe, co zwiększa ryzyko pęknięć. 3) Słaba spawalność w temperaturze pokojowej: rura jest podatna na pękanie podczas spawania, jeśli nie zostanie przeprowadzone podgrzewanie wstępne. Aby przezwyciężyć te wyzwania: 1) Rozgrzej rurę przed spawaniem: temperatura wstępnego podgrzewania wynosi zwykle 150-250 stopni, co zmniejsza gradient temperatury i zapobiega tworzeniu się martenzytu. 2) Używaj elektrod spawalniczych o niskiej{{17}wodorze (takich jak E5015-G) lub drutów spawalniczych, aby zmniejszyć zawartość wodoru i uniknąć pęknięć wywołanych wodorem. 3) Kontroluj parametry spawania: używaj małego prądu spawania, wolnego prędkość spawania i wielowarstwowe spawanie wieloprzejściowe w celu zmniejszenia dopływu ciepła i uniknięcia przegrzania. 4) Wykonaj obróbkę cieplną po spawaniu (odpuszczanie w temperaturze 600–650 stopni), aby wyeliminować naprężenia szczątkowe i poprawić wytrzymałość.
