CS277513B6 - Spósob zvárania vysokolegovaných ocelí s nízkolegovanými alebo nelegovánými oceiam - Google Patents

Description

Vynález sa týká spósobu zvárania elektrickým oblúkom vysokolegovaných ocelí s nízkolegovanými alebo nelegovanými ocelami.

Pri priamom spojovaní zváraním uvedených kombinácií materiálov ako je například konštrukčný uzol rúrka - rúrkovnica, dochádza v případe ich tavného zvárania v ochrannéj atmosféře s přídavným materiálom alebo i bez něho už aj pri malých odklonech od stanovených parametrov a podmienok zvárania k nežiadúcemu a nedefinovatelnému ovplyvneniu a premiešaniu vysokolegovaného materiálu so základným nízkolegovaným alebo nelegovaným, čo móže spósobit vznik tvrdých struktur vo zvarovom kove a v teplom ovplyvnenej oblasti nelegovaného alebo nízkolegovaného materiálu vyvolat vysoké zvyškové napátie a náchylnost spoja na vznik trhlin. Takýto postup je nevhodný nielen pri výrobě, ale aj opravách róznych petrochemických zariadení, ktoré budú alebo boli vystavené koróznemu pracovnému prostrediu.

Uvedené nevýhody do značnéj miery odstraňuje spósob podlá vynálezu, ktorého podstata spočívá v tom, že na část z nízkolegovanej alebo nelegovanej ocele sa přídavným materiálom typu vysokolegovanej ocele alebo niklovej zliatiny navaří buď priamo alebo do predom vyhotoveného vybrania. poduška najmenej na dve vrstvy tak, aby každá ďalšia vrstva mala celkový objem 0,28. až 0,95 celkového objemu predchádzajúcej vrstvy. Takto vytvořená poduška na nízkolegovanej alebo nelegovanej časti zariadenia sa podlá potřeby obrobí tak, aby do jej blízkosti sa mohla přičlenit druhá část zariadenia z vysokolegovanej ocele určenej na zvarenie. Vypoduškovaná a obrobená část zariadenia z nelegovanej alebo nízkolegovanej ocele sa tepelne spracuje, potom sa obe časti zostavia do tesnej blízkosti a v oblasti podušky sa vzájomne zvaria elektrickým oblúkom a přídavným materiálom s odpovedajúcim chemickým zložením podušky vytvorenej na straně prvej časti, pri zváraní vysokolegovanej časti zariadenia s prvou poduškovanou častou zariadenia sa metalurgický proces vedie tak, aby sa nepřiblížil ku hranici natavenia podušky so základným nízkolegovaným alebo nelegovaným materiálom na vzdialenost menšiu ako 2 mm.

Spósob zvárania podlá vynálezu je vhodný tak pri výrobě nového zariadenia, ktoré je potřebné vyrobit z funkčných dóvodov z kombinovaných materiálov ako aj pri opravě poškodených zvarov heterogénnych materiálov príslušnéj kombinácie. Spoje vyhotovené podlá vynálezu majú v celom priereze priaznivú štruktúru, nízku hladinu zvyškových napatí a velmi dobrú odolnost voči koróznemu praskaniu. Ich použitie je výhodné zvlášt tam, kde sa z titulu možností sulfidického korózneho praskania limituje hodnota tvrdosti zvarovaných spojov, například na nízkolegovanú a nelegovanú ocel maximálně 248 HV.

Spósob zvárania podlá vynálezu je bližšie objasněný na příklade poškodených zvarov spojujúcich rúrky s rúrkovnicou na prevádzkovanom vzduchovom chladiči. Chladič v danom případe pozostával z dvoch komor z nízkolegovanej ocele o chemickej skladbě v hmotnosti: C 0,18 %, Mn 0,72 %, Si 0,30 %, Mo 0,27 %, vzájomne přepojených cez otvory v stene (rúrkovnici) systémom rú— rok z dvojfázovéj Cr Ni Mo ocele známej pod názvom Duplex. Ako příklad použitia možno uviest rozměr rúrok φ 25/2 mm v chemickom * , CS 277513 B6 2 zložení v hmot.: C 0,03 %, Mn 1,5 Si 0,6 %, Cr 21,9 %, Ni 5,5 %, Mo 2,9 %, N 0,09 %.

Všetky zvary chladiča, ktoré spojovali rúrky s rúrkovnicami sa najprv vyfrézovali do hibky a šířky tak, aby póvodný zvarový kov sa úplné odstránil a rúrky z rúrkovnic dali oddeliť. Potom sa komory samostatné odvodíkovali známým spósobom pomocou ohřevu a odpovedajúceho času výdrže na teplote potřebných na zaistenie daného stupňa odvodíkovania. Na obvode rúrkových otvorov vnútorného povrchu komory sa’ v ďalšom postupe upravili frézováním drážky, ktoré sa v zápatí vyvařili elektrickým oblúkom s přídavným materiálom z niklovéj zliatiny o chemickom zložení v hmotnosti: C 0,03 %, Si 0,3 %, cr 18,2 %, Ni 68,2 %, Nb2,1 %, Mo 1,4 % zvyšok železo. Za účelom vytvorenia zvlášť vhodnéj štruktúry zvarového kovu návaru a teplom ovplyvnenej oblasti materiálu komory sa návar připravil na tri vrstvy tak, že tretia vrstva mala celkový relativný objem 0,28 až 0,95 z celkového objemu druhéj vrstvy a druhá vrstva mala celkový relativný objem 0,28 až 0,95 celkového objemu prvej. Na tento účel sa použili obalené elektrody priemerov 4,0 a 2,5 mm. Medzihúsenicová teplota zvárania sa udržovala v rozmedzí teplot 15 až 150 °C. Vytvořené návary sa na čele rúrkovnice a na otvoroch mechanicky obrobili na požadovaný rozměr, ktorý umožnil zasunutie koncov rúrok z póvodného rúrkového zvázku. Po defektoskopickej kontrole povrchov zvarov sa celá komora tepelne spracovala žíháním teplotou 560 až 575 °C/120 min.

Medzi obe tepelne spracované komory sa v dalšom postupe vsadili do rúrkovnicových otvorov rúrky φ 22/2 mm a to tak, aby svojími upravenými koncami prečnievali nad povrch 1,0 ± 0,5 mm. Takto zostavené komory so zvázkom rúrok chladiča sa navzájem zvarili elektrickým oblúkom, ktorý hořel výlučné na zvarových hranách vytváraných prienikom povrchu rúrky a povrchom návarov, pričom celý metalurgický proces tohoto spojovacieho zvárania bol vzdialený od hranice návaru (podušky) s nízkolegovanou ocelou komory minimálně 2 mm a viac, v smere k hranici koreňovej časti spoja rúrka - rúrkovnica. Na zváranie sa použil přídavný materiál rovnakého chemického zloženia ako pri vytváraní podušky. Po •defektoskopickej kontrole zvarov rúrka - rúrkovnica sa v danom případe ešte každá rúrka strojně privalcovala na stenu otvorov rúrkovnice opatřených predtým zavalcovacími drážkami v jej strednej časti hrůbky a to z dóvodov zvýšenia prevádzkovej spolehlivosti a nosnosti spoja.

Claims (1)

1. Spósob zvárania vysokolegovaných ocelí s nízkolegovanými alebo nelegovanými ocelami, najma pre petrochemické, chemické a energetické zariadenia, kde na časti zariadenia z ocele nízkolegovanej alebo nelegovanej sa přídavným materiálom typu vysokolegovanej ocele alebo niklovej zliatiny navaří buď priamo alebo do predom vyhotoveného vybrania poduška, ktorá sa obrobí do tvaru vhodného pre pričlenenie časti zariadenia z vysokolegovanej ocele, takto vypoduškovaná a obrobená časů zariadenia z nízkolegovanej alebo nelegovanej ocele sa tepelne spracuje, potom sa obe časti zariadenia zostavia do tesnej blízkosti a v oblasti podušky sa vzájomne zvaria elektrickým oblúkom s přídavným materiálom odpovedajúcim materiálu podušky, vyznačujúcim sa tým, že poduška sa zhotoví najmenej na dve vrstvy, kde každá ďalšia vrstva má celkový objem 0,28 až 0,95 celkového objemu predchádzajúcej vrstvy a pri zváraní vysokolegovanej časti zariadenia s poduškovanou častou zariadenia sa metalurgický proces vedie tak, aby sa nepřiblížil ku hranici natavenia podušky s nízkolegovanou alebo nelegovanou ocelou na vzdialenost menšiu ako 2 mm.