KR101201659B1 - Deteriorated portion reproducing method and deteriorated portion reproducing device - Google Patents
Deteriorated portion reproducing method and deteriorated portion reproducing device Download PDFInfo
- Publication number
- KR101201659B1 KR101201659B1 KR1020107004221A KR20107004221A KR101201659B1 KR 101201659 B1 KR101201659 B1 KR 101201659B1 KR 1020107004221 A KR1020107004221 A KR 1020107004221A KR 20107004221 A KR20107004221 A KR 20107004221A KR 101201659 B1 KR101201659 B1 KR 101201659B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- heating
- deterioration
- regeneration
- heater
- region
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
- C21D9/08—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for tubular bodies or pipes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K13/00—Welding by high-frequency current heating
- B23K13/04—Welding by high-frequency current heating by conduction heating
- B23K13/043—Seam welding
- B23K13/046—Seam welding for tubes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
- C21D1/34—Methods of heating
- C21D1/42—Induction heating
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
- C21D9/50—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for welded joints
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
- C21D9/50—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for welded joints
- C21D9/505—Cooling thereof
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K2101/00—Articles made by soldering, welding or cutting
- B23K2101/04—Tubular or hollow articles
- B23K2101/06—Tubes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K2103/00—Materials to be soldered, welded or cut
- B23K2103/02—Iron or ferrous alloys
- B23K2103/04—Steel or steel alloys
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D11/00—Process control or regulation for heat treatments
- C21D11/005—Process control or regulation for heat treatments for cooling
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/25—Process efficiency
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Heat Treatment Of Articles (AREA)
Abstract
본 발명은, 금속 부재에 생긴 열화부를 용이하게 또한 확실하게 보수, 재생하고, 금속 부재의 수명연장화를 확실히 도모할 수 있는 열화부의 재생 방법 및 열화부의 재생 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. 메인 히터(25)에 의해서 열화부(C)를 국소적으로 가열하고, 열팽창에 의한 압축력에 의해서 열화부(C)를 압접시키는 국소 가열 공정과, 국소 가열 공정에 있어서 가열 영역(HA1)의 주위 근방을 서브 히터(26)에 의해서 가열하는 주위 가열 공정을 행하고, 그 후 이들 메인 히터(25)에 의한 가열 영역(HA1) 및 서브 히터(26)에 의한 가열 영역(HA2)을 동시에 냉각하는 냉각 공정을 행한다. An object of the present invention is to provide a method for regenerating a deterioration portion and a regenerating apparatus for a deterioration portion, which can easily and reliably repair and regenerate a deterioration portion formed in a metal member, and can reliably extend the life of the metal member. The local heating step of locally heating the deteriorating section C by the main heater 25 and pressing the deteriorating section C by the compressive force due to thermal expansion, and the surrounding area of the heating area HA1 in the local heating step. The surrounding heating process which heats the vicinity by the sub heater 26 is performed, and after that, the cooling which cools the heating area HA1 by these main heater 25 and the heating area HA2 by the sub heater 26 simultaneously. The process is performed.
Description
본 발명은, 예를 들면 화력?원자력 발전 플랜트나 화학 플랜트의 보일러나 터빈에 이용되는 고온 배관을 구성하는 금속 부재에 생긴 크리프 등에 의한 열화부를 재생하는데 매우 적합한 재생 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a regeneration method that is very suitable for regenerating a deterioration part due to creep generated in a metal member constituting a high temperature pipe used for a boiler or a turbine of a thermal power plant or a nuclear power plant, for example.
근년, 예를 들면 화력?원자력 발전 플랜트나 화학 플랜트의 보일러나 터빈에 이용되는 고온 배관에 있어서는, 운전 시간이 장시간에 이름에 따라, 경시적인 설비의 열화, 기동 및 정지의 반복이나 급속한 부하 변동에 의한 열피로를 충분히 고려한 보수 관리가 더욱 더 중요하게 되고 있다. In recent years, for example, in high-temperature piping used in boilers and turbines of thermal and nuclear power plants, chemical plants, and the like, the operation time is long-term, and as a result, the deterioration of the equipment over time, repeated start-up and shutdown, and rapid load changes. Due to the thermal fatigue due to sufficient maintenance management becomes more and more important.
예를 들면, 고온 내압 금속 부재가 이용되는 대구경의 두꺼운 배관에서는, 그 금속 부재 및 그 용접부에 있어서 열화를 조기에 발견하기 위해서, 정기적으로 조직 검사, 초음파 검사 등의 비파괴 검사를 실시하고 있다. 그리고, 비파괴 검사의 결과에 근거하여, 열화 부분의 보수를 실시하고 있다.For example, in large-diameter thick pipes in which a high temperature resistant metal member is used, nondestructive inspection such as a histological examination and an ultrasonic examination is regularly performed in order to detect degradation early in the metal member and the welded portion thereof. And the deterioration part is repaired based on the result of the non-destructive inspection.
여기서, 금속 부재를 보수하는 기술로서는, 크리프 보이드나 균열을 일으킨 열화부에 대해서 고주파 가열 코일을 이용해 국부적으로 열처리를 행하고, 열팽창의 내압력에 의해 크리프 보이드나 균열을 압접해서 재생하는 기술(예를 들면, 특허문헌 1 참조)이 있다. Here, as a technique for repairing a metal member, a technique in which a heat treatment is locally performed using a high frequency heating coil for a creep void or a cracked deterioration part, and the creep void or crack is pressed against and regenerated by the internal pressure of thermal expansion (for example, For example, refer patent document 1).
특허문헌 1에 기재의 재생 기술은, 도 8의 (a)에 나타내는 바와 같이, 고주파 가열 코일로 이뤄지는 히터(1)에 의해서 열화부(C)를 포함한 영역을 국소적으로 가열한다. 이 가열에 의해서 온도 상승이 이루어지는 영역을 가열 영역(3)이라 한다. 이때, 금속 부재(2)의 가열 영역(3)의 주위는 온도 상승이 이뤄지지 않기 때문에, 가열 영역(3)에는, 그 열팽창을 방해할 수 있는 결과, 압축 응력이 생긴다. 따라서, 가열 영역(3)내에 존재하는 크리프 보이드나 균열 등의 열화부(C)는, 이 압축 응력에 의해서 압접되는 것에 의해 소멸한다. 이 보이드 압접 처리의 압축 응력을 크게 하기 위해서는 가열 영역(3)의 온도를 가능한 한 높게 하는 것이 효과적이다. 그러나, 가열 영역(3)의 온도를 높게 하면 히터(1) 근방의 금속 부재(2)의 외표면이 용해하기 때문에, 가열 온도는 함부로 높게 할 수 없다. 또한, 도 8의 (b)에 나타내는 바와 같이, 가열 처리후에 해당 영역이 냉각하는 과정에서, 가열 영역(3)은 수축한다. 이때, 가열 영역(3)의 주위는 가열 영역(3)의 수축을 구속하는 것으로 되기 때문에, 가열 영역(3)에는 인장 응력이 생긴다. 그 때문에, 일단 압접한 열화부(C)가 열려 버리는 일이 있다. 또한, 보수후에 있어서 가열 영역(3)에 인장의 잔류 응력이 생겨, 보수 상태를 장기에 걸쳐 유지하는 것이 바랄 수 없을 우려가 있다. 또한, 보이드 압접 처리에 의해 결정 조직은 조대화되지만, 그 후의 재결정 열처리에 있어서 변태점을 끼고서 온도를 상하시키는 열 사이클만으로는 조대화한 경화 조직이 잔류해 버릴 우려가 있어, 충분한 재결정화를 실시할 필요가 있다. As shown in FIG. 8A, the regeneration technique described in Patent Document 1 locally heats the region including the deterioration portion C by the heater 1 made of a high frequency heating coil. The region where the temperature rises by this heating is called the
따라서, 열화부(C)를 확실히 재생시키기 위해서는, 가열시의 압접 응력을 충분히 크게 취해, 냉각시의 잔류 인장 응력을 저감하고, 또한 조대화한 경화 조직을 모재와 동등의 조직으로 충분히 재결정화하는 것이 필요하다.Therefore, in order to reliably regenerate the deterioration part C, the pressure contact stress at the time of heating is taken large enough, the residual tensile stress at the time of cooling is reduced, and the coarse hardened structure is fully recrystallized to the structure equivalent to a base material. It is necessary.
본 발명은, 상기 사정을 감안하여 이뤄진 것으로, 금속 부재에 생긴 열화부를 용이하게 또한 확실하게 보수, 재생, 보수 상태를 장기에 걸쳐 유지해 금속 부재의 수명연장화를 도모할 수 있는 열화부의 재생 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. 또한, 본 발명은 열화부의 재생 방법을 실시할 수 있는 열화부의 재생 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a method for regenerating a deterioration portion capable of easily and reliably maintaining, repairing, and repairing a deterioration portion formed on a metal member over a long period of time to extend the life of the metal member. It aims to provide. In addition, an object of the present invention is to provide a regeneration device of the deterioration unit that can perform the regeneration method of the deterioration unit.
상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 열화부의 재생 방법은, 금속 부재에 생긴 열화부를 재생하는 방법에 있어서, 열화부를 포함한 국소적인 영역을 가열해서 제 1 가열 영역을 형성하고, 제 1 가열 영역의 열팽창에 대한 주위의 구속에 의한 제 1 가열 영역으로의 압축 응력에 의해서 열화부를 압접하는 제 1 가열 공정과, 제 1 가열 영역을 가열중, 제 1 가열 공정에 있어서 가열의 개시부터 미리 정해진 시간이 경과한 후에, 제 1 가열 영역의 주위를 가열하는 것에 의해서 제 2 가열 영역을 형성하는 제 2 가열 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the regeneration method of the deterioration portion of the present invention, in the method for regenerating the deterioration portion formed on the metal member, heating the local region including the deterioration portion to form a first heating region, The predetermined time from the start of the heating in the first heating step during the first heating step of pressing the deterioration part by the compressive stress to the first heating area due to the restraint of thermal expansion and the first heating area After passing, the 2nd heating process of forming a 2nd heating area | region by heating the periphery of a 1st heating area | region is characterized by including the.
본 발명에 의하면, 제 1 가열 공정에 의해서 열화부를 국소적으로 가열중에, 제 2 가열 공정에 의해서 제 1 가열 영역의 주위를 가열하는 것에 의해, 제 1 가열 영역의 주위의 가열 부분의 열팽창력에 의한 압력이 제 1 가열 영역에 작용하고, 열화부에 작용하는 압축 응력이 증대한다. 또한, 제 1 가열 공정을 선행시켜서 제 1 가열 영역의 압축 응력을 충분히 크리프 완화시킨 후에 제 2 가열 공정을 행하는 것에 의해, 제 1 가열 영역과 제 2 가열 영역을 동시에 가열했을 경우에 비해, 열화부에 미치는 압축 응력이 증가해 열화부는 확실히 압접된다. 즉, 본 발명에서는, 제 2 가열 영역의 열팽창에 의해서, 제 1 가열 영역에 압축 응력이 더욱 부여되는 효과가 있다.According to the present invention, by heating the deterioration part locally by the first heating step, and heating the periphery of the first heating area by the second heating step, the thermal expansion force of the heating portion around the first heating area is increased. Pressure acts on the first heating region, and compressive stress acting on the deterioration portion increases. Further, the deterioration portion is compared with the case where the first heating region and the second heating region are simultaneously heated by performing the second heating process after sufficiently creep relaxation of the compressive stress in the first heating region prior to the first heating process. The compressive stress increases, and the deterioration part is reliably pressed. That is, in this invention, the compressive stress is further provided to a 1st heating area | region by the thermal expansion of a 2nd heating area | region.
본 발명에서는, 제 1 가열 공정 및 제 2 가열 공정을 미리 정해진 시간 계속하는 것이 바람직하다. 가열에 의해 외부로부터 더해지는 열을 열전도에 의해 금속 부재의 두꺼운 부분 내부까지 충분히 온도를 올리고, 열화부를 확실히 압접하기 때문이다. In this invention, it is preferable to continue a 1st heating process and a 2nd heating process for predetermined time. This is because the heat added from the outside by heating is sufficiently raised to the inside of the thick portion of the metal member by heat conduction, and the deterioration portion is reliably pressed.
본 발명이 대상으로 하는 금속 부재는, 통상 모재와, 모재를 접속하는 용접 금속을 준비하고, 열화부는 용접에 의해서 생긴 모재의 열 영향부에 존재한다. 열 영향부를 제외한 모재 부분은 열 영향부만큼 열화하고 있지 않는 것이 많다. 그 경우, 제 1 가열 영역은 열 영향부를 포함해 형성된다. 그리고, 제 2 가열 영역은 열 영향부에 근접하는 모재 부분에 형성되는 것이 바람직하다. 열 영향부를 제외한 모재 부분은 열 영향부보다 열화가 적고, 재생 처리에 의한 잔류 인장 응력이 작용해도 통상은 충분한 수명을 갖고 있다. 또한, 용접 금속은 크리프 손상에 의해서 보이드가 발생하고 있을 가능성이 있기 때문에, 이 영역을 가열하면, 냉각시에 인장 응력이 작용해 손상을 가속시키는 위험성이 있다. 따라서, 용접 금속의 부분은 제 1 가열 영역 및 제 2 가열 영역의 대상으로 하는 것은 회피하는 것이 바람직하다.The metal member aimed at by this invention prepares the base metal and the weld metal which connects a base material normally, and a deterioration part exists in the heat affected part of the base material produced by welding. In many cases, the base material portion except the heat affected portion does not deteriorate as much as the heat affected portion. In that case, the first heating zone is formed including the heat affected zone. And it is preferable that a 2nd heating area is formed in the base material part adjacent to a heat-affecting part. The base material portion other than the heat affected portion has less deterioration than the heat affected portion, and even if the residual tensile stress caused by the regeneration treatment acts, it usually has a sufficient lifetime. In addition, since the weld metal may have a void caused by creep damage, when this region is heated, there is a risk that tensile stress is applied during cooling to accelerate the damage. Therefore, it is preferable to avoid making the part of a weld metal the object of a 1st heating area | region and a 2nd heating area | region.
본 발명에 있어서, 제 1 가열 영역의 냉각 및 제 2 가열 영역의 냉각을 동기 해서 행하는 냉각 공정을 포함하는 것이 바람직하다. 이와 같이 하는 것에 의해, 제 1 가열 영역 및 제 2 가열 영역을 맞춘 영역에서, 냉각시에 발생하는 인장 응력을 받는다. 그리고, 제 1 가열 영역만으로 인장 응력을 받고 있던 도 8의 경우에 비해, 본 발명과 같이 제 1 가열 영역 및 제 2 가열 영역을 맞춘 영역에서 인장 응력을 받으면, 절대적인 인장 응력이 낮아지기 때문이다. 따라서, 일단 압접된 열화부가 다시 개구할 우려가 낮아지고, 또한 재생 후의 유닛 운전중에 열화 재생부에 작용하는 인장 잔류 응력도 저감할 수 있다.In the present invention, it is preferable to include a cooling step of synchronizing cooling of the first heating region and cooling of the second heating region. By doing in this way, in the area | region which matched the 1st heating area | region and the 2nd heating area | region, it receives the tensile stress which arises at the time of cooling. This is because the absolute tensile stress is lowered when the tensile stress is applied in the region where the first heating region and the second heating region are aligned as in the present invention as compared with the case of FIG. 8 that is subjected to the tensile stress only in the first heating region. Therefore, there is a low possibility that the deteriorated portion once pressed in is opened again, and the tensile residual stress acting on the deteriorated regenerated portion during unit operation after regeneration can be reduced.
냉각 공정 종료후, 금속 부재에 제 1, 제 2 가열 처리를 한 재생 처리 개소에 대해, 재결정 열처리를 실시하는 것이 바람직하다. 재결정 열처리는, 금속 부재를 그 변태점 이상으로 가열하고, 변태점 미만으로 냉각하는 처리를 복수회 반복하는 처리이다. 이 처리를 실시하는 것에 의해, 조직의 입계에 따라서 존재하고 있던 보이드, 석출물 또는 입계편석이 입(粒)내에 갇혀서 균열 전파 속도가 늦어지고, 손상 진전 속도를 저하시킬 수 있다. 또한, 이 가열 냉각 과정에서 등온 공석 변태 처리를 행하는 것에 의해, 재생 처리에서 생긴 조대한 경화 조직을 소실시킬 수 있다. 그 때문에, 재생 처리를 행한 개소에 있어서, 파단 연성을 저해하는 요인이 억제되어 양호한 연성을 얻을 수 있다. After completion of the cooling step, it is preferable to perform recrystallization heat treatment on the regeneration treatment point where the first and second heat treatments are applied to the metal member. Recrystallization heat processing is a process which repeats the process which heats a metal member more than its transformation point, and cools below its transformation point multiple times. By performing this treatment, the voids, precipitates, or grain boundary segregation existing along the grain boundaries of the structure are trapped in the mouth, and the crack propagation speed is slowed, and the damage growth speed can be reduced. In addition, by performing the isothermal vacancy transformation process in this heating and cooling process, coarse hardened structures generated in the regeneration process can be lost. Therefore, in the place which performed the regeneration process, the factor which inhibits fracture ductility is suppressed and favorable ductility can be obtained.
본 발명은, 이상의 재생 방법을 실시할 수 있도록, 금속 부재에 생긴 열화부를 재생하는 장치에 있어서, 열화부를 향하는 위치에 배치되어 열화부를 국소적으로 가열하는 제 1 히터와, 제 1 히터에 의한 가열 영역의 주위를 가열하는 제 2 히터를 구비한 것을 특징으로 하는 열화부의 재생 장치를 제공한다.The present invention relates to a device for regenerating a deterioration portion formed on a metal member so that the above regeneration method can be implemented, the first heater being disposed at a position facing the deterioration portion and locally heating the deterioration portion, and heating by the first heater. A regenerator of the deterioration unit is provided, comprising a second heater for heating the circumference of the region.
이 장치에 있어서, 제 1 히터에 의한 가열을, 제 2 히터에 의한 가열에 선행시키는 것에 의해, 금속 부재에 생긴 열화부 및 그 주위를 적절히 온도 제어하면서 가열, 냉각해서, 열화부에 있어서 최적인 열처리를 용이하게 실시하는 것이 가능해진다. In this apparatus, the heating by the first heater is preceded by the heating by the second heater, thereby heating and cooling the temperature of the deterioration portion and the surroundings of the metal member while appropriately controlling the temperature, thereby making it optimal for the deterioration portion. The heat treatment can be easily performed.
본 발명은, 금속 부재를 변태점 이상으로 가열하고, 변태점 미만으로 냉각하는, 가열?냉각 처리를 복수회 반복하고, 변태점을 끼고서 온도를 상하시키는 가열 냉각 과정에서 등온 공석 변태 처리를 실행하는 것을 특징으로 하는 재결정 열처리 방법을 독립해 실시할 수 있다.This invention performs the isothermal vacancy transformation process in the heating and cooling process which heats a metal member more than transformation point, cools below transformation point, and repeats heating and cooling process several times, and raises and lowers the temperature along a transformation point, It is characterized by the above-mentioned. The recrystallization heat treatment method can be performed independently.
이것에 의해, 열처리에 의해 재생한 개소가, 열처리 후의 가열?냉각 공정에 의해서 연성이 풍부한 조직으로 되고, 또한 조직의 입계에 따라서 존재하고 있던 보이드, 석출물 또는 입계편석이 입내에 갇혀서 균열 전파 속도가 늦게 되고, 손상 진전 속도가 저하되고, 또한 등온 공석 변태 공정에 의해서 조대한 경화 조직이 소멸되어, 파단 연성의 저해가 억제되고, 더욱 양호한 연성을 얻을 수 있다.As a result, the portion regenerated by the heat treatment becomes a ductile-rich structure by the heating and cooling process after the heat treatment, and the voids, precipitates or grain boundary segregation existing along the grain boundaries of the structure are trapped in the mouth and the crack propagation rate is increased. It slows down, a damage propagation rate falls, and coarse hardened structure disappears by an isothermal vacancy transformation process, the inhibition of fracture ductility is suppressed, and more favorable ductility can be obtained.
본 발명의 열화부의 재생 방법에 의하면, 열화부의 가열에 늦게 열화부의 주위를 가열하는 것에 의해, 열화부에 큰 압축 응력을 작용시킬 수 있다. 또한, 열화부 및 그 주위를 동기해서 냉각함으로써, 냉각시에 열화부에서 생기는 인장 응력을 광범위하게 분산하는 것이 가능하고, 인장 응력의 재생 개소에의 영향을 극력 억제할 수 있다.According to the regeneration method of the deterioration part of the present invention, a large compressive stress can be exerted on the deterioration part by heating the surroundings of the deterioration part later than the heating of the deterioration part. In addition, by cooling the deterioration part and its surroundings synchronously, it is possible to disperse the tensile stress generated in the deterioration part at the time of cooling widely, and the influence on the regeneration point of the tensile stress can be suppressed as much as possible.
이것에 의해, 재생 개소에 있어서 인장의 잔류 응력도 저감하고, 금속 부재의 수명연장화를 도모할 수 있다. As a result, the residual stress of tensile strength at the regeneration point can be reduced, and the life of the metal member can be extended.
또한, 재생 처리 개소를 복수회 변태시키는 가열?냉각 공정에 추가해서, 재생 처리 개소를 미리 정해진 온도로 소정 시간 보지해서 변태를 계속시키는 등온 공석 변태 공정도 행하는 것에 의해, 조직의 입계에 따라서 존재하고 있던 보이드, 석출물 또는 입계편석을 입내에 가둘 수 있다. 또한, 조대한 경화 조직을 소멸시키고, 파단 연성의 저해를 억제해 양호한 연성을 얻을 수 있다. 그 결과, 균열 전파 속도를 늦게 해서 손상 진전 속도를 낮출 수 있다. In addition to the heating / cooling step of transforming the regeneration treatment point a plurality of times, an isothermal vacancy transformation step of holding the regeneration treatment point at a predetermined temperature for a predetermined time and continuing transformation is also present depending on the grain boundary of the structure. The voids, precipitates or grain boundaries that are present can be trapped in the mouth. Furthermore, coarse hardened structure can be dissipated, inhibition of fracture ductility can be suppressed, and good ductility can be obtained. As a result, the rate of damage propagation can be lowered by slowing down the crack propagation rate.
또한, 본 발명의 열화부의 재생 장치에 의하면, 제 1 히터 및 제 2 히터를 구비하고 있으므로, 이들 제 1 히터 및 제 2 히터를 온도 제어하는 것에 의해, 금속 부재에 생긴 열화부 및 그 주위를 적절히 온도 제어하면서 가열, 냉각하고, 열화부를 재생하는데 최적인 열처리를 용이하게 실시할 수 있다. In addition, according to the regeneration device of the deterioration part of the present invention, since the first heater and the second heater are provided, the deterioration part formed in the metal member and its surroundings are appropriately controlled by controlling the temperature of the first heater and the second heater. It is possible to easily perform heat treatment that is optimal for heating, cooling, and regenerating the deterioration portion while controlling the temperature.
도 1은 본 발명의 실시형태에 관한 재생 장치를 나타내는 사시도,
도 2는 재생 장치에 의한 재생시에 있어서 히터의 위치 관계를 나타내는 도면,
도 3은 재생 개소에 대한 히터의 배치 상태를 나타내는 단면도,
도 4는 재생시에 있어서 온도 변화를 나타내는 그래프 도면,
도 5는 열화부의 재생 방법을 설명하는 도면으로, (a)는 메인 히터에 의해서 가열을 행하고 있는 상태를 나타내는 단면도이며, (b)는 메인 히터 및 서브 히터에 의해서 가열을 행하고 있는 상태를 나타내는 단면도,
도 6은 본 실시형태에 관한 재생 방법에 있어서 재결정 열처리시의 온도 변화 및 금속 조직의 변화를 나타내는 그래프 도면,
도 7은 HAZ부(15)의 현미경 사진으로서, (a)는 재생 열처리전의 현미경 사진이며, (b)는 재생 열처리후의 현미경 사진,
도 8은 종래의 재생 방법을 설명하는 도면으로서, (a)는 가열을 행하고 있는 상태를 나타내는 단면도이며, (b)는 냉각 과정 상태를 나타내는 단면도.1 is a perspective view showing a playback device according to an embodiment of the present invention;
2 is a diagram showing the positional relationship of heaters at the time of regeneration by the reproducing apparatus;
3 is a cross-sectional view showing an arrangement state of a heater with respect to a regeneration point;
4 is a graph showing a change in temperature during regeneration;
5 is a view for explaining a regeneration method of the deterioration unit, (a) is a cross-sectional view showing a state of heating by the main heater, (b) is a cross-sectional view showing a state of heating by the main heater and the sub heater. ,
6 is a graph showing changes in temperature and changes in metal structure during recrystallization heat treatment in the regeneration method according to the present embodiment;
7 is a photomicrograph of the
8 is a view for explaining a conventional regeneration method, (a) is a cross-sectional view showing a state of heating, (b) is a cross-sectional view showing a cooling process state.
이하, 본 발명에 관한 열화부의 재생 방법 및 장치의 실시형태에 대해서, 도면을 참조하여 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, embodiment of the reproduction | regeneration method and apparatus of the deterioration part which concerns on this invention is described with reference to drawings.
도 1은 본 발명의 실시형태에 관한 재생 장치를 나타내는 사시도이다. 도 2는 재생 장치에 의해 재생 방법을 실시하고 있을 때의 히터의 위치 관계를 나타내는 도면이다. 도 3은 재생 개소에 대한 히터의 배치 상태를 나타내는 단면도이다.1 is a perspective view showing a reproduction device according to an embodiment of the present invention. 2 is a diagram showing the positional relationship of heaters when a regeneration method is performed by a regeneration device. 3 is a cross-sectional view showing an arrangement state of a heater with respect to a regeneration point.
도 1에 나타내는 바와 같이, 이 재생 장치(11)는, 예를 들면 저합금강관으로 되는 배관(12)에 장착된다.As shown in FIG. 1, this
여기에서, 도 2 및 도 3에 나타내는 바와 같이, 배관(12)끼리를 용접 금속(13)에 의해서 용접 접합한 고온 내압 용접부(금속 부재)(14)에서는, 용접 금속(13)과 각 배관(12)과의 경계부에, 용접 금속(13)을 용접했을 때의 열 영향에 의해 HAZ부(열 영향부 : Heat Affected Zone)(15)가 생긴다. 그리고, 이 고온 내압 용접부(14)에서는, 장기의 사용에 의해, HAZ부(15)에 많은 크리프 보이드나 균열 등의 열화부(C)가 생기는 일이 있다. 이 때문에, 특히 HAZ부(15)의 강도가 저하하고, 고온 내압 용접부(14)에 있어서 파단 등의 요인이 된다.Here, as shown in FIG. 2 and FIG. 3, in the high-temperature pressure-resistant welding part (metal member) 14 in which the
여기에서, 배관(12)의 재질로서는, 예를 들면 Cr 함유량이 3% 이하(단 0을 포함하지 않음), Mo 함유량이 2% 이하(단 0을 포함하지 않음)의 저합금강(STPA22, STPA23, STPA24)이 있다. 또한, 용접 금속(13)의 재질로서는, 예를 들면 배관(12)의 재질과 공금의 Cr 함유량이 3% 이하(단 0을 포함하지 않음), Mo 함유량이 2% 이하(단 0을 포함하지 않음)가 있다. 물론, 본 발명은 상기에서 열거한 재질로 한정되지 않고, 다른 여러가지 재질에 적용하는 것이 가능하다.Here, as the material of the
여기에서, 본 실시형태에서는, 재생 장치(11)를 배관(12)에 장착하고, HAZ부(15)에 열화부(C)가 생긴 고온 내압 용접부(14)를 재생하는 경우를 예를 들어 설명한다. Here, in this embodiment, a case where the
이 재생 장치(11)는, 각각 고주파 가열 코일로 이뤄지는 메인 히터(제 1 히터)(25) 및 서브 히터(제 2 히터)(26)가, 서로 간격을 두고서 병렬에 배치되어 있다. 이들 메인 히터(25) 및 서브 히터(26)는 평판형상으로, 재생 장치(11)를 배관(12)에 장착한 상태로, 배관(12)의 외주면을 따라서 배치된다In the
메인 히터(25)는, 재생 장치(11)가 배관(12)의 외주면을 따라서 배치된 상태로, 배관(12)과 용접 금속(13)과의 경계부에 대향한 위치(열화부(C)를 향하는 위치)에 배치된다. 또한, 서브 히터(26)는 배관(12)과 용접 금속(13)과의 경계부로부터 벗어난 위치에서 배관(12)에 대향하도록 배치된다. 즉, 서브 히터(26)는, 메인 히터(25)에 의한 가열 영역의 주위의, 배관(12)과 용접 금속(13)과의 경계부로부터 벗어난 부분을 향하도록 배치된다. 이것에 의해, 재생 장치(11)는, 메인 히터(25)에 의한 가열 영역(HA1)(도 5)을 포함한, 고온 내압 용접부(14) 및 그 주위의 광범위를 가열할 수 있다. 또한, 이들 메인 히터(25) 및 서브 히터(26)는 평판형상으로 한정되지 않고, 배관(12)의 전체 주위에 이르는 환상이나 원호형상이라도 좋다. The
또한, 재생 장치(11)는 코일 냉각용의 수냉관(27) 및 파워 케이블(29)을 구비하고 있다. 메인 히터(25) 및 서브 히터(26)는 각 히터 바로 아래의 부재 표면에 장착된 열전쌍에 의해서 검지한 부재 표면 온도가 미리 정해진 온도로 되도록 제어된다. In addition, the
다음에, 상기 재생 장치(11)를 이용해서 배관(12)의 고온 내압 용접부(14)의 재생을 실시하는 순서에 대해서 설명한다. Next, the procedure for regenerating the high temperature withstand
본 실시형태에서는, 재생 장치(11)에 의해서 재생 열처리 및 재결정 열처리를 행한다. In the present embodiment, the regeneration heat treatment and the recrystallization heat treatment are performed by the
(재생 열처리)(Regeneration heat treatment)
우선, 재생 열처리에 대해 설명한다. 도 4는 재생 열처리시에 있어서 온도 변화를 나타내는 그래프 도면이고, 도 5는 열화부의 재생 방법을 설명하는 단면도이다. First, the regenerative heat treatment will be described. 4 is a graph showing a temperature change during regeneration heat treatment, and FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating a regeneration method of the deterioration portion.
(1) 전처리 공정(1) Pretreatment process
우선, 필요에 따라서 보수 대상부인 고온 내압 용접부(14)의 산화막을 제거한다.First, the oxide film of the high temperature withstand
다음에, 메인 히터(25)를 배관(12)과 용접 금속(13)과의 경계부를 향하는 위치에 배치한다. 이와 같이 하면, 서브 히터(26)가, 배관(12)과 용접 금속(13)과의 경계부로부터 벗어난 위치에서 배관(12)을 향하도록 배치된다.Next, the
(2) 국소 가열 공정(제 1 가열 공정)(2) Local heating step (first heating step)
이 상태에 있어서, 우선 메인 히터(25)에 의해서, 고온 내압 용접부(14)의 배관(12)과 용접 금속(13)과의 경계 부재의 표면을, 도 4에 실선으로 나타내는 바와 같이, 온도 T1까지 급속 가열한다(예를 들면, 10분간에 1050~1250℃, 바람직하게는 1200℃까지 가열한다). 또한, 이 온도 T1은 재료의 변태점(예를 들면, α-Fe와 γ-Fe와의 변태점 A3 변태점)보다 높은 온도로 하는 것이 바람직하다. In this state, first, as shown by the solid line in FIG. 4, the surface of the boundary member of the piping 12 of the high temperature-pressure-
이것에 의해, 고온 내압 용접부(14)에 있어서 메인 히터(25)에 의한 가열 영역(제 1 가열 영역)(HA1)에서는, 가열 부분의 열팽창이 생긴다. 이때, 가열 영역(HA1)의 주위는 열팽창하고 있지 않기 때문에, 가열 영역(HA1)의 열팽창에 대해서 구속력을 발휘한다. 따라서, 가열 영역(HA1)에는, 자신의 열팽창, 주위의 구속에 의해서 압축 응력이 작용한다. 이 압축 응력에 의해서, 크리프 보이드 등으로 이뤄지는 열화부(C)가 압접된다. 가열 영역(HA1)에 작용하는 압축 응력은 도 5의 (a)에 화살표로 나타내고 있다. Thereby, thermal expansion of a heating part arises in the heating area | region (1st heating area | region) HA1 by the
(3) 주위 가열 공정(제 2 가열 공정)(3) ambient heating process (second heating process)
메인 히터(25)에 의한 가열을 개시해 미리 정해진 시간이 경과한 후, 메인 히터(25)에 의한 가열을 계속하고 있는 동안에, 서브 히터(26)에 의한 가열을 개시하고, 메인 히터(25)에 의한 가열 영역(HA1)의 근방을, 도 4중 파선에서 나타낸 프로파일로 온도 T1까지 가열한다. 서브 히터(26)에 의한 가열은, 메인 히터(25) 바로 아래의 부재 표면이 목적 온도(온도 T1)에 도달하고 나서, 예를 들면, 300초 후에 개시된다. After the heating by the
이와 같이 하면, 서브 히터(26)에 의해서 가열되는 배관(12)의 가열 영역(제 2 가열 영역)(HA2)에 열팽창이 생긴다. 그리고, 가열 영역(HA2)의 가열 부분은, 가열 영역(HA1)에 인접하는 측과는 반대측(도 5중 우측)의 모재 부분이 열팽창하지 않기 때문에 구속되고 있다. 이것에 의해, 이 가열 영역(HA2)의 가열 부분의 열팽창력에 의한 압력이, 메인 히터(25)에 의한 가열에 의해 연화한 가열 영역(HA1)에, 압축 응력으로서 작용한다. 따라서, 열화부(C)의 압접 효과를 높일 수 있다. 이 효과를 얻기 위해서는, 국소 가열 공정 및 주위 가열 공정을 미리 정해진 시간 계속할 필요가 있다. 가열 영역(HA1)에 작용하는 압축 응력은 도 5의 (b)에 화살표로 나타내고 있다. In this manner, thermal expansion occurs in the heating region (second heating region) HA2 of the
또한, 이 서브 히터(26)에 의한 가열을 행하는 것에 의해, 메인 히터(25)에 의한 가열의 상승 효과에 의해, 메인 히터(25)에 의한 보수 개소의 가열 영역(HA1)을 포함한, 고온 내압 용접부(14) 및 그 주위의 광범위가 가열된다. 이와 같이 가열 범위가 넓어지는 것에 의해, 계속 행해지는 냉각 공정으로의 인장 응력이 저감된다. In addition, the high temperature breakdown pressure including the heating area HA1 of the repair point by the
(4) 냉각 공정(4) cooling process
상기와 같이 해서, 메인 히터(25)에 의한 가열 영역(HA1)의 국소 가열후에, 서브 히터(26)에 의한 주위의 가열 영역(HA2)의 가열을 미리 정해진 시간 계속하면, 도 4에 도시하는 바와 같이, 메인 히터(25) 및 서브 히터(26)에 의한 가열 온도를 동기해서 저하시킨다. 또한, 냉각 속도는, 예를 들면 50℃/hr 정도로 하는 것이 바람직하다. 이와 같이 하면, 고온 내압 용접부(14)의 재생 개소를 포함한 광범위가 완만하게 냉각된다.As described above, if the heating of the surrounding heating region HA2 by the
이것에 의해, 냉각시에 생기는 인장 응력이, 고온 내압 용접부(14)의 광범위, 즉 가열 영역(HA1) 및 가열 영역(HA2)을 적어도 포함한 영역에 분산되기 때문에, 그 절대적인 값은 가열 영역(HA1)만이 존재하는 경우에 비해 낮게 된다. 따라서, 냉각 공정에서의 열수축에 의한 인장 응력의 재생 개소에의 영향이 극력 억제된다. Thereby, since the tensile stress which arises at the time of cooling is disperse | distributed to the wide range of the high temperature-pressure-
따라서, 압접한 열화부(C)가 열리거나, 고온 내압 용접부(14)에 인장의 잔류 응력이 생기는 불편이 없어지고, 이 고온 내압 용접부(14)의 보수 상태를 장기에 걸쳐서 유지하고, 배관(12)의 수명연장화를 도모하는 것이 가능해진다.This eliminates the inconvenience that the deteriorated portion C which is press-contacted is opened or the tensile residual stress is generated in the high temperature withstand pressure welded
(재결정 열처리)(Recrystallization heat treatment)
다음에, 재결정 열처리에 대해 설명한다. 도 6은 본 실시형태에 관한 재생 방법에 있어서 재결정 열처리시의 온도 변화 및 금속 조직의 변화를 나타내는 그래프 도면이다. Next, the recrystallization heat treatment will be described. 6 is a graph showing changes in temperature and changes in metal structure during recrystallization heat treatment in the regeneration method according to the present embodiment.
전술의 재생 열처리에서 완만하게 냉각된 재생 개소의 금속 조직은, 도 6중 도면부호(a1)로 표시되어 있는 바와 같이, 일부에 페라이트를 포함한 베이나이트 조직으로 된다. The metal structure of the regeneration point cooled gently by the above-mentioned regeneration heat treatment becomes a bainite structure in which a part contains ferrite, as indicated by a1 in FIG. 6.
(1) 가열 공정(1) heating process
재결정 열처리에서는, 우선 이 재생 개소를, 메인 히터(25)에 의해서 A3 변태점을 넘는 온도 T3(예를 들면, 900~950℃, 바람직하게는 약 930℃)으로 가열하고, 미리 정해진 시간(예를 들면, 30~120분, 바람직하게는 60분) 보지한다. 이 열처리는, 재생 개소의 금속 조직을, 도 6에 도면부호(a2)로 나타내는 바와 같이, 오스테나이트 조직으로 되게 한다. 이때, 금속 조직에는, 재생 열처리시에 형성된 조대한 경화 조직이 일부에 잔류하고 있다. 그리고, 이 조대한 경화 조직은 파단 연성을 저해할 우려가 있다.In the recrystallization heat treatment, the regeneration point is first heated by the
(2) 등온 공석 변태 공정(2) isothermal vacancy transformation process
다음에, 메인 히터(25)를 온도 제어하고, 재생 개소를 A3 변태점보다 낮은 온도 T4(예를 들면, 680~730℃, 바람직하게는 약 700℃)로 냉각하고, 이 온도 T4에서 일정 시간(예를 들면, 180분 내지 600분, 바람직하게는 300분) 보지하는 등온 공석 변태 처리를 실시한다. 이 열처리는, 오스테나이트 조직을 공석 변태시킨다. 따라서, 도 6에 도면부호(a3)로 나타내는 바와 같이, 재생 개소의 금속 조직은 페라이트 및 펄라이트가 공석한 페라이트 펄라이트 조직으로 되는 동시에, 조대한 경화 조직이 소멸한다.Next, the temperature control of the
여기에서, 등온 공석 변태의 보지 온도가, 등온 공석 변태의 노즈보다 낮으면, 재생 개소의 등온 공석 변태에 장시간을 필요로 하고, 또한 이것을 크게 넘으면, 재생 개소에 있어서 등온 공석 변태가 곤란해진다. 따라서, 등온 공석 변태 공정에서 보지하는 온도 T4로서는, 재생 개소의 금속 조직을 원활하게 등온 공석 변태시킬 수 있는 온도가 바람직하다.Here, if the holding temperature of the isothermal vacancy transformation is lower than the nose of the isothermal vacancy transformation, the isothermal vacancy transformation requires a long time for the isothermal vacancy transformation, and if it exceeds this greatly, the isothermal vacancy transformation becomes difficult at the regeneration point. Therefore, as temperature T4 hold | maintained in an isothermal vacancy transformation process, the temperature which can smoothly isothermal vacancy transformation of the metal structure of a regeneration point is preferable.
또한, 등온 공석 변태 공정에서 온도 T4로 보지하는 시간으로서는, 상기 제 1 가열 공정과 제 2 가열 공정에 있어서 결정입이 조대화한 영역이 등온 공석 변태를 완료하는 시간이면 좋다.In addition, as time to hold | maintain with temperature T4 in an isothermal vacancy transformation process, what is necessary is just time to complete the isothermal vacancy transformation in the area | region where the crystal grain coarsened in the said 1st heating process and the 2nd heating process.
(3) 가열 공정(3) Heating process
재생 개소를, 메인 히터(25)에 의해서 재차 A3 변태점을 넘는 온도 T3으로 가열하고, 미리 정해진 시간(예를 들면, 30~120분, 바람직하게는 60분) 보지한다. 이 열처리는, 재생 개소의 금속 조직을, 도 6에 도면부호(a4)로 나타내는 바와 같이, 다시 오스테나이트 조직으로 한다. 이때, 금속 조직은, 이전의 등온 공석 변태 공정에서 조대한 경화 조직이 소멸하고 있기 때문에, 이 조대한 경화 조직이 없는 오스테나이트 조직으로 된다. The regeneration point is heated again by the
(4) 냉각 공정(4) cooling process
다음에, 재생 개소를, A3 변태점보다 충분히 낮은 온도 T5(예를 들면, 550~650℃, 바람직하게는 약 500℃)로 냉각한다. 이 열처리에 의해, 재생 개소를 도 6에 도면부호(a5)로 나타내는 바와 같이 오스테나이트 조직의 일부에 페라이트 및 펄라이트가 공석된 금속 조직으로 한다. Next, the regeneration point is cooled to a temperature T5 sufficiently lower than the A3 transformation point (for example, 550 to 650 ° C, preferably about 500 ° C). By this heat treatment, the regeneration point is a metal structure in which a part of the austenite structure is vacated by ferrite and pearlite, as indicated by reference numeral a5 in FIG. 6.
(5) 가열 공정(5) heating process
재생 개소를, 메인 히터(25)에 의해서 재차 A3 변태점을 넘는 온도 T3으로 가열하고, 미리 정해진 시간(예를 들면, 30~120분, 바람직하게는 60분) 보지한다. 이 열처리는, 재생 개소의 금속 조직을, 도 6에 도면부호(a6)로 나타내는 바와 같이, 다시 오스테나이트 조직으로 한다.The regeneration point is heated again by the
(6) 냉각 공정(6) cooling process
그 후, 메인 히터(25)를 온도 제어하고, 재생 개소를 미리 정해진 냉각 속도(예를 들면 50℃/hr 정도)로 냉각한다.Thereafter, the
그리고, 이와 같이 냉각하는 것에 의해, 재생 개소의 금속 조직은, 도 6에 도면부호(a7)로 나타내는 바와 같이, 오스테나이트 조직이 연속 냉각 변태하고, 도 6에 도면부호(a8)로 나타내는 바와 같이, 베이나이트를 포함한 페라이트 펄라이트 조직이 된다. By cooling in this way, as shown by aa in FIG. 6, as for the metal structure of a regeneration point, austenite structure is continuously cooled and transformed, and as shown by aa in FIG. And ferrite pearlite structure including bainite.
그리고, 상기 재결정 열처리에서는, 메인 히터(25)의 온도 제어에 의해, 재생 개소를 가열, 냉각해서 변태 처리를 복수회 반복하는 것에 의해, 재생 개소가, 모재인 배관(12)과 동등의 연성이 풍부한 페라이트 펄라이트 조직이 된다. 또한, 상기 재결정 열처리에 의해, 용접시에 입계에 따라서 존재하고 있던 보이드, 석출물 또는 입계편석이 입내에 갇혀서 균열 전파 속도가 늦어지고, 손상 진전 속도를 내릴 수 있다. 또한, 재결정 열처리의 과정에서 행해지는 등온 공석 변태 공정에 의해서, 조대한 경화 조직이 소멸되므로, 파단 연성의 저해가 억제되고, 양호한 연성을 얻을 수 있다.In the recrystallization heat treatment, by controlling the temperature of the
이상, 설명한 바와 같이, 본 실시형태와 관련되는 열화부의 재생 방법에 의하면, 열화부(C)의 주위의 가열 영역(HA2)으로 이뤄지는 가열 부분의 열팽창력에 의한 압력을, 열화부(C)의 가열 영역(HA1)에 작용시킬 수 있다. 이것에 의해, 열화부(C)를 높은 압축력에 의해 확실하게 압접하고, 열화부(C)의 가열 영역(HA1)의 전체 두께에 걸쳐서 양호하게 재생하는 것이 가능하고, 재생 품질의 향상을 도모할 수 있다. As described above, according to the regeneration method of the deterioration portion according to the present embodiment, the pressure due to the thermal expansion force of the heating portion formed of the heating region HA2 around the deterioration portion C is reduced. It can act on the heating area | region HA1. Thereby, the deterioration part C can be reliably crimped | bonded by a high compressive force, and it can regenerate well over the thickness of the heating area HA1 of the deterioration part C, and can aim at the improvement of regeneration quality. Can be.
또한, 열화부(C) 및 그 주위를 동시에 냉각하므로, 냉각시에 열화부(C)에서 생기는 인장 응력을 광범위하게 분산하는 것이 가능하고, 인장 응력의 재생 개소에의 영향을 극력 억제할 수 있다. 또한, 재생 개소에 있어서 인장의 잔류 응력이 생기는 불편도 없어지고, 고온 내압 용접부(14)의 보수 상태를 장기에 걸쳐 유지하는 것이 가능하고, 배관(12)의 수명연장화를 도모할 수 있다. 또한, 본 실시형태에서는, 제 1 가열과 제 2 가열의 2회의 가열을 나타냈지만 가열의 회수는 복수이면 2회로 한정되지 않는다. Moreover, since the deterioration part C and its surroundings are simultaneously cooled, it is possible to disperse the tensile stress generated in the deterioration part C at the time of cooling extensively, and the influence on the regeneration point of the tensile stress can be suppressed as much as possible. . In addition, the inconvenience of generating tensile residual stress at the regeneration point is eliminated, and it is possible to maintain the maintenance state of the high-temperature-pressure-
또한, 재생 개소에 있어서 복수회 변태시키는 가열?냉각 공정과, 재생 개소를 미리 정해진 온도로 일정 시간 보지해서 변태를 계속시키는 등온 공석 변태 공정을 행하는 것에 의해, 재생 개소를, 배관(12)으로 이뤄지는 모재와 동등의 연성이 풍부한 조직으로 할 수 있다. 또한, 조직의 입계를 따라서 존재하고 있던 보이드, 석출물 또는 입계편석이 입내에 갇히는 것에 의해, 균열 전파 속도가 늦어져서 손상 진전 속도를 낮출 수 있다. 또한, 조대한 경화 조직을 소멸하는 것에 의해, 파단 연성의 저해가 억제되어 양호한 연성을 얻을 수 있다.Further, the regeneration point is formed by the
또한, 본 실시형태와 관한 열화부(C)의 재생 장치(11)에 의하면, 메인 히터(25) 및 서브 히터(26)를 구비하고 있으므로, 이들 메인 히터(25) 및 서브 히터(26)를 온도 제어하는 것에 의해, 고온 내압 용접부(14)에 생긴 열화부(C) 및 그 주위를 적절히 온도 제어하면서 가열, 냉각하고, 열화부(C)에 있어서 최적인 열처리를 용이하게 실시할 수 있다.In addition, according to the
또한, 재결정 열처리에 있어서 가열?냉각 공정에 의한 재생 개소의 변태의 반복 회수로서는 3~5회가 바람직하다.In the recrystallization heat treatment, 3 to 5 times are preferable as the repetition number of transformation of the regeneration point by the heating and cooling step.
또한, 본 실시형태에서는, 메인 히터(25) 및 서브 히터(26)의 2개의 히터를 갖춘 장치를 예를 들어 설명했지만, 히터의 수량은 복수이면 2개로 한정되지 않는다. In addition, in this embodiment, although the apparatus provided with two heaters of the
또한, 메인 히터(25) 및 서브 히터(26)로서는, 고주파 가열 코일로 한정되지 않고, 온도 제어가 가능한 각종의 히터를 이용할 수 있다.In addition, as the
실시예Example
상기에 설명한 수법에 대해서 확인한다.The method described above is confirmed.
배관(12)에는, STAP24재(2.25%Cr-1%Mo강)로 이뤄지고, 그 관 직경이 355㎜, 두께가 77㎜의 것을 이용한다. 또한, 용접 금속(13)도, 배관(12)과 동일 재료를 이용한다. 도 7의 (a)는 재생 열처리전의 HAZ부(15)의 현미경 사진이며, 보이드(열화부(C))의 개수 밀도가 930개/㎟로 되어 있다.The
메인 히터(25)는, 배관(12)과 용접 금속(13)과의 경계부에 대향한 위치에, 배관(12)의 표면으로부터 직경방향에 10㎜ 분리해서 배치한다. 서브 히터(26)는 배관(12)과 용접 금속(13)과의 경계부로부터 배관(12)의 주위방향으로 50㎜, 직경방향으로 10㎜ 벗어난 위치에 배치한다.The
그리고, 메인 히터(25)에 의해서, 고온 내압 용접부(14)의 배관(12)과 용접 금속(13)과의 경계 부재의 표면을 온도 T1=1200℃까지 급속 가열한다.And the
메인 히터(25)에 의한 가열에 의해서, 고온 내압 용접부(14)의 배관(12)과 용접 금속(13)과의 경계 부재의 표면이 온도 T1=1200℃에 도달하고 나서 300초 후, 메인 히터(25)에 의한 가열을 계속하고 있는 동안에, 서브 히터(26)에 의한 가열을 개시하고, 메인 히터(25)에 의한 가열 영역(HA1)의 근방을 온도 T1=1200℃까지 가열한다.By the heating by the
서브 히터(26)에 의한 주위의 가열 영역(HA2)의 가열을 1200초 계속한 후, 메인 히터(25) 및 서브 히터(26)에 의한 가열 온도를 50℃/hr의 냉각 속도로 동기 해서 저하시킨다. After the heating of the surrounding heating area HA2 by the
이후, 재생 개소를, 메인 히터(25)에 의해서 930℃로 가열하고, 60분 보지한다.Thereafter, the regeneration point is heated to 930 ° C by the
다음에, 메인 히터(25)를 온도 제어하고, 재생 개소를 700℃로 냉각하고, 300분 보지해서 등온 공석 변태 처리를 실시한다. Next, the temperature control of the
계속해서, 재생 개소를, 메인 히터(25)에 의해서 930℃로 가열하고, 60분 보지한 후, 재생 개소를 500℃로 냉각한다. Subsequently, the regeneration point is heated to 930 ° C by the
또한, 재생 개소를, 메인 히터(25)에 의해서 930℃로 가열하고, 60분 보지한 후 재생 개소를 50℃/hr 정도로 냉각한다. Further, the regeneration point is heated to 930 ° C by the
도 7의 (b)는 재생 열처리 후의 HAZ부(15)의 현미경 사진이며, 보이드(열화부(C))의 개수 밀도가 140개/㎟로 되어 있고, 재생 열처리전과 비교해 보이드 개수 밀도가 85% 감소하고 있는 것이 확인되었다. 또한, 보이드가, 재생 열처리전은 입계에 위치하고 있던 것에 대해, 재생 열처리 후는 입내에 갇혀 있는 것이 확인되었다. 7B is a micrograph of the
11 : 재생 장치
14 : 고온 내압 용접부(금속 부재)
15 : HAZ부(열 영향부)
25 : 메인 히터(제 1 히터)
26 : 서브 히터(제 2 히터)
C : 열화부
HA1 : 가열 영역(제 1 가열 영역)
HA2 : 가열 영역(제 2 가열 영역)11: playback device
14: high temperature resistant welding part (metal member)
15: HAZ part (heat influence part)
25: main heater (first heater)
26: sub heater (second heater)
C: deterioration
HA1: heating zone (first heating zone)
HA2: heating zone (second heating zone)
Claims (10)
상기 열화부를 포함한 국소적인 영역을 가열해서 제 1 가열 영역을 형성하고, 상기 제 1 가열 영역의 열팽창에 대한 주위의 구속에 의한 상기 제 1 가열 영역으로의 압축 응력에 의해서 상기 열화부를 압접하는 제 1 가열 공정과,
상기 제 1 가열 영역을 가열중, 상기 제 1 가열 공정에 의한 가열 개시부터 미리 정해진 시간 경과한 후에, 상기 제 1 가열 영역의 주위를 가열하는 것에 의해서 제 2 가열 영역을 형성하는 제 2 가열 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는
열화부의 재생 방법. In the method of regenerating a deterioration part which arose in the metal member,
A first region in which a localized region including the deteriorated portion is heated to form a first heated region, and press-contacted the deteriorated portion by compressive stress to the first heated region due to a restraint around the thermal expansion of the first heated region. Heating process,
During the heating of the first heating region, after a predetermined time elapses from the start of heating by the first heating process, a second heating process of forming a second heating region by heating the periphery of the first heating region is performed. Characterized in that it comprises
Regeneration method of deterioration part.
상기 제 1 가열 공정 및 상기 제 2 가열 공정을 미리 정해진 시간 계속하는 것을 특징으로 하는
열화부의 재생 방법. The method of claim 1,
Characterized in that the first heating process and the second heating process are continued for a predetermined time.
Regeneration method of deterioration part.
상기 금속 부재는 모재와, 상기 모재를 접속하는 용접 금속을 구비하고,
상기 열화부는 용접에 의해서 생긴 상기 모재의 열 영향부에 존재하고,
상기 제 1 가열 영역은 상기 열 영향부를 포함해 형성되는 것을 특징으로 하는
열화부의 재생 방법. The method of claim 1,
The said metal member is equipped with a base material and the welding metal which connects the said base material,
The deterioration portion is present in the heat affected portion of the base material produced by welding,
The first heating zone is formed including the heat affected zone.
Regeneration method of deterioration part.
상기 제 2 가열 영역은 상기 열 영향부에 근접하는 상기 모재에 형성되는 것을 특징으로 하는
열화부의 재생 방법. The method of claim 3, wherein
Wherein the second heating zone is formed in the base material proximate the heat affected zone.
Regeneration method of deterioration part.
상기 제 1 가열 영역의 냉각 및 상기 제 2 가열 영역의 냉각을 동기해서 행하는 냉각 공정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는
열화부의 재생 방법. The method of claim 1,
And a cooling step of synchronously cooling the first heating zone and the cooling of the second heating zone.
Regeneration method of deterioration part.
상기 냉각 공정 종료후, 상기 제 1 및 제 2 가열 영역에 대해서 재결정 열처리를 행하는 것을 특징으로 하는
열화부의 재생 방법. The method of claim 5, wherein
After completion of the cooling step, recrystallization heat treatment is performed on the first and second heating regions.
Regeneration method of deterioration part.
상기 재결정 열처리는, 상기 금속 부재를 그 변태점 이상으로 가열하고, 상기 변태점 미만으로 냉각하는 처리를 복수회 반복하는 것을 특징으로 하는
열화부의 재생 방법.The method according to claim 6,
In the recrystallization heat treatment, a process of heating the metal member above its transformation point and cooling below the transformation point is repeated a plurality of times.
Regeneration method of deterioration part.
상기 재결정 열처리를 실시하는 과정에서, 등온 공석 변태 처리를 행하는 것을 특징으로 하는
열화부의 재생 방법. The method according to claim 6,
In the process of performing the recrystallization heat treatment, isothermal vacancy transformation treatment is characterized in that
Regeneration method of deterioration part.
상기 열화부를 향하는 위치에 배치되어 상기 열화부를 국소적으로 가열하는 제 1 히터와,
상기 제 1 히터에 의해 가열을 계속하고 있는 동안에, 상기 제 1 히터에 의한 가열 영역의 주위를 가열하는 제 2 히터를 포함하며,
상기 제 1 히터에 의한 가열은 상기 제 2 히터에 의한 가열에 선행하는 것을 특징으로 하는
열화부의 재생 장치.In the apparatus for regenerating the deterioration portion generated in the metal member,
A first heater disposed at a position facing the deterioration portion and locally heating the deterioration portion;
A second heater which heats the periphery of the heating area by the first heater while continuing heating by the first heater,
The heating by the first heater is preceded by the heating by the second heater.
Regeneration unit of deterioration part.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PCT/JP2008/051348 WO2009096004A1 (en) | 2008-01-30 | 2008-01-30 | Deteriorated portion reproducing method and deteriorated portion reproducing device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20100049087A KR20100049087A (en) | 2010-05-11 |
KR101201659B1 true KR101201659B1 (en) | 2012-11-14 |
Family
ID=40912373
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020107004221A KR101201659B1 (en) | 2008-01-30 | 2008-01-30 | Deteriorated portion reproducing method and deteriorated portion reproducing device |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR101201659B1 (en) |
CN (1) | CN101784682B (en) |
WO (1) | WO2009096004A1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20160068293A (en) | 2014-12-05 | 2016-06-15 | (주)아모레퍼시픽 | Composition for preventing gray hair and for treatment of leukoplakia containing panasenoside |
KR20160068294A (en) | 2014-12-05 | 2016-06-15 | (주)아모레퍼시픽 | Composition containing panasenoside for antibacterial |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101359120B1 (en) * | 2011-03-31 | 2014-02-05 | 주식회사 포스코 | High frequency heat treatment method of welding part and plate having welding part of fine structure using the same |
CN104162762B (en) * | 2014-08-18 | 2016-08-24 | 青岛海之冠汽车配件制造有限公司 | Utilize the method that nickel-cobalt-molybdenum-manganese-base alloy carries out flywheel repairing |
CN111576378B (en) * | 2020-04-30 | 2021-08-24 | 中铁隧道局集团有限公司 | Deviational survey pipe prosthetic devices |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61104029A (en) | 1984-10-29 | 1986-05-22 | Hitachi Ltd | Heat treatment of pipeline |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0230716A (en) * | 1988-07-21 | 1990-02-01 | Hokkaido Electric Power Co Inc:The | Method for improving residual stress in circumferential weld zone |
JP4176412B2 (en) * | 2001-12-27 | 2008-11-05 | 三菱重工業株式会社 | Method and apparatus for regenerating creep degraded part |
JP2006083440A (en) * | 2004-09-17 | 2006-03-30 | Tohoku Univ | Method for restraining generation or progression of stress corrosion crack |
-
2008
- 2008-01-30 KR KR1020107004221A patent/KR101201659B1/en active IP Right Grant
- 2008-01-30 WO PCT/JP2008/051348 patent/WO2009096004A1/en active Application Filing
- 2008-01-30 CN CN200880104423.0A patent/CN101784682B/en active Active
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61104029A (en) | 1984-10-29 | 1986-05-22 | Hitachi Ltd | Heat treatment of pipeline |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20160068293A (en) | 2014-12-05 | 2016-06-15 | (주)아모레퍼시픽 | Composition for preventing gray hair and for treatment of leukoplakia containing panasenoside |
KR20160068294A (en) | 2014-12-05 | 2016-06-15 | (주)아모레퍼시픽 | Composition containing panasenoside for antibacterial |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN101784682A (en) | 2010-07-21 |
WO2009096004A1 (en) | 2009-08-06 |
CN101784682B (en) | 2014-11-19 |
KR20100049087A (en) | 2010-05-11 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4969221B2 (en) | Deterioration part reproduction method, degradation part reproduction device | |
KR101201659B1 (en) | Deteriorated portion reproducing method and deteriorated portion reproducing device | |
US8075714B2 (en) | Localized induction heating for residual stress optimization | |
JP3649223B2 (en) | Heat treatment method and heat treatment apparatus for piping system | |
US11167369B2 (en) | Method of manufacturing welded structure of ferritic heat-resistant steel and welded structure of ferritic heat-resistant steel | |
JPH0775893A (en) | Method for repairing structure and preventive maintenance method | |
Kuhn et al. | “Reactive” Microstructure—The Key to Cost-Effective, Fatigue-Resistant High-Temperature Structural Materials | |
JP4176412B2 (en) | Method and apparatus for regenerating creep degraded part | |
CN109789505B (en) | Method for manufacturing ferritic heat-resistant steel welded structure, and ferritic heat-resistant steel welded structure | |
Shankar et al. | Effect of application of short and long holds on fatigue life of modified 9Cr-1Mo steel weld joint | |
Natesan et al. | Preliminary materials selection issues for the next generation nuclear plant reactor pressure vessel. | |
JP2008105050A (en) | Method and apparatus for reducing residual stress | |
Shankar et al. | Low cycle fatigue and creep-fatigue interaction behavior of modified 9Cr-1Mo ferritic steel and its weld joint | |
JP2007182886A (en) | Method for heat treating serviced turbine part | |
JP2007044698A (en) | Welded structure, and welding method of structure | |
RU2439170C2 (en) | Defective section recovery method and defective section recovery device | |
RU2559598C2 (en) | Reconditioning of articles from low-carbon perlite steel after operation | |
Gilbert | Case Study: Weld Repair of Aged Hydrogen Reformer Bull Tee | |
JP2570710B2 (en) | Method for improving residual stress in welds | |
JPS5852428A (en) | Heat treatment for improving stress of shaft | |
JP2008095133A (en) | Method for recovering strength in strength-deteriorated part and high-frequency induction heating apparatus used to method for recovering strength | |
JPS6151613B2 (en) | ||
JPH06289184A (en) | Repair welding execution for neutron irradiation member | |
JP2005213618A (en) | Method and device for modifying surface of structure | |
JPS5832594A (en) | Welding method |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
AMND | Amendment | ||
E601 | Decision to refuse application | ||
AMND | Amendment | ||
J201 | Request for trial against refusal decision | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20151016 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20161019 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20171018 Year of fee payment: 6 |