Výzkum technologie svařování a vlastností kompozitních desek odolných proti opotřebení
V současné době s rozvojem polí kyselých plynů čelí plynovody stále závažnějšímu koroznímu prostředí. Mnoho plynovodů selhává v důsledku vážné koroze a dokonce způsobuje výbuchy, ohrožující bezpečnost osob, znečišťování životního prostředí a následky jsou velmi vážné. S rychlým rozvojem průmyslu výroby ocelových trubek byla kompozitní deska odolná proti opotřebení široce používána kvůli svým mechanickým vlastnostem uhlíkové oceli nebo legované oceli, ale má také výhody odolnosti proti korozi z nerezové oceli.
Protože však dva materiály kompozitní desky odolné proti opotřebení mají různé chemické složení a fyzikální vlastnosti, je snadné způsobit difúzi tavné zóny C a zředění legujících prvků během procesu svařování, což způsobí zhoršení výkonu. svarového spoje a ovlivňující kvalitu svařování. To komplikuje svařování kompozitní desky odolné proti opotřebení a tepelné zpracování po svařování, což zvyšuje obtížnost konstrukce svařování na místě.
Aby se zabránilo ředění legujících prvků a migraci uhlíkových prvků na rozhraní mezi povlakem a substrátem během svařování kompozitní desky odolné proti opotřebení, běžně se používají různé svařovací materiály, ale tato metoda zvyšuje pracovní zatížení svařování a riziko.
V této studii byl vyvinut nový proces svařování kompozitních ocelových trubek o velikosti 355,6 mm×(10+3)mm. Nejprve je v továrně konec trubky z kompozitní oceli předupraven navařením a poté se na staveništi použije stejný typ svařovacího materiálu. Proces svařování nejen snižuje množství svařovací techniky, ale také snižuje složitost svařování kompozitní desky odolné proti opotřebení.
Zkušebním materiálem je kompozitní deska odolná proti opotřebení při svařování na tupo, velikost trubky na bázi kompozitní desky odolné proti opotřebení je 355,6 mm × 10 mm, materiálem je bezešvá ocelová trubka L360QS a požadavky na výrobu trubek a výkon by měly odpovídat příslušným ustanovením GB/T9711-2001; Vnitřní obložení je 316L austenitická deska odolná proti opotřebení s tloušťkou stěny 3 mm a typ zpracování kompozitní desky odolné proti opotřebení je mechanický kompozit. Chemické složení základní ocelové trubky kompozitní ocelové trubky L360QS/316L s mechanickým kompozitním lisováním je velmi odlišné od složení vložkové trubky a existuje určitý rozdíl v tepelné roztažnosti a rychlosti smršťování za studena, což lze snadno vést k horké trhliny nebo krystalizační trhliny v přechodové vrstvě. Ve spojení s ředěním složení svarového kovu základním materiálem v procesu svařování je velmi snadné vést k prasklinám.
V této studii má svařovací materiál ERNiCrMo-3 vhodný pro základní i vnitřní obložení dobrou plasticitu a houževnatost a může také zajistit kvalitu svařování přechodové vrstvy. Současně, aby byla zajištěna kvalita svařování kompozitních desek odolných proti opotřebení, je přijato poloautomatické svařování TIG. Výsledky testu ukazují, že:
(1) Výsledky hodnocení výkonnosti svarového spoje získané předúpravou povrchového svařování TIG a metodou svařování natupo TIG s ochranou argonem ukazují, že spoj splňuje požadavky kontroly vzhledu a nedestruktivního testování; Tahové vlastnosti a rázová houževnatost splňují požadavky na mechanické vlastnosti příslušných norem a přechod mezi tvrdostí spoje a základního materiálu je plynulý. Zejména tvrdost ocelové trubky 316 potažené po navařování je malá v zóně tavení a zóně HAZ. Svarový spoj má dobrou odolnost proti mezikrystalové korozi a praskání SCC.
(2) Prefabrikace vrstvy svařovacího materiálu ERNiCrMo-3 kolem kompozitní ocelové trubky může účinně zabránit prasklinám způsobeným rozdílem v tepelné roztažnosti a rychlosti smršťování za studena během svařování kompozitní přechodové vrstvy odolné proti opotřebení; Slitinovým prvkům v kovu přechodové vrstvy je zabráněno zředit uhlíkovou ocelí, která hraje pro přechodovou vrstvu dobrou izolační roli.
