Õmblusteta terastorude külmaravi ja stressi leevendamise protsessi analüüs

Õmblusteta torude külmtöötlus viitab üldiselt sügavkülmtöötlusele (madala temperatuuriga töötlemine, tavaliselt vedela lämmastiku keskkonnas temperatuuril -70 kraadi kuni -196 kraadi) ja seda kasutatakse sageli koos karastamise, karastamise, külmvaltsimise/külmtõmbe protsessidega. Põhifunktsioon on:

1. Stabiliseerige struktuur ja mõõtmed:

Eljäljendama järelejäänud austeniiti ja soodustama selle muutumist stabiilseks martensiidiks, et vältida mõõtmete deformatsiooni ja täpsuse triivimist toru järgneval kasutamisel ja töötlemisel, eriti täppishüdraulika torude, instrumenditorude ja laagritorude puhul.

2. Suurendage kõvadust, kulumiskindlust ja tugevust:

Organisatsioon muutub tihedamaks, pinna kõvadus ja kulumiskindlus paranevad ning toru kasutusiga pikeneb.

3. Vabastage sisemine mikropinge:

Vähendage külmtõmbamise ja karastamise ajal võre moonutusest põhjustatud mikro-pinget ning vähendage hilisemas etapis pragunemise ja kõverdumise ohtu.

4. Parandage vastupidavust ja väsimust:

Viimistlege tera struktuuri, vähendage pinge kontsentratsioonipunkte ja suurendage toru materjali väsimust ja löögikindlust.

Eristamispunkt:

Külmtöötlus ≠ normaaltemperatuuriline külmtõmbamine/külmvaltsimine. Külmtöötlus on madalal-temperatuuril sügavjahutusprotsess ja see on kuumtöötlemisele järgnev abiprotseduur.

(1) Ravieelne{1}}ettevalmistus

1. Eel-protsessi juhtimine
Toru materjal tuleb esmalt läbi karastada/karastada/külmtõmbamine, seejärel jahutada enne ahju panemist umbes toatemperatuurini (20-40 kraadi). Kõrge temperatuuri otsene sisseviimine-madala temperatuuriga seadmetesse on rangelt keelatud, et vältida liigset temperatuurierinevust ja pragunemist.

2. Sorteerimine ja visuaalne kontroll

Eemaldage pragude, voltide, ebaühtlase seinapaksusega torud, pinnakriimud ja konarused. Materjalide segunemise vältimiseks sorteerige materjali, spetsifikatsiooni ja partii järgi.

3. Puhastamine ja kuivatamine

Eemaldage põhjalikult pindmised õliplekid, niiskus ja lõikevedelik. Külmunud vesi võib toruseina lõhestada ja siseseina korrodeerida. Pika toru mõlemad otsad on suletud, et vältida madalatemperatuurilise{2}}kandja sisenemist torusse.

4. Ahju laadimise standardid
Asetage torumaterjal kiht-kihi haaval, jättes vahed, ilma virna ja pigistamata. Toetage õhukesi ja pikki torusid, et vältida{1}}omakaalu painutamist ja deformeerumist madalal temperatuuril.

5. Protsessi parameetri -eelseadistus
Seadke sihttemperatuur ja hoidmisaeg vastavalt materjalile: süsinikterasest / madala legeeritud õmblusteta torud on tavaliselt -70 kuni -120 kraadi, kõrgsulamist / laagritorud -150 kuni -196 kraadi.

(II) Külmtöötluse protsessi juhtimine

1. Aeglane jahutuskiirus
Vältige kiiret jahutamist. Reguleerige jahutuskiirust 1 kuni 3 kraadi minutis. Suured temperatuurierinevused võivad põhjustada uusi temperatuuripingeid, mis põhjustavad mikropragusid.

2. Piisav isolatsioon
Kui kogu toru on saavutanud seatud madala temperatuuri, säilitage isolatsioon 2–4 tundi (suure seinapaksusega ja suure läbimõõduga torude puhul pikendage 4–6 tunnini). Veenduge, et sisemised ja välised struktuurid muutuksid täielikult, et vältida ebaühtlast jõudlust sees ja väljas.

3. Suletud keskkond ja ühtlane sööde
Vedela lämmastiku/külma õhu ringlus on ühtlane, välistades kohaliku ülejahutuse; jälgige pidevalt temperatuuri, et vältida äärmiselt madalaid temperatuure.

4. Keelake välismõju ja liikumine
Madalatel temperatuuridel terase sitkus ajutiselt väheneb ja see on pinge all varjatud pragude tekkeks.

(III) Jahutus{0}}järgne toimingud

1. Aeglane jahutamine (klahv)
Pärast mahalaadimist laske torul loomulikult soojeneda toatemperatuurini. Ärge jätke seda otsese päikesevalguse kätte, puhuge sellele kuuma õhku ega kastke seda kiireks kuumenemiseks vette. Selle eesmärk on vältida külma ja kuuma temperatuuri vaheldumisest põhjustatud sekundaarset stressi. Jahutamise kestus sõltub seina paksusest: õhukese-seinaga torude puhul 2 kuni 4 tundi; paksude{6}}seinaga torude puhul rohkem kui 6 tundi.

2. Õigeaegne karastamine/vanandamine
Pärast sügavat jahutamist on vaja läbi viia madalal temperatuuril tempereerimine (120 kuni 200 kraadi juures), et kõrvaldada külmtöötluse käigus tekkiv väike -temperatuuri pinge. See aitab taastada ka toru materjali sitkuse ja vältida rabedust.

3. Uuesti{1}}ülevaatus ja sorteerimine
Kontrollige iga toru välimust, sirgust ja ümarust eraldi; võtke proove kõvaduse, metallograafilise analüüsi ja vigade tuvastamiseks, et kontrollida mikro{0}}pragusid ja deformatsioone.

4. Kaitse ja ladustamine
Pärast kuivatamist ja jahutamist hoidke torusid laos, et vältida kokkupuudet elementide, vihma ja põrutustega.
 

Õmblusteta torude peamised pingeallikad: kuumvaltsimine, külmtõmbamine/külmvaltsimine, karastamine, keevitamine, sirgendamine, mehaaniline töötlemine. Pinge jaguneb makroskoopiliseks jääkpingeks ja mikroskoopiliseks võrepingeks.

1. Tulevaste ebaõnnestumiste ennetamine
Jääkpinge vabanemine võib põhjustada toru paindumist, keerdumist ja mõõtmete kõrvalekaldeid; pinge superpositsioon põhjustab tõenäoliselt toruseina pragunemist ja lõhkemist, mis kujutab endast ülisuurt{0}}survetorustike ja vedeliku transporditorude ohtu.

2. Stabiliseeriv töötlemise täpsus
Järgnevate töötlemisprotsesside ajal, nagu treimine, keermestamine, lõikamine ja painutamine, põhjustab pinge vabanemine töödeldud toote deformatsiooni. Pinge eemaldamine võib tagada valmistoote mõõtmete pikaajalise stabiilsuse-.

3. Mehaaniliste omaduste parandamine
Pingekontsentratsiooni kõrvaldamine parandab toru vastupidavust väsimusele, korrosioonile ja rabedatele purunemistele, suurendades oluliselt ohutust kõrgel{0}}rõhul ja madalal{1}}temperatuuril ning tsüklilistel koormustingimustel.

4. Järgneva pinnatöötluse parandamine
Pärast pinge eemaldamist muutub toru struktuur ühtlaseks. Selliste protsesside puhul nagu galvaniseerimine, fosfaatimine ja katmine on vähem tõenäoline, et tekivad koorumised või aukud.
 

1. Madala-temperatuuri pinget leevendav lõõmutamine (kõige sagedamini kasutatav tavaprotsess)

Kohaldatav: külm{0}}tõmmatud torudele, karastatud ja karastatud torudele, täppisõmblusteta torudele, keskmise ja väikese{1}}läbimõõduga torudele

• Protsessss:Kuumutage temperatuurini 180–300 kraadi, hoidke mõnda aega, seejärel laske aeglaselt õhuga-jahutada või ahju-jahutada
• Põhimõte:Aatomid hajuvad aeglaselt, vabastades võre moonutuspinge, muutmata maatriksi kõvadust ja tugevust, kõrvaldades ainult jääkpinge.
• Põhipunktid:Kogu ahju temperatuur peaks olema ühtlane, säilivusaeg on 30–60 minutit 10 mm seina paksuse kohta; jahutuskiirus peaks olema väiksem või võrdne 2 kraadi minutis.

2. Kõrgel temperatuuril-pinge leevendamine (täielik pinge leevendamine, torude suur deformatsioon)

Kohaldatav: suure-läbimõõduga paksusega-seinaga torudele, kuumvaltsitud-torudele, põlvedele, töödeldud toruliitmikele, keevitatud torudele

• Protsess:Kuumutage temperatuurini 550–650 kraadi (alla transformatsioonitemperatuuri), hoidke mõnda aega, seejärel jahutage aeglaselt ahjus (võtke ahjust välja, kui temperatuur langeb alla 200 kraadi).
• Omadused:Stressi leevendamise efekt on kõige põhjalikum, peaaegu kõrvaldades kõik makroskoopilised ja mikroskoopilised pinged; Puuduseks on see, et see vähendab veidi kõvadust ja tugevust, sobib konstruktsioonitorudele ja madala kõvadusnõuetega transporditorudele.

3. Vibratsiooniga vananemine (füüsilise stressi leevendamine, kuumutamine pole vajalik)

Kohaldatav: üli-pikatele torudele, suure-läbimõõduga torudele, viimistletud torudele, mis ei lase kuumutamisel värvi muuta ega pehmeneda.

• Põhimõte: Resonantsi abil lõdvestatakse ja jaotatakse ümber torumaterjali sisemine pinge.
• Eelised: puudub termiline deformatsioon, puudub oksüdatsiooni dekarburiseerimine, madal energiatarve; Puudused: Piiratud sügava stressi kõrvaldamiseks, kasutatakse enamasti abistava stressi leevendamise meetodina.

4. Loomulik vananemine (madala hinnaga, ainult madala-vajadusega torudele)

Kohaldatav: tavalised madal{0}}survetorud, mitte-täppistorud

• Põhimõte: Pikka aega toatemperatuuril hoides vabaneb stress järk-järgult loomulikult.
• Puudused: Periood on äärmiselt pikk (mitu nädalat kuni mitu kuud), stressi leevendamine ei ole põhjalik ja seda kasutatakse tööstuslikus partii tootmises harva.

5. Sügavkülmravi (varem nimetati külmraviks, mis on abistava stressimaandamise meetodina)

Tavaliselt kasutatakse seda koos karastamisega. Esiteks stabiliseeritakse struktuur sügavkülmtöötlusega ja seejärel toimub tempereerimine madalamal temperatuuril. Stressi leevendamise koosmõju on tõhusam.
 

Külmtöötluse + stressi leevendamise + vormimise kombineerimisel on kaks peamist torujuhtme töötlemise meetodit:

Lahendus 1: külm{1}}täppistõmmatud õmblusteta torud (kasutatakse hüdraulika, mõõteriistade ja täppismasinate jaoks)

1. Kuumvaltsitud-torutoorik → Külmtõmbamine/külmvaltsimine (tulemuseks külmtööpinge)
2.Madala-temperatuuri pinget leevendav lõõmutamine (200–280 kraadi): Kõrvaldage külma tõmbamise stress
3. Sirgendamine, pea lõikamine ja viimistlemine
4. Sügav külmtöötlus (-80-120 kraadi, aeglane jahutamine + piisav hoidmisaeg): Stabiliseerige struktuur ning suurendage kõvadust ja kulumiskindlust
5. Sekundaarne madalal{0}}temperatuuril lõõmutamine (150–200 kraadi): Kõrvaldage külmaravi stressi ja taastage sitkus
6. Mittepurustav katsetamine, suuruse kontrollimine ja valmistoote ladustamine

Mõju: stabiilsed mõõtmed, ühtlane kõvadus, suurepärane väsimuskindlus ja pika kasutusaja jooksul deformatsiooni puudumine.

Lahendus 2: kõrg-surve/ paksusega-seinaga kuumvaltsitud-õmblusteta torud (nafta ja gaas, katlad, vedeliku transport)

1. Kuumvaltsimine → Kare sirgendamine
2. Kõrgel-temperatuuril pingevaba lõõmutamine (580 - 630 kraadi, aeglane jahutamine ahjus): täielikult kõrvaldada kuumvaltsimisest ja sirgendamisest tulenevad pinged
3. Töötlemine, faasimine, toru painutamine jne edasiseks töötlemiseks
4. Tootevigade tuvastamine, hüdrauliline test
 

Mõju: pragunemiskindel, vastupidav kõrgele survele, stabiilne pinge, sobib rasketes{0}}tingimustes.
 

1. Külmaravi tuum: Säilitage mõõtmed, suurendage kõvadust, soodustage kudede transformatsiooni. Kogu protsess peab hõlmama aeglast jahutamist, aeglast taas-kuumutamist ja sellele järgnevat uuesti-karastamist; vastasel juhul võib see praguneda.

2. Stressi leevendamise tuum:Vältige deformatsiooni, pragunemist ja mõõtmete triivi. Kuumtöötlemise ajal pinge leevendamiseks seadke esikohale "kõrg-temperatuuril lõõmutamine (täielik)" ja "madala{2}}temperatuuriga karastamine (kõvaduse säilitamiseks)." 

3.Toimivuse parandamise loogika:Tehke vormimise ajal pingete maandamine → Tehke külmkarastamine → Viige läbi sekundaarne pingemaandamine. Nende kolme protsessi kombineerimisel võetakse arvesse tugevust, kõvadust, sitkust ja mõõtmete stabiilsust.