En primer lugar, la deformación térmica y la evolución de la microestructura de los tubos de acero soldados de pared gruesa: Los tubos de acero soldados de pared gruesa son una aleación de alta temperatura a base de níquel, endurecida por precipitación, difícil de deformar. Su composición es similar a la de la aleación ЭИ929 de la antigua Unión Soviética y presentan altos niveles de endurecimiento por solución sólida de los elementos de la aleación y de endurecimiento por precipitación de la fase γ'. Presentan excelente resistencia a la oxidación, a la corrosión en caliente, límite elástico, resistencia a la tracción y resistencia a la fluencia a altas temperaturas. Se utilizan principalmente en entornos con altas temperaturas, tensiones complejas y medios corrosivos, como la producción de álabes de turbinas para motores de aviación. Dado que la aleación tiene un rango relativamente estrecho de parámetros de procesamiento en caliente, al utilizarse en la forja en caliente de álabes de turbinas, las piezas forjadas son propensas a defectos como inestabilidad estructural y grietas, lo que resulta en una alta tasa de desperdicio. Por lo tanto, estudiar el comportamiento de la deformación térmica de la aleación en diferentes condiciones de deformación en caliente es fundamental para obtener piezas forjadas de calidad. Los investigadores analizaron las características del comportamiento reológico de la aleación a través de los datos obtenidos de la prueba de compresión a alta temperatura de la tubería de acero soldada de pared gruesa, establecieron la ecuación constitutiva de la tubería de acero soldada de pared gruesa dentro del rango de parámetros de deformación en caliente y estudiaron los efectos de la temperatura de deformación y la velocidad de deformación en la microestructura de la aleación. Las materias primas utilizadas en el experimento son barras laminadas en caliente de tuberías de acero soldadas de pared gruesa. La estructura original está compuesta principalmente de granos equiaxiales con un tamaño de grano de 10 a 30 μm. Las barras se procesan en muestras cilíndricas de Φ8mm×12mm. Se procesan ranuras poco profundas para almacenar lubricantes de alta temperatura en ambos extremos de las muestras. Los experimentos de compresión isotérmica se llevan a cabo en una máquina de pruebas Gleeble-1500. Las temperaturas de deformación son de 1090, 1120, 1150 y 1180 °C, las velocidades de deformación son de 0,1, 1, 10 y 50 s⁻¹, y el grado máximo de deformación es de aproximadamente el 60 %. Durante el experimento, la máquina de ensayo recopila y calcula automáticamente los datos de carrera, carga, tensión y deformación. Una vez completada la deformación, la muestra se enfría con agua, se corta longitudinalmente, se rectifica, se pule y se corroe con una solución de CuSO₄ (20 g) + H₂SO₄ (5 ml) + HCl (50 ml) + H₂O (100 ml). La microestructura de la aleación se observa con un microscopio metalográfico. Los resultados de la prueba muestran que:
1. Cuando la tubería de acero soldada de pared gruesa se deforma en diferentes condiciones, se produce un ablandamiento reológico a medida que aumenta la deformación. Esto se debe a que la aleación experimenta una recristalización dinámica durante el proceso de deformación en caliente. A medida que disminuye la velocidad de deformación, disminuyen tanto la deformación como la tensión máxima cuando la tensión de fluencia alcanza su valor máximo.
2. Se ha establecido la ecuación constitutiva para la deformación a alta temperatura de tubos de acero soldados de pared gruesa. El valor calculado de la ecuación concuerda con el valor experimental, y el error relativo es inferior al 8%, lo que indica que la ecuación describe con precisión el comportamiento reológico de la aleación durante la deformación en caliente.
3. La temperatura de deformación tiene un efecto significativo en la microestructura de los tubos de acero soldados de pared gruesa. A medida que aumenta la temperatura, la recristalización dinámica es más adecuada, el tamaño del grano aumenta y la uniformidad de la estructura del grano aumenta. A medida que aumenta la velocidad de deformación, el tamaño del grano disminuye y luego aumenta. Cuando la velocidad de deformación es de 1 s-1, la estructura del grano es relativamente fina.
En segundo lugar, la soldadura fija horizontal de tubos de acero inoxidable de pared gruesa: Los tubos de acero inoxidable son tiras largas y huecas de acero, ampliamente utilizadas como tuberías para el transporte de fluidos, como petróleo, gas natural, agua, gas de carbón, vapor, etc. Los tubos de acero inoxidable son ligeros cuando su resistencia a la flexión y a la torsión es la misma. Se utilizan ampliamente en la fabricación de piezas mecánicas y estructuras de ingeniería, y también se utilizan a menudo para producir diversas armas convencionales, cañones de armas, proyectiles, etc. Para tubos de acero que resistan la presión del fluido, se requieren paredes de tubo más gruesas, y se deben realizar pruebas hidráulicas para comprobar su resistencia a la presión y que no presenten fugas, se empapen ni se expandan bajo la presión especificada. Los tubos de acero inoxidable se dividen en sin costura y con costura. Los tubos de acero inoxidable sin costura también se denominan tubos sin costura de acero inoxidable. Se fabrican a partir de lingotes de acero o tubos sólidos mediante perforación para formar tubos rugosos, y luego se laminan en caliente, laminados en frío o estirados en frío. Las especificaciones de los tubos de acero sin costura se expresan en milímetros de diámetro exterior × espesor de pared. Las tuberías de acero inoxidable 1Cr18Ni9Ti son de uso común. A continuación, se toma como ejemplo una tubería de acero inoxidable 1Cr18Ni9Ti con un diámetro de Ф159 mm × 12 mm para presentar su método de soldadura fija horizontal.
1. Análisis de soldadura:
La junta a tope fija horizontal para tubos grandes de acero inoxidable Cr18Ni9Ti de 159 mm x 12 mm se utiliza principalmente en equipos de energía nuclear y algunos equipos químicos que requieren resistencia al calor y al ácido. La soldadura es muy difícil y los requisitos para la unión son muy altos. La superficie interior requiere conformado, convexidad moderada y sin cóncavidad. Se requieren inspecciones PT y RT después de la soldadura. Anteriormente, se utilizaba la soldadura TIG o la soldadura por arco manual. La primera es ineficiente y costosa, y la segunda es difícil de garantizar e ineficiente. Para asegurar y mejorar la eficiencia, se utiliza soldadura TIG de alambre interno y externo para la capa inferior, y soldadura MAG para las capas de relleno y cobertura, garantizando así tanto la eficiencia como la eficiencia.
②El acero inoxidable 1Cr18Ni9Ti presenta una gran diferencia en la tasa de expansión térmica y la conductividad con respecto al acero al carbono y al acero de baja aleación, y el baño de fusión presenta baja fluidez y conformado, especialmente en la soldadura de posición completa. Anteriormente, la soldadura MAG (Ar+1%～2%O₂) del acero inoxidable se utilizaba generalmente solo para soldadura plana y soldadura de esquinas planas. Durante el proceso de soldadura MAG, la longitud de extensión del alambre es inferior a 10 mm, la amplitud, frecuencia, velocidad y tiempo de permanencia del borde de la pistola de soldadura están correctamente coordinados, los movimientos están coordinados y el ángulo de la pistola de soldadura se ajusta en cualquier momento para que el borde de la superficie de soldadura se fusione de forma limpia y perfecta, asegurando así la capa de relleno y la capa de recubrimiento.
2. Método de soldadura:
El material es 1Cr18Ni9Ti, la especificación de la tubería es Ф159mm × 12mm, se utiliza soldadura por arco de gas inerte de tungsteno manual para la base, se utiliza soldadura protegida con gas mixto (CO2 + Ar) para soldadura de relleno y cubierta, y se utiliza soldadura de posición completa fija horizontal vertical.
3. Preparación antes de soldar:
① Limpie el aceite y la suciedad y pula la superficie de la ranura y los 10 mm circundantes para producir un brillo metálico.
② Verifique que las líneas de agua, electricidad y gas estén libres de obstrucciones y que el equipo y los accesorios estén en buenas condiciones.
③ Ensamble según el tamaño y utilice la fijación de placa nervada para la soldadura de posicionamiento (2, 7 y 11 puntos). También se puede utilizar la soldadura de posicionamiento en la ranura, pero preste atención a la soldadura de posicionamiento.
Hora de publicación: 26 de diciembre de 2024