Hidrogen merupakan unsur yang menjejaskan prestasi kimpalan dengan serius. Kehadiran hidrogen boleh menyebabkan kecacatan seperti kerapuhan hidrogen, bintik putih, liang pori, dan retakan pada kimpalan, yang boleh mengakibatkan kegagalan struktur kimpalan dalam kes yang teruk. Oleh itu, kandungan hidrogen dalam beberapa kimpalan penting mesti dikawal. Disebabkan oleh tekanan operasi yang tinggi pada saluran paip minyak dan gas berdiameter besar, kimpalan tertakluk kepada tegasan tegangan yang lebih besar. Semasa pengeluaran, teknologi kimpalan automatik arka tenggelam digunakan, dan bahan kimpalan hidrogen rendah dipilih untuk memastikan kandungan hidrogen dalam kimpalan adalah rendah. Walau bagaimanapun, dalam proses pengeluaran paip kimpalan arka tenggelam jahitan lurus, kimpalan kadangkala mempunyai sedikit kecacatan berkaitan hidrogen. Mencari dan menghapuskan sumber hidrogen dalam kimpalan adalah tugas utama untuk mencegah kecacatan yang disebabkan oleh hidrogen dalam paip kimpalan arka tenggelam jahitan lurus.
Analisis punca
Kecacatan yang disebabkan oleh hidrogen dalam kimpalan berkaitan dengan jumlah kandungan hidrogen. Apabila kandungan hidrogen dalam kimpalan rendah, kerapuhan hidrogen berlaku; apabila kandungan hidrogen dalam kimpalan tinggi, bintik-bintik putih sering muncul pada bahagian tegangan atau lenturan; apabila kolam cair menyerap sejumlah besar hidrogen, liang akan muncul dalam kimpalan; apabila kandungan hidrogen yang meresap dalam kimpalan tinggi, tegasan tegangan adalah besar dan retakan sejuk dihasilkan.
Langkah-langkah untuk mengawal hidrogen dalam kimpalan adalah:
Pertama, hadkan kandungan hidrogen dalam bahan kimpalan;
Kedua, keluarkan karat, minyak, air yang terserap, dan sebagainya pada permukaan dawai kimpalan dan alur kimpalan sebelum mengimpal;
Ketiga, mengurangkan kandungan hidrogen dalam kimpalan melalui rawatan metalurgi; Keempat, mengawal parameter proses kimpalan; Kelima, rawatan dehidrogenasi selepas kimpalan. Dalam proses pengeluaran paip kimpalan arka tenggelam jahitan lurus, kandungan hidrogen dalam kimpalan terutamanya dikawal oleh dua langkah pertama.
① Untuk memastikan kesan pengesanan kecacatan ultrasonik plat keluli, jumlah air yang digunakan sebagai air gandingan adalah besar. Apabila kitaran pengeluaran pantas, air baki pada permukaan plat keluli tidak kering apabila plat keluli mencapai peringkat pembentukan. Selepas pembentukan, ia kekal di dalam paip keluli. Oleh kerana kimpalan dalaman dilakukan pada kedudukan pukul 6 di bawah selepas alur paip keluli berputar ke bawah, air dalam paip keluli mengalir ke dalam alur, dan liang dihasilkan selepas kimpalan.
②Disebabkan oleh suhu yang tinggi pada musim panas, stesen hidraulik mesin pembentuk menghilangkan haba secara perlahan, suhu minyak meningkat, silinder hidraulik membocorkan minyak, dan sebahagian minyak jatuh ke dalam atau berhampiran alur kimpalan dalaman, mengakibatkan liang dalam kimpalan dalaman semasa kimpalan; memandangkan lokasi liang berhampiran dengan akar kimpalan dalaman, akar liang mudah ditembusi oleh logam kolam cair semasa kimpalan luaran, dan logam mengalir ke dalam liang untuk menghasilkan manik; apabila liang dalam kimpalan dalaman mencapai permukaan kimpalan, akar liang ditembusi dan logam cecair mengalir ke permukaan kimpalan untuk membentuk nodul kimpalan.
③ Fluks kimpalan dalaman paip kimpalan arka tenggelam jahitan lurus mempunyai jarak penghantaran yang jauh dan dihantar oleh udara termampat. Oleh kerana udara termampat mengandungi kelembapan, untuk mengelakkan air dalam udara termampat daripada menjejaskan kimpalan, pengering regenerasi tanpa haba digunakan untuk mengeluarkan air dengan aluminium klorida sfera sebagai pengering. Selepas penggunaan jangka panjang, kapasiti penjerapan pengering berkurangan dengan ketara atau tidak berkesan. Pada musim panas, suhu udara tinggi dan kandungan kelembapan dalam udara termampat adalah tinggi. Udara termampat yang dirawat oleh pengering masih mengandungi sejumlah besar kelembapan. Walaupun fluks dikeringkan sepenuhnya sebelum digunakan, ia menyerap kelembapan semasa pengangkutan. Kelembapan dalam udara termampat memasuki fluks dan memasuki kolam kimpalan melalui fluks, yang akhirnya menyebabkan kerapuhan hidrogen dalam kimpalan.
④ Mentega ialah mentega yang disapu pada cangkuk kren untuk kemudahan memuat dan memunggah semasa pengangkutan plat keluli. Ia tidak dibersihkan semasa memuatkan. Tali sawat pembersih menyapu minyak ke tepi plat keluli semasa membersihkan permukaan sebelum pra-lentur. Apabila plat keluli melalui penggelek pemusatan, minyak di tepi melekat pada penggelek pemusatan. Apabila plat keluli yang telah digiling dari tali diletakkan semula pada tali, tepi plat bersentuhan dengan penggelek pemusatan, dan minyak pada penggelek pemusatan melekat pada cerun bawah, mengakibatkan liang pada kimpalan luar.
⑤ Jumlah minyak yang menitis oleh kren adalah kecil, dan kerapuhan hidrogen berlaku dalam kimpalan. Apabila liang ditemui dalam kimpalan berdekatan dan dibaiki, tegasan tegangan tempatan meningkat, menyebabkan retakan sejuk dalam kimpalan. Kes-kes di atas menunjukkan bahawa dalam proses pengeluaran jangka panjang, keabnormalan peralatan yang berkaitan boleh menyebabkan air atau minyak wujud berhampiran alur kimpalan, menyebabkan kecacatan yang disebabkan oleh hidrogen dalam kimpalan. Hanya dengan menghapuskan kegagalan peralatan yang tepat pada masanya dan menghapuskan sumber hidrogen, kecacatan yang disebabkan oleh hidrogen dalam kimpalan boleh dicegah.
Kecacatan yang disebabkan oleh hidrogen dalam paip kimpalan arka tenggelam jahitan lurus berkaitan dengan kesan minyak dan air yang terserap berhampiran alur kimpalan. Mencegah air dan minyak daripada memasuki kolam lebur kimpalan adalah langkah utama untuk mencegah kecacatan yang disebabkan oleh hidrogen dalam kimpalan. Kesan minyak dan air yang terserap berhampiran alur kimpalan boleh dikawal dengan perkara berikut:
① Air gandingan pada permukaan plat keluli hendaklah dibuang sepenuhnya selepas pengesanan kecacatan, dan permukaan plat keluli hendaklah dicegah daripada membeku pada musim sejuk;
② Elakkan minyak mesin pengacuan daripada menitis berhampiran alur plat keluli;
③ Sebelum mengimpal, periksa sama ada terdapat minyak, air, dan karat berhampiran alur paip keluli. Jika ada, ia perlu dibuang sebelum mengimpal; pengering dalam pengering udara termampat perlu diganti secara berkala;
④ Plat keluli tidak boleh bersentuhan dengan minyak semasa pengangkutan, dan kesan minyak pada permukaan plat keluli hendaklah ditanggalkan semasa memuatkan;
⑤ Kren atas di kawasan kimpalan hendaklah kekal pada kedudukannya selepas kimpalan luaran sebanyak mungkin.
Masa siaran: 06 Nov-2024