Исследование технологии сварки и свойств композитной износостойкой пластины
В настоящее время, с разработкой месторождений кислого газа, газопроводы сталкиваются со все более серьезной коррозионной средой. Многие газопроводы выходят из строя из-за серьезной коррозии и даже вызывают взрывы, угрожающие личной безопасности, загрязняющие окружающую среду, а последствия очень серьезные. В связи с быстрым развитием промышленности по производству стальных труб композитные износостойкие пластины получили широкое распространение благодаря своим механическим свойствам углеродистой или легированной стали, но также обладают преимуществами коррозионной стойкости нержавеющей стали.
Однако поскольку два материала композитной износостойкой пластины имеют разный химический состав и физические свойства, легко вызвать диффузию зоны плавления C и разбавление легирующих элементов в процессе сварки, что приведет к ухудшению характеристик. сварного соединения и влияет на качество сварки. Это усложняет сварку композитной износостойкой пластины и послесварочную термообработку, что увеличивает сложность сварки конструкции на месте.
Чтобы избежать разбавления легирующих элементов и миграции углеродных элементов на границе между покрытием и подложкой при сварке композитной износостойкой пластины, обычно используют различные сварочные материалы, но этот метод увеличивает трудоемкость сварки и риск.
В этом исследовании был разработан новый процесс сварки композитной стальной трубы размером 355,6 мм×(10+3) мм. Сначала конец композитной стальной трубы предварительно обрабатывается наплавочной сваркой на заводе, а затем тот же тип сварочного материала используется на строительной площадке. Процесс сварки не только сокращает объем сварочных работ, но и снижает трудоемкость сварки композитной износостойкой пластины.
Испытательный материал представляет собой композитную износостойкую пластину для стыковой сварки, размер трубы на основе композитной износостойкой пластины составляет 355,6 мм × 10 мм, материал - бесшовная стальная труба L360QS, а требования и характеристики изготовления труб должны соответствовать соответствующим положениям ГБ/Т9711-2001; Внутренняя облицовка представляет собой аустенитную износостойкую пластину 316L с толщиной стенок 3 мм, а тип обработки композитной износостойкой пластины — механический композит. Химический состав базовой стальной трубы из композитной стальной трубы L360QS/316L с механическим формованием композита сильно отличается от состава облицовочной трубы, и существует определенная разница в скорости теплового расширения и холодного сжатия, что легко привести к горячие трещины или кристаллизационные трещины в переходном слое. В сочетании с разбавлением состава металла шва основным материалом в процессе сварки очень легко привести к образованию трещин.
В данном исследовании сварочный материал ERNiCrMo-3, подходящий как для основания, так и для внутренней облицовки, обладает хорошей пластичностью и вязкостью, а также может обеспечить качество сварки переходного слоя. В то же время, чтобы обеспечить качество сварки композитных износостойких пластин, применяется полуавтоматическая сварка TIG. Результаты испытаний показывают, что:
(1) Результаты оценки характеристик сварного соединения, полученного с помощью предварительной обработки наплавки TIG и аргоновой защиты в процессе стыковой сварки TIG, показывают, что соединение соответствует требованиям внешнего контроля и неразрушающего контроля; Свойства растяжения и ударная вязкость соответствуют требованиям соответствующих стандартов к механическим свойствам, а переход между твердостью соединения и основным материалом плавный. В частности, твердость стальных труб 316, футерованных после наплавки, невелика в зоне плавления и зоне ЗТВ. Сварное соединение обладает хорошей стойкостью к межкристаллитной коррозии и растрескиванию SCC.
(2) Предварительное изготовление слоя сварочного материала ERNiCrMo-3 вокруг композитной стальной трубы может эффективно предотвратить появление трещин, вызванных разницей скоростей теплового расширения и холодного сжатия во время сварки переходного слоя композитной износостойкой пластины; Легирующие элементы в металле переходного слоя предотвращаются от разбавления углеродистой сталью, которая играет хорошую изолирующую роль для переходного слоя.
