Concetto principale: lo scopo di PWHT
Innanzitutto, è fondamentale capire perché viene utilizzato PWHT. I suoi scopi primari sono:
Sollievo da stress:Per ridurre le sollecitazioni residue causate dalla saldatura e dalla fabbricazione.
Controllo della durezza:Per temere la microstruttura dura e fragile nella zona interessata - (HAZ), migliorando la tenacità.
Rimozione dell'idrogeno:Per scacciare l'idrogeno introdotto durante la saldatura, prevenendo l'idrogeno - indotto cracking (HIC).
Fattori che influenzano la necessità di PWHT nell'acciaio per gli agenti atmosferici
1. Spessore del materiale (il fattore primario)
Questo è spesso il fattore più decisivo in codici e standard.
Calibri più sottili (< ~3/4 in. or 19 mm):Le sollecitazioni residue sono più basse e possono spesso essere ridistribuite attraverso il materiale. Anche il rischio di fratture fragili è inferiore.PWHT in genere non è richiesto.
Sezioni più spesse (superiori o uguali a ~ 3/4 in. O 19 mm):Le sollecitazioni residue elevate sono bloccate e non possono essere alleviate naturalmente. Il rischio di crack (in particolare crack di idrogeno) e fratture fragili aumenta in modo significativo.PWHT è spesso obbligatorioSecondo i codici applicabili (ad es. AWS D1.1, ASME BPVC, standard API).
2. Composizione chimica e equivalente in carbonio (CE)
Gli acciai per agenti atmosferici hanno leghe specifiche (Cu, P, CR, NI) per la resistenza alla corrosione, che influenzano anche la saldabilità.
Carbon equivalente (CEV):Un CEV più elevato indica una povera saldabilità e un rischio più elevato di formare microstrutture sensibili, crack - in HAZ. Mentre gli acciai per agenti atmosferici hanno generalmente CEV moderato, deve essere calcolato. Se il CEV è altoELo spessore è significativo, PWHT diventa più critico.
Contenuto di fosforo (p):Gli acciai per agenti atmosferici hanno livelli P più alti per la resistenza alla corrosione. Tuttavia, P promuove la segregazione nella saldatura, aumentando la suscettibilità al cracking della solidificazione. PWHT può aiutare a mitigare questo problema alleviando gli stress che potrebbero agire su queste piccole fessure.
3. Ingresso idrogeno durante la saldatura
Questa è una delle principali cause di cracking.
Fonti di idrogeno:Umidità negli elettrodi (se non adeguatamente cotti), condizioni umide, contaminanti sul metallo di base (olio, ruggine).
Se è presente l'idrogeno:PWHT è un metodo altamente efficace per diffondere l'idrogeno fuori dalla saldatura e prevenire l'idrogeno ritardato - indotto cracking (HIC), specialmente in giunti spessi e trattenuti.
4. Contenzione e design congiunto
High Retening:Articolazioni complesse, irrigidimenti e geometrie altamente vincolate creano immense sollecitazioni residue durante la saldatura. PWHT è spesso necessario per prevenire lo stress - rottura della corrosione o guasto a fatica sotto carichi di servizio.
Semplice, basso - giunti di contenimento:Potrebbe non richiedere PWHT anche a maggiori spessori, a seconda del codice e del giudizio ingegneristico.
5. Ambiente di servizio previsto e applicazione
Caricamento ciclico (affaticamento):Per ponti, piste di gru o strutture soggette a vibrazioni e affaticamento, PWHT è molto utile. Allevia il picco di stress residui che possono ridurre significativamente la vita a fatica.
Basso - servizio di temperatura:Se la struttura funzionerà in climi freddi, la tenacità del materiale è fondamentale. PWHT migliora la tenacità di Haz, riducendo il rischio di fratture fragili a basse temperature.
Carichi statici:Per le strutture principalmente sotto carichi statici (ad es. Frame di costruzione), la necessità di PWHT può essere ridotta se altri fattori (spessore, idrogeno) sono controllati.
6. Codici e standard applicabili
La decisione finale è spesso dettata dalla progettazione e dal codice di fabbricazione del governo. Per esempio:
AWS D1.1 (codice di saldatura strutturale - acciaio):Ha tabelle e regole specifiche e dettagliate che impongono PWHT in base allo spessore e al numero P - del materiale.
Codice di caldaia e recipiente a pressione ASME:Ha requisiti rigorosi per PWHT in base al tipo di materiale e allo spessore.
La considerazione critica per gli agenti atmosferici: la patina
Un fattore unico per l'acciaio per gli agenti atmosferici è la formazione del suo strato di ruggine protettivo (patina).
PWHT e scala del mulino:PWHT in genere oscurerà o modificherà la scala del mulino iniziale e la patina in via di sviluppo nelle aree riscaldate. Questo può portare a un aspetto uniforme temporaneo non -.
Long - Effetto termine:Questo di solito è solo un breve problema estetico -. Nel corso del tempo (1-3 anni), la patina si formerà uniformemente su tutta la struttura e il colore sarà persino fuori mentre l'acciaio continua a resistere naturalmente.
