वेल्डिंग अवशिष्ट तनाव वेल्डिंग के कारण वेल्डमेंट के असमान तापमान वितरण, वेल्ड धातु के थर्मल विस्तार और संकुचन आदि के कारण होता है, इसलिए अवशिष्ट तनाव अनिवार्य रूप से वेल्डिंग निर्माण के साथ उत्पन्न होगा।
अवशिष्ट तनाव को खत्म करने के लिए सबसे आम तरीका उच्च तापमान तड़के है, यानी, वेल्डमेंट को एक निश्चित तापमान तक गर्म किया जाता है और गर्मी उपचार भट्ठी में एक निश्चित अवधि के लिए रखा जाता है, और उच्च तापमान पर सामग्री की उपज सीमा कम हो जाती है, ताकि उच्च आंतरिक तनाव वाले स्थान पर प्लास्टिक का प्रवाह हो, लोचदार विरूपण धीरे-धीरे कम हो जाता है, और तनाव को कम करने के लिए प्लास्टिक विरूपण धीरे-धीरे बढ़ जाता है।
1. ताप उपचार विधि का चयन
धातु की तन्य शक्ति और रेंगने की सीमा पर वेल्ड के बाद के ताप उपचार का प्रभाव ताप उपचार के तापमान और धारण समय से संबंधित है। वेल्ड धातु की प्रभाव कठोरता पर वेल्ड के बाद के ताप उपचार का प्रभाव विभिन्न स्टील ग्रेड के साथ भिन्न होता है।
पोस्ट-वेल्ड हीट ट्रीटमेंट में आम तौर पर सिंगल हाई टेम्परेचर टेम्परिंग या नॉर्मलाइज़िंग और हाई टेम्परेचर टेम्परिंग का इस्तेमाल किया जाता है। गैस वेल्डिंग जोड़ों के लिए, नॉर्मलाइज़िंग और हाई टेम्परेचर टेम्परिंग का इस्तेमाल किया जाता है। ऐसा इसलिए है क्योंकि गैस वेल्डिंग सीम और हीट-इफेक्टेड ज़ोन के दाने मोटे होते हैं, और दानों को परिष्कृत करने की ज़रूरत होती है, इसलिए नॉर्मलाइज़िंग का इस्तेमाल किया जाता है।
हालांकि, एकल सामान्यीकरण अवशिष्ट तनाव को समाप्त नहीं कर सकता है, इसलिए तनाव को खत्म करने के लिए उच्च तापमान टेम्परिंग की आवश्यकता होती है। एकल मध्यम तापमान टेम्परिंग केवल साइट पर इकट्ठे बड़े साधारण कम कार्बन स्टील कंटेनरों की असेंबली और वेल्डिंग के लिए उपयुक्त है, और इसका उद्देश्य आंशिक रूप से अवशिष्ट तनाव को खत्म करना और हाइड्रोजन को निकालना है।
ज़्यादातर मामलों में, एक ही उच्च तापमान टेम्परिंग का इस्तेमाल किया जाता है। गर्मी उपचार का हीटिंग और कूलिंग बहुत तेज़ नहीं होना चाहिए, और आंतरिक और बाहरी दीवारें एक समान होनी चाहिए।
2. दबाव पोत के लिए ताप उपचार विधि
दबाव वाहिकाओं में दो प्रकार के ताप उपचार विधियों का उपयोग किया जाता है: एक यांत्रिक गुणों को बेहतर बनाने के लिए ताप उपचार है; दूसरा है पोस्ट-वेल्ड ताप उपचार (PWHT)। मोटे तौर पर, पोस्ट-वेल्ड ताप उपचार, वर्कपीस को वेल्ड करने के बाद वेल्डेड क्षेत्र या वेल्डेड घटकों का ताप उपचार है।
विशिष्ट सामग्री में तनाव से राहत एनीलिंग, पूर्ण एनीलिंग, ठोस पिघलने, सामान्यीकरण, सामान्यीकरण और तड़के, तड़के, कम तापमान तनाव से राहत, वर्षा ताप उपचार आदि शामिल हैं।
संकीर्ण अर्थ में, वेल्डिंग के बाद गर्मी उपचार केवल तनाव से राहत एनीलिंग को संदर्भित करता है, अर्थात वेल्डिंग क्षेत्र के प्रदर्शन को बेहतर बनाने और वेल्डिंग अवशिष्ट तनाव के हानिकारक प्रभावों को खत्म करने के लिए, ताकि वेल्डिंग क्षेत्र और संबंधित भागों को धातु चरण संक्रमण 2 के तापमान बिंदु से नीचे समान रूप से और पूरी तरह से गर्म किया जा सके। , और फिर समान शीतलन की प्रक्रिया। कई मामलों में चर्चा की गई वेल्डिंग के बाद गर्मी उपचार अनिवार्य रूप से वेल्डिंग के बाद तनाव से राहत गर्मी उपचार है।
3. वेल्ड के बाद ऊष्मा उपचार का उद्देश्य
1). वेल्डिंग अवशिष्ट तनाव को कम करें।
2) संरचना के आकार और आकृति को स्थिर करें तथा विरूपण को कम करें।
3). आधार धातु और वेल्डेड जोड़ों के प्रदर्शन में सुधार, जिसमें शामिल हैं:
a. वेल्ड धातु की प्लास्टिसिटी में सुधार करें।
ख. ताप प्रभावित क्षेत्र की कठोरता को कम करना।
ग. फ्रैक्चर कठोरता में सुधार।
घ. थकान शक्ति में सुधार.
ई. शीत निर्माण में कम हुई उपज शक्ति को बहाल करना या बढ़ाना।
4). तनाव संक्षारण का प्रतिरोध करने की क्षमता में सुधार।
5). विलंबित दरारों की घटना को रोकने के लिए वेल्ड धातु में हानिकारक गैस, विशेष रूप से हाइड्रोजन को छोड़ दें।
4. पी.डब्लू.एच.टी. की आवश्यकता का निर्णय
दबाव वाहिकाओं के लिए वेल्डिंग के बाद ऊष्मा उपचार की आवश्यकता को डिजाइन में स्पष्ट रूप से निर्दिष्ट किया जाना चाहिए, और दबाव वाहिकाओं के लिए वर्तमान डिजाइन विनिर्देशों में इसकी आवश्यकता है।
वेल्डेड प्रेशर वेसल में, वेल्डिंग क्षेत्र में एक बड़ा अवशिष्ट तनाव होता है, और अवशिष्ट तनाव का प्रतिकूल प्रभाव पड़ता है। कुछ स्थितियों के तहत प्रकट होता है। जब अवशिष्ट तनाव वेल्ड में हाइड्रोजन के साथ जुड़ता है, तो यह गर्मी से प्रभावित क्षेत्र की कठोरता को बढ़ावा देगा, जिसके परिणामस्वरूप ठंड और विलंबित दरारें विकसित होंगी।
जब वेल्ड में अवशिष्ट स्थैतिक तनाव या लोड ऑपरेशन में गतिशील लोड तनाव को माध्यम के संक्षारण प्रभाव के साथ जोड़ा जाता है, तो यह दरार जैसा संक्षारण पैदा कर सकता है, जिसे तथाकथित तनाव संक्षारण कहा जाता है। वेल्डिंग अवशिष्ट तनाव और वेल्डिंग के कारण आधार धातु का सख्त होना तनाव संक्षारण दरार के लिए महत्वपूर्ण कारक हैं।
शोध के नतीजे बताते हैं कि धातु सामग्री पर विरूपण और अवशिष्ट तनाव का मुख्य प्रभाव धातु को एकसमान संक्षारण से स्थानीयकृत संक्षारण में बदलना है, यानी अंतर-दानेदार या पार-दानेदार संक्षारण में। बेशक, धातुओं का संक्षारण दरार और अंतर-दानेदार संक्षारण दोनों ही ऐसे माध्यमों में होते हैं जिनमें उस धातु के लिए कुछ खास गुण होते हैं।
अवशिष्ट तनाव की उपस्थिति में, यह आक्रामक माध्यम की संरचना, एकाग्रता और तापमान के अनुसार भिन्न होता है, साथ ही आधार धातु और वेल्ड क्षेत्र की संरचना, संरचना, सतह की स्थिति, तनाव की स्थिति आदि में अंतर होता है, जिससे संक्षारण क्षति की प्रकृति बदल सकती है।
वेल्डेड प्रेशर वेसल को पोस्ट-वेल्ड हीट ट्रीटमेंट के अधीन करने की आवश्यकता है या नहीं, इसका निर्धारण वेसल के उपयोग और आकार (विशेष रूप से दीवार प्लेट की मोटाई), उपयोग की जाने वाली सामग्रियों के गुणों और काम करने की स्थितियों से व्यापक रूप से किया जाना चाहिए। निम्नलिखित में से किसी एक स्थिति में, पोस्ट-वेल्ड हीट ट्रीटमेंट पर विचार किया जाना चाहिए:
1) उपयोग की स्थितियां कठोर हैं, जैसे मोटी दीवार वाले कंटेनर, जिनमें कम तापमान पर काम करने पर भंगुर फ्रैक्चर का खतरा होता है, तथा ऐसे कंटेनर जो अधिक भार तथा वैकल्पिक भार वहन करते हैं।
2). एक निश्चित सीमा से अधिक मोटाई वाले वेल्डेड प्रेशर वेसल्स। विशेष विनियमन और विनिर्देशों के साथ बॉयलर, पेट्रोकेमिकल प्रेशर वेसल्स आदि शामिल हैं।
3). उच्च आयामी स्थिरता वाले दबाव वाहिकाएँ।
4) कठोर होने की उच्च प्रवृत्ति वाले स्टील से बने कंटेनर।
5). दबाव वाहिकाओं में तनाव संक्षारण दरार का खतरा।
6) विशेष विनियमों, विनिर्देशों और रेखाचित्रों द्वारा निर्दिष्ट अन्य दबाव वाहिकाएँ।
स्टील वेल्डेड प्रेशर वेसल में, वेल्ड के करीब के क्षेत्र में उपज बिंदु तक अवशिष्ट तनाव विकसित होता है। इस तनाव की उत्पत्ति ऑस्टेनाइट के साथ मिश्रित संरचना के परिवर्तन से संबंधित है। कई शोधकर्ताओं ने बताया कि वेल्डिंग के बाद अवशिष्ट तनाव को खत्म करने के लिए, 650 डिग्री के टेम्परिंग से स्टील वेल्डेड प्रेशर वेसल पर अच्छा प्रभाव पड़ सकता है।
साथ ही, यह माना जाता है कि वेल्डिंग के बाद उचित ताप उपचार के बिना, संक्षारण प्रतिरोधी वेल्डेड जोड़ हमेशा प्राप्त नहीं किए जा सकते हैं।
आम तौर पर यह माना जाता है कि तनाव से राहत देने वाला ताप उपचार एक ऐसी प्रक्रिया है जिसमें वेल्डिंग वर्कपीस को 500-650 डिग्री तक गर्म किया जाता है और फिर धीरे-धीरे ठंडा किया जाता है। तनाव में कमी उच्च तापमान पर रेंगने के कारण होती है, जो कार्बन स्टील में 450 डिग्री से शुरू होती है और मोलिब्डेनम युक्त स्टील में 550 डिग्री से शुरू होती है।
तापमान जितना अधिक होगा, तनाव से राहत पाना उतना ही आसान होगा। लेकिन एक बार स्टील के मूल तड़के के तापमान को पार कर जाने पर, स्टील की ताकत कम हो जाएगी। इसलिए, तनाव से राहत के ताप उपचार को तापमान और समय के दो तत्वों पर महारत हासिल करनी चाहिए, जो अपरिहार्य हैं।
हालांकि, वेल्डमेंट के आंतरिक तनाव में, तन्य तनाव और संपीड़न तनाव हमेशा साथ होते हैं, और तनाव और लोचदार विरूपण एक ही समय में मौजूद होते हैं। जब स्टील का तापमान बढ़ता है, तो उपज शक्ति कम हो जाती है, और मूल लोचदार विरूपण प्लास्टिक विरूपण बन जाता है, जो तनाव विश्राम है।
हीटिंग तापमान जितना अधिक होगा, आंतरिक तनाव से उतनी ही अधिक राहत मिलेगी। हालांकि, जब तापमान बहुत अधिक होता है, तो स्टील की सतह गंभीर रूप से ऑक्सीकृत हो जाएगी। इसके अलावा, शमन और टेम्पर्ड स्टील के PWHT तापमान के लिए, सिद्धांत स्टील के मूल टेम्परिंग तापमान से अधिक नहीं होना चाहिए, जो आम तौर पर स्टील के मूल टेम्परिंग तापमान से लगभग 30 डिग्री कम होता है, अन्यथा सामग्री शमन और टेम्परिंग प्रभाव खो देगी, और ताकत और फ्रैक्चर क्रूरता कम हो जाएगी। कम करना। इस बिंदु पर हीट ट्रीटमेंट वर्कर्स को विशेष ध्यान देना चाहिए।
आंतरिक तनाव को खत्म करने के लिए वेल्डिंग के बाद गर्मी उपचार का तापमान जितना अधिक होगा, स्टील के नरम होने की डिग्री उतनी ही अधिक होगी। आमतौर पर, स्टील के पुनःक्रिस्टलीकरण तापमान तक गर्म करके आंतरिक तनाव को समाप्त किया जा सकता है। पुनःक्रिस्टलीकरण तापमान पिघलने के तापमान से निकटता से संबंधित है।
आम तौर पर, पुनःक्रिस्टलीकरण तापमान K=0.4×पिघलने का तापमान (K) होता है। ऊष्मा उपचार तापमान पुनःक्रिस्टलीकरण तापमान के जितना करीब होता है, अवशिष्ट तनाव को खत्म करने में यह उतना ही अधिक प्रभावी होता है।
5. पी.डब्लू.एच.टी. के व्यापक प्रभाव पर विचार
पोस्ट-वेल्ड हीट ट्रीटमेंट बिल्कुल फायदेमंद नहीं है। आम तौर पर, पोस्ट-वेल्ड हीट ट्रीटमेंट अवशिष्ट तनाव को दूर करने के लिए फायदेमंद होता है, और यह केवल तभी किया जाता है जब तनाव संक्षारण के लिए सख्त आवश्यकताएं होती हैं।
हालांकि, नमूने के प्रभाव कठोरता परीक्षण से पता चलता है कि वेल्ड के बाद का ताप उपचार जमा धातु की कठोरता और वेल्डिंग ताप-प्रभावित क्षेत्र के लिए अच्छा नहीं है, और कभी-कभी वेल्डिंग ताप-प्रभावित क्षेत्र के अनाज के मोटेपन की सीमा के भीतर अंतर-दानेदार दरारें हो सकती हैं।
इसके अलावा, PWHT तनाव से राहत पाने के लिए उच्च तापमान पर सामग्री की ताकत में कमी पर निर्भर करता है। इसलिए, PWHT के दौरान, संरचना कठोरता खो सकती है। समग्र या आंशिक PWHT की संरचना के लिए, गर्मी उपचार से पहले उच्च तापमान पर वेल्डमेंट पर विचार किया जाना चाहिए। असर क्षमता।
इसलिए, जब यह विचार किया जाता है कि पोस्ट-वेल्ड हीट ट्रीटमेंट किया जाए या नहीं, तो हीट ट्रीटमेंट के फायदे और नुकसान की व्यापक रूप से तुलना की जानी चाहिए। संरचनात्मक प्रदर्शन के दृष्टिकोण से, प्रदर्शन में सुधार के पहलू हैं, और प्रदर्शन को कम करने के पहलू हैं। दोनों पहलुओं पर व्यापक विचार के आधार पर उचित निर्णय लिया जाना चाहिए।
