Дослідження технології зварювання та властивостей композитної зносостійкої пластини
В даний час, з розробкою родовищ кислотного газу, газопроводи стикаються з дедалі більш серйозним корозійним середовищем. Багато газопроводів виходять з ладу через серйозну корозію і навіть викликають вибухи, загрожуючи безпеці людей, забруднюючи навколишнє середовище, і наслідки дуже серйозні. Зі швидким розвитком промисловості виробництва сталевих труб композитна зносостійка пластина широко використовується через її механічні властивості вуглецевої сталі або легованої сталі, але також має переваги корозійної стійкості нержавіючої сталі.
Однак, оскільки два матеріали композитної зносостійкої пластини мають різні хімічні склади та фізичні властивості, легко спричинити дифузію в зоні плавлення C і розрідження легуючих елементів під час процесу зварювання, що спричиняє погіршення продуктивності зварного з'єднання і впливає на якість зварювання. Це ускладнює зварювання композитної зносостійкої пластини та термообробку після зварювання, що ускладнює зварювальну конструкцію на місці.
Щоб уникнути розрідження легуючих елементів і міграції вуглецевих елементів на межі між покриттям і підкладкою під час зварювання композитної зносостійкої пластини зазвичай використовують різні зварювальні матеріали, але цей метод збільшує навантаження на зварювання і ризик.
У цьому дослідженні було розроблено новий процес зварювання композитної сталевої труби розміром 355,6 мм × (10+3) мм. Спочатку кінець композитної сталевої труби попередньо обробляється зварюванням поверхні на заводі, а потім той самий тип зварювального матеріалу використовується на будівельному майданчику. Процес зварювання не тільки зменшує кількість зварювальних робіт, але також зменшує складність зварювання композитної зносостійкої пластини.
Випробовуваним матеріалом є композитна зносостійка пластина для стикового зварювання, розмір труби на основі композитної зносостійкої пластини становить 355,6 мм × 10 мм, матеріалом є безшовна сталева труба L360QS, а вимоги до виробництва труб і продуктивність повинні відповідати відповідним положенням GB/T9711-2001; Внутрішня облицювання являє собою аустенітну зносостійку пластину 316L з товщиною стінки 3 мм, а тип обробки композитної зносостійкої пластини - механічний композит. Хімічний склад основної сталевої труби з композиційної сталевої труби L360QS/316L з механічним композитним формуванням сильно відрізняється від складу футерівної труби, і існує певна різниця в тепловому розширенні та швидкості холодного стиснення, що легко привести до гарячі тріщини або тріщини кристалізації в перехідному шарі. У поєднанні з розбавленням складу металу шва основним матеріалом у процесі зварювання дуже легко призвести до тріщин.
У цьому дослідженні зварювальний матеріал ERNiCrMo-3, придатний як для основи, так і для внутрішньої обшивки, має добру пластичність і міцність, а також може забезпечити якість зварювання перехідного шару. У той же час, щоб забезпечити якість зварювання композитних зносостійких пластин, використовується напівавтоматичне зварювання TIG. Результати тесту показують, що:
(1) Результати оцінки ефективності зварного з’єднання, отримані за допомогою попередньої обробки поверхневого зварювання TIG та процесу стикового зварювання TIG із захистом аргону, показують, що з’єднання відповідає вимогам перевірки зовнішнього вигляду та неруйнівного контролю; Властивості на розрив і ударна в'язкість відповідають вимогам відповідних стандартів щодо механічних властивостей, а перехід між твердістю з'єднання та основним матеріалом є плавним. Зокрема, твердість труби зі сталі 316, футерованої після наплавлення, є невеликою в зоні плавлення та зоні ЗТВ. Зварне з'єднання має хорошу стійкість до міжкристалітної корозії та розтріскування SCC.
(2) Попереднє виготовлення шару зварювального матеріалу ERNiCrMo-3 навколо композитної сталевої труби може ефективно запобігти тріщинам, спричиненим різницею температурного розширення та холодного стиснення під час зварювання перехідного шару композитної зносостійкої пластини; Елементи сплаву в металі перехідного шару запобігають розведенню вуглецевою сталлю, яка відіграє хорошу ізоляційну роль для перехідного шару.
