1. ما هي التجارة الأساسية - بين اختيار أنبوب Inconel 617 الملحوم على واحد سلس ، وفي أي تطبيقات يتم لحامها من الناحية الفنية من الناحية الفنية والاختيار الاقتصادي؟
يعتمد الاختيار على توازن التكلفة ، وتوافر الحجم ، والمطالب المحددة لبيئة الخدمة. التجارة الأساسية - هي بين السلامة المتجانسة لأنبوب سلس ومزايا الاقتصاد والتحجيم للأنبوب الملحوم.
التجارة - OFF: يحتوي الأنبوب السلس على بنية حبوب موحدة حول محيطها دون انقطاع هيكلي متأصل. يحتوي الأنبوب الملحوم على التماس لحام طولي ، وهو منطقة متميزة من الناحية المعدنية. حتى مع ممارسات اللحام الممتازة ، يمكن أن تحتوي هذه المنطقة على اختلافات دقيقة في البنية المجهرية ، وإمكانية وجود عيوب طفيفة ، والضغوط المتبقية ، مما يجعلها الرابط الضعيف المحتمل تحت التحميل الحراري والميكانيكي المتطرف.
تطبيقات مناسبة للأنابيب الملحومة:
أنظمة القطر الكبيرة: بالنسبة للأنابيب التي تتجاوز 24 بوصة (وخاصة أعلى من 36 بوصة) في القطر ، يصبح التصنيع السلس باهظ الثمن أو مستحيل تقنيًا. الأنابيب الملحومة هي الخيار الوحيد القابل للتطبيق لكبير خطوط التصميم أو المعالجة الكبيرة- ، مثل أنظمة عادم التوربينات الغازية أو المولد البخاري البخاري للاستعادة الحرارية الكبيرة (HRSG).
تطبيقات الضغط السفلية -: في الأنظمة التي يكون فيها الإجهاد الأساسي هو الضغط الحراري بدلاً من الضغط الداخلي العالي (على سبيل المثال ، في الغلاف الجوي أو منخفض - ارتفاع الضغط - نقل غاز درجة الحرارة) ، وعقوبة القوة الميكانيكية في منطقة اللحام أقل أهمية. مقاومة الأكسدة لـ Inconel 617 هي الخاصية الرئيسية التي يتم استخدامها.
Cost - مشاريع حساسة: بالنسبة للمشاريع الكبيرة - حيث تكون وفورات التكلفة للأنابيب الملحومة مهمة وظروف الخدمة ضمن حدود تصميم المنتج الملحوم ، فهو خيار حكيم اقتصاديًا.
2. التماس لحام هو مجال القلق الحرج. ما هي عملية اللحام المحددة والمعادن المحددة التي يتم تحديدها عادةً لأنابيب Dister 617 الملحومة لضمان الأداء الأمثل؟
إن تحقيق لحام يطابق خصائص درجة الحرارة العالية - أمر بالغ الأهمية. تعتمد الصناعة على العمليات الآلية والمواد الاستهلاكية المختارة بعناية.
عملية اللحام: الطريقة المفضلة لتصنيع الأنابيب الملحومة هي اللحام بقوس التنغستن الغاز (GTAW أو TIG) ، وغالبًا ما يكون في إعداد تلقائي أو مداري. وتشمل الأسباب الرئيسية:
تحكم ممتاز: يسمح بالتحكم الدقيق في مدخلات الحرارة ، وهو أمر بالغ الأهمية لمنع التكسير الساخن في سبائك النيكل.
High - الجودة المعدنية لحام: ينتج لحام النزاهة نظيف وعالي- مع الحد الأدنى من التحكم المعدني.
التدريع: يتم حماية تجمع اللحام بشكل فعال بواسطة الغاز الخامل (Argon أو Helium/Argon Mix) ، مما يمنع الأكسدة والتلوث.
Filler Metal: The Standard Choice عبارة عن معدن حشو تكوين مطابق ، مثل ErnicRcomo - 1 (مواصفات AWS A5.14). من الأهمية بمكان أن يكون لدى المعدن الحشو كيمياء مماثلة للمعادن الأساسية ، وخاصة من حيث الكروم والكوبالت والموليبدينوم ، للحفاظ على مقاومة الأكسدة وقوتها. للحصول على مقاومة محسّنة للإجهاد - تكسير العمر (وهو مصدر قلق في السبائك المقصورة على هطول الأمطار ، والتي يمكن أن تكون 617 عرضة لظروف معينة) ، يمكن استخدام معدن حشو مع توازن محكم من الألومنيوم وتيتانيوم.
3. لخدمة درجة الحرارة العالية- ، كيف يختلف الأداء الطويل - عن التماس اللحام عن المعدن الأساسي ، وخاصة فيما يتعلق بقوة الزحف ومقاومة الأكسدة؟
بمرور الوقت ، يمكن أن تصبح الاختلافات بين معدن اللحام ، والحرارة - المنطقة المتأثرة (HAZ) ، والمعادن الأساسية أكثر وضوحًا.
قوة الزحف: معدن اللحام ، كونه هيكلًا يلقي ، في البداية لديه مورفولوجيا شجيرية. في حين أن معالجة حرارة اللحام - تهدف إلى تجانس هذا ، يمكن أن تكون قوة تمزق الزحف في معدن اللحام أقل قليلاً من معدن القاعدة المطاوع. غالبًا ما يحدث موقع الفشل في اختبار تمزق الزحف للمفصل الملحوم في HAZ. وذلك لأن HAZ شهدت نموًا في الحبوب وهطول الأمطار المحتملة للمراحل الثانوية (مثل الكربيد) أثناء الدورة الحرارية لحام ، مما يخلق منطقة ذات ليونة زحف مخفضة بشكل هامشي.
مقاومة الأكسدة: سوف يشكل اللحام المصنوع بشكل صحيح مع المعدن الصحيح الحشو مقياس كروم واقية (CR₂O₃) مماثلة للمعادن الأساسية. ومع ذلك ، في حالة حدوث تلوث أثناء اللحام أو إذا كانت كيمياء اللحام المعدنية خارج المواصفات - (على سبيل المثال ، المستنفدة بالكروم بسبب التدريع غير السليم) ، يمكن أن تكون مقاومة الأكسدة لتماس اللحام أدنى. هذا يمكن أن يؤدي إلى الأكسدة التفضيلية على طول خط اللحام ، الذي يعمل كمركز للإجهاد ويمكن أن يسرع الفشل في ظل الظروف الدورية.
لذلك ، فإن تصميم نظام باستخدام أنبوب Inconel 617 الملحوم غالبًا ما يشتمل على "عامل تقليل قوة اللحام" في حسابات الزحف ، مما يدل على الإجهاد المسموح به بشكل عام لحساب الضعف المحتمل للمفصل الملحوم على مدى عمر التصميم (على سبيل المثال ، 100000 ساعة).
4. ما هو post - معالجة حرارة اللحام (PWHT) مطلوبة لأنبوب ملحوم 617 ، وما هي الأهداف المعدنية المحددة لهذا العلاج؟
PWHT لا ينصح فقط ؛ من الضروري أن يحقق Inconel 617 Alleded Pipe أداءً مناسبًا للخدمة. العلاج القياسي هو حل الصلب.
معلمات PWHT النموذجية: يتم تسخين الأنبوب إلى نطاق درجة حرارة من 1140 درجة إلى 1200 درجة (2080 درجة فهرنهايت إلى 2190 درجة فهرنهايت) ، ويتم الاحتفاظ به لفترة كافية لتحقيق التوحيد (عادةً ساعة واحدة لكل بوصة من السماكة) ، ثم يتم تبريدها بسرعة ، وعادةً ما يكون ذلك عن طريق تبريد الماء.
الأهداف المعدنية للحل الصلب:
حل المترسبات: يذوب درجة الحرارة المرتفعة المراحل الثانوية (وخاصة كربيد مثل M23C6 ومراحل TCP التي قد تكون) التي قد ترسب في HAZ أثناء اللحام. يمكن لهذه الرواسب استنفاد الكروم من المصفوفة ويحتضن حدود الحبوب.
تجانس معدن اللحام: يساعد على تجانس الهيكل الشجيري المصبوب AS- ، مما يحسن ليونة وصبغته.
تخفيف الإجهاد: إنه يخفف من الضغوط المتبقية المرتفعة المغلقة من عملية اللحام ، مما يقلل من خطر تكسير أو تشويه التآكل أثناء الخدمة.
ضبط حجم الحبوب: يعيد بلورة البنية المجهرية ، مما يؤدي إلى حجم موحد للحبوب. يجب توخي الحذر ، لأن درجة الحرارة المفرطة أو الوقت يمكن أن تؤدي إلى نمو مفرط الحبوب ، والذي يمكن أن يضر بخصائص ميكانيكية منخفضة درجة الحرارة.
5. من وجهة نظر ضمان الجودة ، ما هي أساليب الاختبار المدمر (NDT) غير المهمة ، وما هي العيوب التي تم تصميمها لاكتشافها؟
يعد NDT الصارم الأداة الأساسية لضمان سلامة تماس اللحام قبل أن يدخل الأنبوب في الخدمة.
100 ٪ اختبار الموجات فوق الصوتية الآلية (UT): هذه هي الطريقة الأكثر أهمية NDT لتماس اللحام. نظام UT الآلي يقوم بمسح كامل طول اللحام. إنه فعال للغاية في اكتشاف العيوب المستوية الداخلية مثل عدم وجود الانصهار والشقوق وضوطي الخبث الموجه بالتوازي مع شعاع اللحام. يوفر فحصًا مفصلاً وقابل للتسجيل للجودة الداخلية للحام.
اختبار اختراق الصبغة 100 ٪ (PT) أو فحص اختراق السائل (LPI): يتم استخدام هذه الطريقة للكشف عن السطح - عيوب كسر مثل الشقوق الدقيقة أو المسامية أو عدم الانصهار على السطح. إنها طريقة التكلفة بسيطة نسبيًا ومنخفضة نسبيًا - توفر مؤشرا مرئيًا واضحًا لأي عيوب سطحية.
الاختبار الإشعاعي (RT): أثناء استخدامه أيضًا ، يكون RT ثانويًا في بعض الأحيان إلى UT للطبقة الطولية. إنه ممتاز لاكتشاف العيوب الحجمية مثل مسامية وتجويف الانكماش ولكن يمكن أن تكون أقل حساسية للشقوق المغلقة بإحكام والتي تتجه نحو تمامًا مع شعاع الأشعة x -.
يوفر مزيج من UT للعيوب الداخلية و PT للعيوب السطحية فحصًا شاملاً لضمان الجودة ، مما يضمن أن يكون الأنابيب الملحومة خالية من العيوب التي يمكن أن تعمل كمواقع بدء للفشل في خدمة درجة الحرارة العالية-. يتم تعريف معايير القبول لهذه الاختبارات بصرامة من خلال مواصفات مثل ASME SA - 928 أو متطلبات خاصة بالعميل.
