L'acier résistant à la chaleur fait référence à l'acier qui présente à la fois une stabilité thermique et une résistance thermique dans des conditions de température élevée. La stabilité thermique fait référence à la capacité de l'acier à maintenir sa stabilité chimique (résistance à la corrosion, non-oxydation) dans des conditions de température élevée. La résistance thermique fait référence à la résistance suffisante de l’acier dans des conditions de température élevée. La résistance à la chaleur est principalement assurée par des éléments d'alliage tels que le chrome, le molybdène, le vanadium, le titane et le niobium. Par conséquent, la sélection des matériaux de soudage doit être déterminée en fonction de la teneur en éléments d’alliage du métal de base. L'acier résistant à la chaleur est largement utilisé dans la construction d'équipements pour l'industrie pétrolière et pétrochimique. La plupart des aciers perlitiques résistants à la chaleur avec lesquels nous entrons souvent en contact ont une teneur en alliages plus faible, comme le 15CrMo, le 1Cr5Mo, etc.
1 Soudabilité de l'acier au chrome-molybdène résistant à la chaleur
Le chrome et le molybdène sont les principaux éléments d'alliage de l'acier perlitique résistant à la chaleur, qui améliorent considérablement la résistance à haute température et la résistance à l'oxydation à haute température du métal. Cependant, ils détériorent les performances de soudage du métal et ont tendance à se tremper dans la zone de soudure et affectée thermiquement. Après refroidissement à l'air, il est facile de produire une structure martensitique dure et cassante, qui affecte non seulement les propriétés mécaniques du joint soudé, mais génère également d'importantes contraintes internes, entraînant une tendance à la fissuration à froid.
Par conséquent, le principal problème lors du soudage de l’acier résistant à la chaleur réside dans les fissures, et les trois facteurs qui provoquent les fissures sont : la structure, la contrainte et la teneur en hydrogène dans la soudure. Il est donc particulièrement important de développer un procédé de soudage raisonnable.
2 Procédé de soudage des aciers perlitiques réfractaires
2.1 Biseau
Le biseau est généralement traité par un procédé de découpe à la flamme ou au plasma. Si nécessaire, la coupe doit être préchauffée. Après le polissage, une inspection PT doit être effectuée pour éliminer les fissures sur le biseau. On utilise généralement une rainure en forme de V, avec un angle de rainure de 60°. Du point de vue de la prévention des fissures, un angle de rainure plus grand est avantageux, mais il augmente la quantité de soudage. En même temps, la rainure et les deux côtés de la partie intérieure sont polis pour éliminer l'huile et la rouille. et l'humidité et d'autres contaminants (éliminant l'hydrogène et empêchant les pores).
2.2 Appairage
Il est nécessaire que l'assemblage ne puisse pas être forcé pour éviter les contraintes internes. L'acier au chrome-molybdène résistant à la chaleur ayant une plus grande tendance à se fissurer, la retenue de la soudure ne doit pas être trop importante lors du soudage pour éviter une rigidité excessive, notamment lors du soudage de tôles épaisses. L'utilisation de tirants, de pinces et de pinces permettant à la soudure de se rétracter librement doit être évitée autant que possible.
2.3 Sélection des méthodes de soudage
À l'heure actuelle, les méthodes de soudage couramment utilisées pour le soudage des pipelines dans nos unités d'installation pétrolières et pétrochimiques sont le soudage à l'arc au tungstène pour la couche de base et le soudage à l'arc avec électrode pour le couvercle de remplissage. D'autres méthodes de soudage comprennent le soudage sous protection sous gaz inerte fondu (soudage MIG), le soudage sous protection contre le gaz CO2, le soudage sous laitier électrique et le soudage automatique à l'arc submergé, etc.
2.4 Sélection des matériaux de soudage
Le principe de sélection des matériaux de soudage est que la composition de l'alliage et les propriétés de résistance du métal fondu doivent être fondamentalement cohérentes avec les indicateurs correspondants du métal de base ou doivent répondre aux indicateurs de performance minimaux proposés par les conditions techniques du produit. Afin de réduire la teneur en hydrogène, une baguette de soudage alcaline à faible teneur en hydrogène doit être utilisée en premier. La baguette de soudage ou le flux doit être séché selon le processus prescrit et retiré si nécessaire. Il doit être installé dans un seau isolant pour baguette de soudage et retiré si nécessaire. Il ne devrait pas y en avoir plus de 4 dans le seau d’isolation des baguettes de soudage. heures, sinon il doit être séché à nouveau et le nombre de temps de séchage ne doit pas dépasser trois fois. Il existe des réglementations détaillées dans le processus de construction spécifique. Lors du soudage à l'arc manuel d'acier au chrome-molybdène résistant à la chaleur, des électrodes en acier inoxydable austénitique, telles que les électrodes A307, peuvent également être utilisées, mais un préchauffage est toujours nécessaire avant le soudage. Cette méthode convient aux situations dans lesquelles la construction soudée ne peut pas être traitée thermiquement après le soudage.
2.5 Préchauffage
Le préchauffage est une mesure de processus importante pour le soudage des fissures à froid et la relaxation des contraintes de l'acier perlitique résistant à la chaleur. Afin de garantir la qualité du soudage, qu'il s'agisse de soudage par points ou pendant le processus de soudage, il doit être préchauffé et maintenu dans une certaine plage de température.
2.6 Refroidissement lent après soudage
Le refroidissement lent après le soudage est un principe qui doit être strictement suivi lors du soudage d'aciers au chrome-molybdène résistant à la chaleur. Cela doit être fait même en été chaud. Généralement, un tissu en amiante est utilisé pour recouvrir la soudure et la zone proche du joint immédiatement après le soudage. Les petites soudures peuvent être placées à refroidir lentement dans un tissu en amiante.
2.7 Traitement thermique après soudage
Le traitement thermique doit être effectué immédiatement après le soudage, afin d'éviter l'apparition de fissures retardées, d'éliminer les contraintes et d'améliorer la structure.
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3 Précautions pour le soudage
(1) Lors du soudage de ce type d'acier, des mesures telles qu'un préchauffage et un refroidissement lent après le soudage doivent être prises. Cependant, plus la température de préchauffage est élevée, mieux c'est. Les exigences du processus de soudage doivent être strictement respectées.
(2) Le soudage multicouche doit être utilisé pour les plaques épaisses et la température entre les couches ne doit pas être inférieure à la température de préchauffage. Le soudage doit être effectué en une seule fois et il est préférable de ne pas l'interrompre. S'il est nécessaire de faire une pause entre les couches, des mesures d'isolation thermique et de refroidissement lent doivent être prises, et les mêmes mesures de préchauffage doivent être prises avant de souder à nouveau.
(3) Pendant le processus de soudage, il convient de veiller à remplir les cratères d'arc, à polir les joints et à éliminer les fissures de cratère (fissures chaudes). De plus, plus le courant est important, plus le cratère de l’arc est profond. Par conséquent, les instructions du processus de soudage doivent être strictement suivies pour sélectionner les paramètres de soudage et l’énergie de ligne de soudage appropriée.
(4) L'organisation de la construction est également un facteur important affectant la qualité du soudage, et la coopération de différents types de travaux est particulièrement importante pour éviter de gâcher la qualité de l'ensemble de la soudure en raison d'un échec de connexion au processus suivant.
(5) Il convient également de prêter attention à l'influence de l'environnement météorologique. Lorsque la température ambiante est basse, la température de préchauffage peut être augmentée de manière appropriée pour éviter que la température ne baisse trop rapidement, et des mesures d'urgence telles qu'une protection contre le vent et la pluie peuvent être prises.
4 Résumé
Le préchauffage, la conservation de la chaleur, le traitement thermique après soudage et d'autres processus sont des mesures de processus nécessaires pour le soudage de l'acier résistant à la chaleur au chrome-molybdène. Les trois sont tout aussi importants et ne peuvent être ignorés. Si un lien est omis, les conséquences seront graves. Les soudeurs doivent appliquer strictement les procédures de soudage et renforcer le sens des responsabilités des soudeurs. Nous ne devons pas prendre de risques et guider les soudeurs dans la mise en œuvre du processus avec sérieux et nécessité. Tant que nous mettons strictement en œuvre le processus de soudage pendant le processus de construction, coopérons bien avec différents types de travaux et organisons le processus de manière raisonnable, nous pouvons garantir la qualité du soudage et les exigences techniques.
Heure de publication : 01 novembre 2023
