15CrMoG on kroom-molübdeenist (Cr-Mo) valmistatud õmblusteta terastoru, mis on määratletud standardis GB 5310 kõrgsurvekatelde ja soojusvaheti teenuse jaoks. Selle nimikoostis umbes 0,15% süsinikku, 1,0% kroomi ja 0,5% molübdeeni annab sellele hea roometugevuse ja oksüdatsioonikindluse kõrgetel temperatuuridel, kuid see on ka karastatav teras, mis nõuab distsiplineeritud keevitusprotseduure, et vältida külmpragusid ja kuumusest mõjutatud tsooni (HAZ) kahjustusi.
Soovitatavad keevitusprotsessid
Käsitsi kaarkeevitus (SMAW) ja gaasvolframkaarkeevitus (GTAW) on 15CrMoG jaoks kõige sagedamini kasutatavad protsessid. Veskis kasutatakse suure läbimõõduga torude pikisuunaliste õmbluste jaoks sukelkaarkeevitust (SAW). Juurekäikude puhul annab GTAW parima kontrolli läbitungimise ja sisemise profiili üle; täite- ja korgikäigud täidetakse sageli SMAW-ga, et suurendada tootlikkust.
Keevitustarvikud
Tarbeainete keemia peaks vastama mitteväärismetallile. Tüüpilised valikud:
| Protsess | Tarbitav | Standardne |
|---|---|---|
| SMAW | E5515-B2 (nt R307 klass) madala vesinikusisaldusega elektrood | GB/T 5118 / AWS A5.5 E8018-B2 |
| GTAW | Täitetraat ER80S-B2 | AWS A5.28 |
| Erinevad liitekohad austeniitsest roostevabast terasest | Nikli baasil täitemetall, näiteks ERNiCr-3 | AWS A5.14 |
Elektroodid peaksid olema aluselist (madala vesinikusisaldusega) tüüpi, et hoida difundeeruvat vesinikku alla 5 ml/100 g sadestunud metalli kohta. Kuivatage elektroode 300-350 kraadi juures enne kasutamist tund aega ja hoidke neid kohapeal kuumutatud värinates. Kulumaterjalide ostmisel kontrollige ladestunud metalli löögienergia aruannet, mis peaks toatemperatuuril olema vähemalt 47 J.
Eelsoojendus ja keevitusjärgne kuumtöötlus
Eelsoojenda:150-200 kraadi enamiku liigeste konfiguratsioonide jaoks; tõsta seda paksude seinte või väga vaoshoitud liigeste jaoks. Eelsoojendus aeglustab jahutuskiirust ja takistab külmpragunemist martensiitsete muundumisel.
Läbipääsu temperatuur:hoida alla 300 kraadi.
Järelkuumutamine vesiniku eemaldamiseks:kohe pärast keevitamist hoidke 350-400 kraadi juures 2 tundi enne jahutamist ümbritseva õhuni, et vesinik saaks välja difundeeruda.
PWHT:tavaliselt 680±15 kraadi, hoidmisajaga umbes 1 tund 25 mm seinapaksuse kohta. Termopaari paigutus peaks hoidma temperatuurigradienti 150 kraadi piires meetri kohta.
Ilma PWHTta jäetud keevisõmblused võivad kaotada rohkem kui 50% oma sitkusest ja säilitada kõrge jääkpinge, seega on PWHT kohustuslik 15CrMoG survekeevisõmbluste puhul katla kasutuses.
Levinud vead ja ennetamine
| Defekt | Ennetamine |
|---|---|
| Külm pragunemine | Kontrollige difundeeruvat vesinikku alla 5 ml/100 g, rakendage eelsoojendus, viige järelsoojendus kohe lõpule |
| Sulandumise puudumine | Kasutage alalisvoolu vastupidist polaarsust, õiget põleti nurka ja liikumiskiirust |
| Räbu kaasamine | Puhastage iga keevisliin põhjalikult, kasutage väikest võnkumist |
| Kuum lõhenemine | Piirake väävli ja fosfori sisaldus mittevääris- ja täitemetallis alla 0,015%. |
Kõik leitud defektid tuleb lihvimise teel täielikult eemaldada ja ala enne paranduskeevitamist vajaliku eelsoojenduseni soojendada.
Keevisliidete toimivuse hindamine
Tõmbekatse:liite tugevus mitte väiksem kui põhimetallil.
Painde testimine:pärast 180-kraadist painutust ei teki pragusid.
Charpy V-kujuline löök:vähemalt 27 J -20 kraadi juures.
Kõvadus:HAZ kõvadus ei ületa 240 HV10.
Metallograafiline uuring:ei sisalda karastamata martensiiti ega liigseid lisandeid.
Radiograafiline testimine (RT):Kriitiliste keevisõmbluste jaoks on vajalik 100% RT, millele lisanduvad kõvaduse uuringud.
Kõrge temperatuuri vastupidavus:pikaajalist jõudlust saab kontrollida roomamisrebenemise testimisega, näiteks murdepingega vähemalt 80 MPa 550 kraadi juures 100 000 tunni jooksul.
Vastavalt ASME IX jaotisele ja samaväärsetele kvalifikatsioonikoodidele tuleb kõik keevitusprotseduuride kvalifikatsioonikirjed ja katsetulemused dokumenteerida ja arhiveerida.
KKK
Miks tuleb 15CrMoG enne keevitamist eelsoojendada?
Eelkuumutamine aeglustab keevisõmbluse ja HAZ-i jahutuskiirust, vältides kõva, pragudele tundliku martensiidi teket. Seinapaksusega üle 20 mm põhjustab ebapiisav eelsoojendus ülemäärase HAZ-i kõvaduse ja suure külmpragunemise ohu.
Mis on 15CrMoG õige eelsoojendustemperatuur?
Tavaliselt 150–200 kraadi, mõõdetuna liigendist teatud kaugusel, kusjuures läbipääsu temperatuur hoitakse alla 300 kraadi. Konkreetne väärtus tuleks kinnitada keevitusprotseduuri spetsifikatsioonis.
Kas keevitusjärgne kuumtöötlus on alati vajalik?
Rõhku hoidvate keevisõmbluste jaoks katlateeninduses jah. PWHT umbes 680±15 kraadi juures leevendab jääkpingeid ja leevendab HAZ-i. Hoidmisaeg on tavaliselt üks tund 25 mm seina paksuse kohta.
Millist elektroodi kasutatakse 15CrMoG keevitamiseks?
Madala vesinikusisaldusega Cr-Mo elektroodid klassist E5515-B2 (nt R307) GB/T 5118 kohta, mis on samaväärsed E8018-B2-ga AWS A5.5 kohta. GTAW kasutab sobivat ER80S-B2 traati.
Kuidas keevitada 15CrMoG austeniitse roostevaba terasega?
Kasutage niklipõhist täitematerjali, näiteks ERNiCr-3 AWS A5.14 kohta. See väldib süsiniku migratsiooni ja soojuspaisumise mittevastavuse probleeme erinevas ühenduskohas. Protseduur peab olema enne tootmiskeevitamist kvalifitseeritud.
Milliseid katseid on vaja 15CrMoG keevitusprotseduuri kvalifitseerimiseks?
Tõmbe-, painde-, Charpy löögi-, kõvaduse- ja metallograafilised testid ning kriitiliste ühenduste radiograafiline kontroll. Tulemused dokumenteeritakse ASME IX jaotise või kohaldatava koodi järgi ja säilitatakse koos projekti dokumentidega.
