عيوب لحام الصمامات السطحية للمواد كيفية التعامل معها

عيوب لحام الصمامات السطحية للمواد كيفية التعامل معها

سطح ختم الصمام هو وجه العمل الرئيسي للصمام، وترتبط جودة سطح الختم بعمر خدمة الصمام، وعادةً ما يتم وضع مادة السطح الختم في الاعتبار لمقاومة التآكل، ومقاومة التآكل، ومقاومة التآكل، ومقاومة الأكسدة وعوامل أخرى. تنقسم عادة إلى فئتين: المواد اللينة، والمواد الصلبة الختم.
سطح ختم الصمام هو وجه العمل الرئيسي للصمام، وترتبط جودة سطح الختم بعمر خدمة الصمام، وعادةً ما يتم مراعاة مقاومة التآكل، ومقاومة التآكل، ومقاومة التآكل، ومقاومة الأكسدة وعوامل أخرى.
عادة ما تكون هناك فئتان رئيسيتان:
(1) مادة ناعمة
1، المطاط (بما في ذلك مطاط البوتادين، مطاط الفلور، إلخ.)
2، البلاستيك (PTFE، النايلون، الخ.)
(2) مواد الختم الصلبة
1، سبائك النحاس (لصمام الضغط المنخفض)
2، الفولاذ المقاوم للصدأ الكروم (لصمام الضغط العالي العادي)
3، سبيكة Sitai (لصمامات درجة الحرارة العالية والضغط العالي وصمامات التآكل القوية)
4. سبائك النيكل الأساسية (للوسائط المسببة للتآكل)
جدول اختيار المواد السطحية لختم الصمام
مادة سطح ختم الصمام باستخدام درجة الحرارة / صلابة سطح ختم الصمام البرونزي المتوسط ​​القابل للتطبيق -273 ~ 232 الماء ومياه البحر والهواء والأكسجين والبخار المشبع سطح ختم الصمام 316L -268 ~ 31614HRC البخار والماء والنفط والغاز والغاز المسال و تآكل طفيف آخر وعدم تآكل سطح إغلاق الصمام 17-4PH المتوسط ​​-40 ~ 40040 ~ 45HRC مع وسائط قابلة للتآكل قليلاً ولكن مسببة للتآكل Cr13 وجه ختم الصمام -101 ~ 40037 ~ 42HRC مع وسائط قابلة للتآكل قليلاً ولكنها قابلة للتآكل وجه ختم صمام سبيكة Stalli -268 ~65040 ~ 45HRC (درجة حرارة الغرفة)
38HRC (650 درجة مئوية) مع الوسائط المسببة للتآكل والمتآكلة من سبائك Monel KS سطح ختم الصمام -240 ~ 48227 ~ 35HRC
30 ~ 38HRC القلويات والملح والمواد الغذائية والمحلول الحمضي بدون هواء، وما إلى ذلك. سطح ختم صمام Hasloy CB 371
53814HRC
23HRC حمض معدني أكال، حمض الكبريتيك، حمض الفوسفوريك، غاز حمض الهيدروكلوريك الرطب، محلول خالي من حمض الكلوريك، وسط أكسدة قوي رقم 20 سطح ختم صمام سبيكة -45.6 ~ 316
-253 ~ 427 وسط مؤكسد وتركيزات مختلفة من حامض الكبريتيك
كيفية التعامل مع عيوب لحام الصمامات
1، نظرة عامة على
من بين صمامات الضغط في خطوط الأنابيب الصناعية، تحظى صمامات الفولاذ المصبوب بشعبية بسبب تكلفتها الاقتصادية وتصميمها المرن. ومع ذلك، نظرًا للقيود المفروضة على حجم الصب وسمك الجدار والمناخ والمواد الخام وعمليات البناء، يمكن أن تحدث عيوب الصب مثل فتحات القصبة الهوائية والمسام والشقوق ومسامية الانكماش وثقوب الانكماش والشوائب، خاصة في مصبوبات سبائك الصلب مع صب الرمل. لأنه كلما زاد عدد عناصر صناعة السبائك في الفولاذ، كلما كانت سيولة الفولاذ السائل أسوأ، ومن المرجح أن تحدث عيوب الصب. ولذلك، فإن التمييز بين العيوب وصياغة عملية لحام إصلاح معقولة واقتصادية وعملية وموثوقة لضمان أن صمام لحام الإصلاح يلبي متطلبات الجودة أصبح مصدر قلق مشترك لمعالجة الصمامات الساخنة والباردة. تقدم هذه الورقة طرق إصلاح اللحام وتجربة العديد من العيوب الشائعة في المسبوكات الفولاذية (يتم تمثيل القطب بالعلامة التجارية القديمة).
2. علاج الخلل
2.1 الحكم العيب
في ممارسة الإنتاج، لا يُسمح ببعض عيوب الصب لإصلاح اللحام، مثل الشقوق المخترقة، والعيوب المخترقة (من خلال القاع)، ومسام قرص العسل، وعدم القدرة على الرمل والخبث وانكماش المساحة التي تزيد عن 65 سم مربع، وكذلك العيوب الرئيسية الأخرى التي لا يمكن إصلاحها باللحام المتفق عليها في العقد. يجب تحديد نوع الخلل قبل إصلاح اللحام.
2.2. ازالة العيوب
في المصانع، يمكن استخدام تلاعب الهواء بقوس الكربون لإزالة عيوب الصب، ومن ثم يمكن استخدام طاحونة الزاوية اليدوية لتلميع الأجزاء المعيبة حتى ينكشف البريق المعدني. ولكن في ممارسة الإنتاج، تتم إزالة العيوب مباشرة باستخدام قطب الفولاذ الكربوني ذي التيار العالي ويتم طحن اللمعان المعدني بواسطة طاحونة الزاوية. بشكل عام، يمكن إزالة عيوب الصب بواسطة قطب كهربائي 2.3. تسخين الأجزاء المعيبة
مصبوبات الفولاذ الكربوني والفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي، حيث تكون مساحة جزء اللحام الإصلاحي أقل من 65 سم 2، والعمق أقل من 20٪ أو 25 مم من سمك الصب، لا تحتاج عمومًا إلى التسخين المسبق. ومع ذلك، ZG15Cr1Mo1V، ZGCr5Mo وغيرها من المسبوكات الفولاذية اللؤلؤية يجب أن يتم تسخينها مسبقًا عند درجة حرارة تتراوح من 200 إلى 400 درجة مئوية (إصلاح اللحام باستخدام قطب كهربائي من الفولاذ المقاوم للصدأ، درجة الحرارة صغيرة) ويجب ألا يقل وقت التثبيت عن 60 دقيقة بسبب ميل التصلب العالي من الفولاذ وسهولة تكسير اللحام البارد. مثل الصب لا يمكن التسخين بشكل عام، الأكسجين المتوفر - الأسيتيلين في منطقة العيب ويتوسع 20 مم بعد تسخينه إلى 300-350 درجة مئوية (المراقبة البصرية الخلفية الدقيقة باللون الأحمر الداكن)، شعلة القطع الكبيرة بمسدس اللهب المحايد تتأرجح أولاً بسرعة في العيب و يكون المحيط دائريًا لبضع دقائق، ثم يتحرك ببطء لمدة 10 دقائق (اعتمادًا على سمك العيب)، واجعل الأجزاء المعيبة بالكامل بعد التسخين المسبق، وملء اللحام بسرعة.
3.2. العلاج الكهربائي
قبل إصلاح اللحام، يجب أولاً التحقق مما إذا كان القطب مسخنًا مسبقًا، بشكل عام يجب أن يكون القطب الكهربائي 150 ~ 250 درجة مئوية لتجفيف 1H. يجب وضع القطب المسخن مسبقًا في صندوق العزل، بحيث يمكن استخدامه حسب الحاجة. يتم تسخين القطب 3 مرات مرارا وتكرارا. إذا سقط الطلاء الموجود على سطح القطب الكهربائي، أو حدث تشققات أو صدأ، فلا ينبغي استخدامه.
3.3. إصلاح أوقات اللحام
بالنسبة للمسبوكات المحصورة، مثل تسرب غلاف الصمام بعد اختبار الضغط، يُسمح عمومًا بإصلاح الجزء نفسه مرة واحدة فقط، ولا يمكن إصلاحه بشكل متكرر، لأن لحام الإصلاح المتكرر سيجعل حبيبات الفولاذ خشنة، مما يؤثر على خاصية تحمل الصب، ما لم يكن من الممكن معالجة الصب بالحرارة مرة أخرى بعد اللحام. يجب ألا يتجاوز لحام نفس الجزء بدون ضغط 3 مرات. يجب معالجة مصبوبات الفولاذ الكربوني التي تم إصلاحها لأكثر من مرتين في نفس الجزء للتخلص من الإجهاد بعد اللحام.
3.4. إصلاح ارتفاع طبقة اللحام
يكون ارتفاع اللحام الإصلاحي للمصبوب بشكل عام أعلى بحوالي 2 مم من مستوى الصب، وهو مناسب للتشغيل الآلي. طبقة اللحام الإصلاحية منخفضة جدًا، ومن السهل إظهار ندبة اللحام بعد التشغيل الآلي. طبقة اللحام الإصلاحية عبارة عن مادة عالية جدًا وتستغرق وقتًا طويلاً وشاقة
4، إصلاح اللحام بعد العلاج
4.1. لحام إصلاح مهم
في ASTMA217/A217M-2007، تعتبر المسبوكات ذات التسرب أثناء الاختبار الهيدروليكي، والمسبوكات ذات مساحة لحام الإصلاح> 65 سم 2، والمسبوكات ذات العمق> 20٪ من سمك جدار الصب أو 25 مم بمثابة لحام إصلاح مهم. يُقترح في المعيار A217 أنه يجب إجراء إزالة الضغط أو إعادة التسخين بالكامل، ويجب إجراء عملية إزالة الضغط أو إعادة التسخين بالكامل بطريقة معتمدة ومؤهلة، أي أنه يجب صياغة عملية لحام الإصلاح لإصلاح اللحام المهم. وفقًا لـ ASTMA352/A352M2006، يعد تخفيف الضغط أو المعالجة الحرارية بعد عمليات اللحام الرئيسية أمرًا إلزاميًا. في معيار الصناعة الصيني المقابل JB/T5263-2005 لـ A217/A217M، يتم تعريف لحام الإصلاح المهم على أنه "عيب خطير". ولكن في الواقع، بالإضافة إلى أنه يمكن إعادة تسخين المعالجة الفارغة بالكامل، غالبًا ما توجد العديد من العيوب في عملية التشطيب، ولا يمكن معالجتها حرارياً بالكامل. لذلك، في ممارسة الإنتاج، عادةً ما يتم حل المشكلة بطريقة فعالة في الموقع بواسطة عامل لحام ذي خبرة وحاصل على شهادة لحام أوعية الضغط.
4.2. القضاء على التوتر
العيوب التي تم العثور عليها بعد الانتهاء من لحام الإصلاح، لم تكن قادرة على القيام بمعالجة تخفيف الإجهاد بشكل عام، ويمكن عمومًا استخدام طريقة تسخين لهب الأكسجين والأسيتيلين للجزء العيب. يتم استخدام شعلة القطع الكبيرة لتأرجح اللهب المحايد ببطء ذهابًا وإيابًا، ويتم تسخين الصب حتى يظهر السطح باللون الأحمر الداكن (حوالي 740 درجة مئوية)، ويتم الحفاظ على الصب دافئًا (2 دقيقة / مم، ولكن ليس أقل من 30 دقيقة) ). يجب تغطية العيوب بألواح الأسبستوس مباشرة بعد معالجة تخفيف الضغط. عيوب قطر صمام الفولاذ البرليتي، يجب أيضًا ملء اللحام الإصلاحي بقطر لوحة الأسبستوس، بحيث يكون التبريد بطيئًا. هذه العملية بسيطة واقتصادية، ولكنها تتطلب أن يكون لدى عامل اللحام بعض الخبرة العملية.
لا تتم معالجة مصبوبات الفولاذ المقاوم للصدأ عمومًا بعد لحام الإصلاح، ولكن يجب أن يتم لحامها في مكان جيد التهوية، بحيث تبرد منطقة اللحام الإصلاحية بسرعة. ما لم تتم الإشارة إلى أن الهيكل الأوستنيتي قد تغير بعد إصلاح اللحام، أو أنه عيب خطير. وكما يسمح العقد والشروط، يجب إعادة معالجة المحلول الصلب. مصبوبات الفولاذ الكربوني ذات مناطق العيوب الكبيرة والعميقة ومصبوكات بيرلايت المختلفة في مرحلة تنظيف المسبوكات وفي الآلات الخام، ولكن مع السماح بالتشطيب، يجب معالجتها بإزالة الإجهاد بعد لحام الإصلاح. يمكن ضبط درجة حرارة تخفيف الإجهاد من الفولاذ الكربوني على 600 ~ 650 درجة مئوية، ويمكن ضبط درجة حرارة التقسية ZG15Cr1Mo1V وZGCr5Mo على 700 ~ 740 درجة مئوية، ويمكن ضبط درجة حرارة التقسية ZG35CrMo على 500 ~ 550 درجة مئوية. بالنسبة لجميع المسبوكات الفولاذية، فإن زمن الاحتفاظ بالحرارة للتلطيف لتخفيف الضغط لا يقل عن 120 دقيقة، ويتم تحرير المسبوكات عندما يبرد الفرن إلى أقل من 100 درجة مئوية.
4.3 الاختبارات غير المدمرة
بالنسبة لـ "العيوب الرئيسية" و"لحام الإصلاح الرئيسي" لسبائك الصمامات، تنص ASTMA217A217M-2007 على أنه إذا كان إنتاج الصب يفي بأحكام المتطلبات التكميلية S4 (فحص الجسيمات المغناطيسية)، فيجب فحص لحام الإصلاح عن طريق فحص الجسيمات المغناطيسية لنفس المنتج. معيار الجودة كما هو الحال في الصب. إذا تم إنتاج الصب وفقًا للمتطلبات التكميلية لـ S5 (الفحص الشعاعي)، فيجب استخدام نفس الحقن مثل فحص الصب في اختبار التسرب الهيدروليكي للصب، أو لإصلاح اللحام لأي صب يكون عمق الحفرة فيه يتجاوز 20% من سمك الجدار أو 1in1(25mm) ولإصلاح اللحام لأي صب تكون مساحة حفرته أكبر من 10in2(65cm2) تقريبًا، يتم إجراء فحص الخط. ينص معيار JB/T5263-2005 على أنه يجب إجراء الفحص بالأشعة أو بالموجات فوق الصوتية بعد إصلاح اللحام للعيوب الثقيلة. وهذا يعني أنه بالنسبة للعيوب الثقيلة ولحام الإصلاح المهم، يجب إجراء فحص فعال غير مدمر، وإثبات أهليته قبل الاستخدام.
4.4. تقدير الدرجة
أما بالنسبة لدرجة تقرير عيوب الفحص غير المدمر لمنطقة لحام الإصلاح، فإن JB/T3595-2002 ينص على أنه يجب تقييم أخدود الصمام وجزء لحام الإصلاح للأجزاء الفولاذية المصبوبة لصمام محطة الطاقة وفقًا لـ GB/T5677-1985، و الدرجة مؤهلة. يجب تقييم اللحام التناكبي للصمام وفقًا للمواصفة GB/T3323-1987، وهو مؤهل من الدرجة الثانية. يقدم JB/T644-2008 أيضًا أحكامًا واضحة بشأن وجود درجتين مختلفتين من العيوب في المسبوكات في نفس الوقت. عندما يكون هناك نوعان أو أكثر من العيوب بدرجات مختلفة في منطقة التقييم، تعتبر الدرجة الأدنى هي درجة التقييم الشامل. عند وجود نوعين أو أكثر من العيوب بنفس الدرجة يتم تخفيض الدرجة الشاملة بدرجة واحدة.
بالنسبة لإدراج الخبث وعدم الانصهار وعدم اختراق العيوب في منطقة لحام الإصلاح، تنص JB/T6440-2008 على أنه يمكن تقييم تضمين الخبث لعيوب الصب، ويمكن اعتبار مسامية العيوب في منطقة لحام الإصلاح مسامية تقييم عيوب الصب.
لا يشير عقد طلب الصمامات في ظل ظروف العمل العامة إلى درجة مصبوبات الصمامات، ناهيك عن درجة التأهيل بعد إصلاح ولحام العيوب في العقد، الأمر الذي غالبًا ما يجلب العديد من التناقضات في إنتاج الصمامات وفحصها وبيعها. وفقًا لمستوى الجودة الفعلي للمسبوكات الفولاذية في الصين والعديد من سنوات الخبرة، يُعتقد عمومًا أن درجة تقييم منطقة اللحام للإصلاح لا ينبغي أن تكون أقل من المستوى 3 لـ GB/T5677-1985، أي المستوى ⅲ لـ ASMEE446b معيار. يجب أن تتوافق الأجزاء التي تحمل الغلاف من الصمامات الفولاذية المصبوبة والصمامات الفولاذية المصبوبة ذات الضغط العالي تحت ظروف خطوط الأنابيب المقاومة للأحماض بشكل عام مع معايير ASMEE446b ⅱ أو أعلى. تظهر نتائج الفحص الشعاعي أنه في منطقة العيوب التي تم إصلاحها وفقًا للإجراءات والمواصفات القياسية، تكون العيوب الناتجة عن عملية الكسوة أقل وأكثر درجة من الصب نفسه. باختصار، لا ينبغي الاستخفاف بإصلاح اللحام كجزء من عملية التصنيع.
4.5. اختبار الصلابة
على الرغم من أن منطقة لحام الإصلاح مؤهلة عن طريق الفحص غير المدمر، ولكن إذا كانت هناك حاجة إلى التشغيل الآلي، فيجب فحص صلابة منطقة لحام الإصلاح مرة أخرى، وهو أيضًا فحص تأثير التخلص من الإجهاد. إذا لم تكن درجة حرارة التقسية كافية، أو لم يكن الوقت كافيًا، فسوف يتسبب ذلك في ارتفاع منطقة اللحام لقوة معدن الانصهار، وضعف اللدونة، وستكون منطقة اللحام بالقطع صعبة للغاية، ومن السهل أن تؤدي إلى انهيار الأداة. خصائص المعدن الأساسي والمعادن المنصهرة غير متسقة، ومن السهل التسبب في تركيز الإجهاد المحلي وأثر واضح لإصلاح تقاطع انتقال اللحام. ولذلك، يجب تحديد المنطقة المعاد لحامها واختبارها بقيم الصلابة. تم طحن منطقة اللحام بلطف باستخدام مطحنة يدوية، وتم ضرب النقاط الثلاث بواسطة جهاز اختبار صلابة برينل المحمول. تمت مقارنة قيمة صلابة منطقة لحام الإصلاح مع قيمة صلابة الفولاذ المصبوب نفسه. إذا كانت قيم الصلابة في المنطقتين متشابهة، فهذا يشير إلى أن تخفيف الأكسجين والأسيتيلين ناجح بشكل أساسي. إذا كانت قيمة صلابة منطقة لحام الإصلاح أكثر من 20 صلابة للفولاذ المصبوب، فمن المستحسن إعادة العمل حتى تصبح الصلابة قريبة من المعدن الأساسي. تم تصميم صلابة الفولاذ المصبوب بالضغط بعد المعالجة الحرارية بشكل عام لتكون 160 ~ 200HB. الصلابة المنخفضة جدًا أو العالية جدًا لا تساعد على تشغيل الآلات. صلابة منطقة لحام الإصلاح عالية جدًا، مما سيؤدي إلى تقليل اللدونة وتقليل أداء السلامة لقدرة تحمل غلاف الصمام.
5. الخلاصة
إن اللحام العلمي لإصلاح عيوب صب الفولاذ هو تقنية هندسية لإعادة التصنيع موفرة للطاقة. بمساعدة طرق الاختبار الحديثة، يجب أن يتم الابتكار والتحسين المستمر في أدوات اللحام، ومواد اللحام، والموظفين والتكنولوجيا، وذلك لتحقيق التكامل بين التصنيع والصيانة.