Обработка металла при изготовлении котлов может иметь нежелательные эффекты на свойства материала. Примерами этого являются напряжения, которые могут вызвать трещины в результате сварочных работ, или нарушение структуры материала, вызванное деформацией материала.
Металлы обладают зернистой структурой, которая растет в процессе нагрева и охлаждения. Области между кристаллами являются зернистой структурой. По мере обработки металла зернистая структура изменяется и кристаллиты выходят за границы, удлиняются и смещаются.
По мере того, как зернистые структуры перемещаются, обработанный металл может приобретать определенные свойства или нежелательные эффекты. Одним из эффектов является то, что металл испытывает большое напряжение до точки, в которой он затвердевает. Металл может затвердеть настолько, что он не сможет больше подвергаться процессам обработки, поскольку возникают трещины, поломки или другие дефекты.
Снятие стресса
Существуют различные типы обработки для снятия напряжений. Одна из таких обработок называется отжигом.
отжиг
Отжиг использует тепло, чтобы сделать металл мягче, когда он слишком сильно затвердевает в процессе литья, прокатки или ковки. Этот процесс помогает размягчить металл, чтобы его можно было обрабатывать.
Отжиг заключается в нагревании металла и поддержании ее при температуре в течение длительного времени. При нагревании металла старые зернистые структуры устраняются, а новые зерна рекристаллизуются и растут. Металл становится мягче и пластичнее, поскольку теряет часть своей твердости.
Температуры должны точно контролироваться, чтобы зерна внутри металла не стали слишком большими во время этого процесса. Настройка температуры будет зависеть от металла и того, как он реагирует на тепло. Продолжительность времени также должна учитываться для металлической детали.
ОТжИГ при низком напряжении
Целью отжига при низком напряжении является снижение внутренних напряжений в материале. В ходе этого процесса структура, прочность на разрыв и/или твердость материала практически не изменяются.
Существуют несколько методов проведения отжига. Одним из таких методов является индукционный.
Индукционный метод
При индукционном отжиге детали котла локально нагреваются индукцией. Швы диаметром более 10 метров можно отжигать или предварительно нагревать при низком напряжении с помощью индукционного отжига средней частоты. Преимущество индукционного нагрева — короткое время предварительного нагрева и чрезвычайно стабильная температура.
Отжиг стали при низком напряжении обычно выполняются при температуре от 500 до 650 *С. При отжиге при низком напряжении важно, чтобы процесс нагрева и охлаждения происходил постепенно, чтобы не создавались новые напряжения из-за колебания температуры.
Для большинства деталей из углеродистой стали термообработка для снятия напряжений представляет собой равномерный нагрев конструкции до температуры ниже диапазона аустенитного превращения. После выдержки деталей при температуре снятия напряжений проводиться контролируемое охлаждение.
Таким образом, использование отжига при низком напряжении при изготовлении котлов большой мощности снижает риск коробления или деформации при последующей эксплуатации котлов.
дополнительная информация по теме
