1. Kakšne so omejitve uporabe varjenih cevi ASTM A312 razreda 321 in v katerih korozivnih okoljih se jim je treba izogibati?Odgovor: Varjene cevi ASTM A312 razreda 321 so avstenitno nerjavno jeklo, ki vsebuje titan (Ti: 5×C-0,70 %), ki je dodan za preprečevanje interkristalne korozije s tvorbo titanovih karbidov namesto kromovih karbidov. Vendar pa imajo naslednje omejitve glede uporabe: 1) Slabo odpornost proti luknjičasti koroziji in razpokani koroziji v visoko-kloridnih okoljih (kot so morska voda, slana voda ali kemični mediji z visoko vsebnostjo Cl⁻), ker ne vsebujejo molibdena (za razliko od razreda 316). 2) Niso primerni za visoko-temperaturna okolja nad 870 stopinj, saj titanovi karbidi se bodo razgradili, kar bo zmanjšalo trdnost cevi in odpornost proti koroziji. 3) Višja cena kot razred 304 in 304L, zato nista stroškovno{15}}učinkovita za splošne aplikacije,-odporne na korozijo. Zato se je treba izogibati varjenim cevem razreda 321 v morskih okoljih, kemičnih obratih z visoko vsebnostjo kloridov in aplikacijah pri visokih temperaturah nad 870 stopinj.
2. Kako zaznati interkristalno korozijo v varjenih ceveh ASTM A312 stopnje 304L in kakšne ukrepe je mogoče sprejeti za popravilo okvarjenih cevi?Odgovor: Običajne metode za odkrivanje interkristalne korozije v varjenih ceveh ASTM A312 stopnje 304L vključujejo: 1) Straussov test: vzorec cevi za določen čas potopite v vrelo raztopino dušikove kisline, nato izmerite izgubo teže; če izguba teže presega standard, to kaže na medkristalno korozijo. 2) Hueyjev test: potopite vzorec v vrelo 65-odstotno raztopino dušikove kisline, ponovite preskus več ciklov in preverite korozijo. 3) Elektrokemični test: uporabite elektrokemične metode za odkrivanje korozijskega potenciala in toka ter presodite prisotnost medkristalne korozije. Pri ceveh z napakami zaradi intergranularne korozije ukrepi za popravilo vključujejo: 1) Brušenje poškodovanega območja z brusilnikom, dokler korozija ni popolnoma odstranjena, nato ponovno-varjenje območja z uporabo ustreznih varilnih materialov in ustreznih varilnih parametrov. 2) Izvajanje žarjenja v raztopini na popravljenem območju za ponovno vzpostavitev odpornosti proti koroziji. 3) Če je korozija močna (presega dovoljeno območju), zamenjajte pokvarjeni del cevi z novim, ki ustreza standardu.
3. Kakšne so kemična sestava in mehanske lastnosti varjenih cevi ASTM A335 razreda P91 in kakšne so njihove glavne uporabe?Odgovor: Varjene cevi ASTM A335 razreda P91 so feritno-martenzitno legirano jeklo z naslednjo kemično sestavo: ogljik (C: 0,08-0,12 %), krom (Cr: 8,0-9,5 %), molibden (Mo: 0,85-1,05 %), vanadij (V: 0,18-0,25 %), niobij (Nb: 0,06-0,10 %) in železo (Fe: stanje). Njihove mehanske lastnosti so odlične: minimalna meja tečenja 415 MPa, minimalna natezna trdnost 585 MPa in dobra žilavost pri visokih temperaturah. Zaradi svoje visokotemperaturne trdnosti, odpornosti proti lezenju in odpornosti proti koroziji se varjene cevi P91 večinoma uporabljajo v visokotemperaturnih, visokotlačnih kotlovskih sistemih, kot so pregrevalniki, ponovni grelniki in glavni cevovodi za paro v termoelektrarnah, pa tudi v petrokemičnih obratih, kjer je delovna temperatura med 550-650 stopinj.
4. Zakaj je toplotna obdelava bistvena za varjene cevi ASTM A335 razreda P22 in kakšen je standardni postopek toplotne obdelave?Odgovor: Toplotna obdelava je bistvena za varjene cevi ASTM A335 razreda P22, ker je P22 jeklo iz zlitine Cr-Mo (Cr: 2,10-2,90 %, Mo: 0,87-1,13 %), postopek varjenja pa bo povzročil spremembe v mikrostrukturi (kot je nastanek martenzita in bainita), kar vodi do visoke preostale napetosti, krhkosti in zmanjšane žilavost. Toplotna obdelava lahko odpravi preostale napetosti, prilagodi mikrostrukturo in izboljša mehanske lastnosti cevi in odpornost proti koroziji. Standardni postopek toplotne obdelave za varjene cevi P22 vključuje: 1) Normalizacijo: cev segrejte na 890-910 stopinj, držite določen čas (glede na debelino stene), nato ohladite na zraku na sobno temperaturo. To izboljša zrnato strukturo in izboljša trdnost. 2) Kaljenje: cev segrejte na 620-680 stopinj, držite dovolj časa, nato ohladite na zraku ali v peči. To odpravi preostale napetosti, zmanjša krhkost in izboljša žilavost.
5. Kateri so glavni izzivi pri varjenju GB/T 9948-2013 15CrMoG varjenih cevi in kako jih premagati?Odgovor: GB/T 9948-2013 15CrMoG varjene cevi so Cr-Mo legirano jeklo (Cr: 1,00-1,50 %, Mo: 0,40-0,60 %), njihovi glavni izzivi pri varjenju pa so: 1) Visoka kaljivost: zvarni šiv in toplotno-območje (HAZ) sta nagnjena k trdotvornosti martenzit, kar vodi do hladnih razpok. 2) Preostala napetost pri varjenju: velik temperaturni gradient med varjenjem povzroča visoko preostalo napetost, kar poveča tveganje za nastanek razpok. 3) Slaba varivost pri sobni temperaturi: cev je nagnjena k pokanju med varjenjem, če ni izvedeno predgretje. Za premagovanje teh izzivov: 1) Pred varjenjem predhodno segrejte cev: temperatura predgretja je običajno 150-250 stopinj, kar zmanjša temperaturni gradient in prepreči nastanek martenzita. 2) Uporabite nizko{17}}vodikove varilne elektrode (kot je E5015-G) ali varilne žice, da zmanjšate vsebnost vodika in se izognete vodiku razpoke. 3) Nadzorujte parametre varjenja: uporabite majhen varilni tok, nizko hitrost varjenja in večslojno varjenje z več prehodi, da zmanjšate vnos toplote in preprečite pregrevanje. 4) Izvedite toplotno obdelavo po varjenju (kaljenje pri 600-650 stopinjah), da odpravite preostale napetosti in izboljšate žilavost.
