هل يمكن للمعالجة الحرارية لإزالة التوترات بعد اللحام أن تحل محل المعالجة الحرارية بعد تشكيل الغطاء بالتبريد؟
Thread Content
يوجد في مصنعنا خزان عمودي، والمادة الأساسية المستخدمة في صناعته هي Q245 (في حالتها المعالجة حراريًا)، وأبعاده DN1800×20. تتطلب المواصفات إجراء معالجة حرارية لإزالة التوترات في الخزان بعد عملية اللحام. واستنادًا إلى ذلك، عند وضع خطوات الإنتاج، طُلب استخدام أغطية مصنوعة بطريقة التشكيل البارد (حيث يسهل التحكم في أبعاد هذه الأغطية، كما أن تكلفة صناعتها منخفضة)، ثم يتم لحام الخزان بالكامل قبل إجراء المعالجة الحرارية. في مثل هذه الحالات، تستخدم بعض الوحدات عملية التشكيل الحراري، ثم تُخضع الأجزاء المغلقة لعملية التصليب (لضمان حالة التصليب المناسبة للمادة)، وبعد ذلك يتم إجراء عملية معالجة حرارية لإزالة التوترات في الجزء بأكمله بعد اللحام. من الناحية التقنية، لا توجد مشكلة كبيرة في هذا الترتيب، لكن تكلفة الإنتاج مرتفعة جدًا وغير ضرورية على الإطلاق. ما رأي زملائي في هذا الأمر؟
من حيث الأداء والمعايير، كلاهما ممكنان.
يجب أن يتوافق معالجة الحرارة للأغلفة البيضاوية المصنوعة بالتشكيل البارد مع أحكام الفقرة 6.4.5.1 من المعيار GB25198.
يمكن تحديد ما إذا كان من الضروري إجراء معالجة حرارية وفقًا لأحكام البند 6.4.5.1 من المعيار GB25198، ولكن إذا كانت الآلة المعنية تخضع بالفعل لمعالجة حرارية شاملة لإزالة التوترات بعد عملية اللحام، فإن العملية المطلوبة وفقًا لذلك البند يمكن استبدالها بمعالجة حرارية شاملة بعد اللحام. بالطبع، يجب أن تلبي المعالجة الحرارية الشاملة متطلبات إزالة التوترات في الأجزاء المغلقة من الآلة.
سمك غطاء هذا الحاوية الاسمي هو 20 مم، ولكن يعتمد الأمر على سمك المواد المستخدمة؛ ففي العادة يكون السمك 22 مم. وبهذا، تتجاوز نسبة التشوه الناتج عن التشكيل في درجات الحرارة المنخفضة 5%، مما يتطلب معالجة حرارية لاستعادة خصائص المادة. وفقًا للمعيار GB150، لا يمكن للمعالجة الحرارية بعد اللحام أن تحل محل المعالجة الحرارية لاستعادة الخصائص. من حيث المقارنة، فإن معالجة الرأس المغلق بالتسخين بعد القولبة الحرارية، أو معالجته لاستعادة خصائصه بعد القولبة الباردة، لا يكون لها تأثير كبير على التكلفة.
العديد من المصانع تفعل ذلك، حيث تستخدم المعالجة الحرارية الشاملة بدلاً من المعالجة الحرارية التقليدية. في الواقع، وظيفتا هذين العمليتين للمعالجة الحرارية مختلفتان، كما أن الأهداف التي يتم تحقيقها من خلالهما مختلفة أيضًا. المعالجة الحرارية الشاملة هي معالجة تبريد، وتهدف بشكل أساسي إلى التخلص من الإجهادات المتبقية في اللحام، وتتم عن طريق التبريد في الفرن، كما أن درجة الحرارة المستخدمة في عملية التسخين تختلف ； التسخين الطبيعي هو إعادة تحسين الخصائص الميكانيكية للمادة، ويتم ذلك عن طريق التبريد في الهواء.
بالنسبة للأغطية المصنوعة بالتشكيل البارد، فإن مقدار التشوه في الجزء العلوي كبير جدًا، وهناك إجهادات داخلية، بالإضافة إلى تصلب ناتج عن عملية المعالجة! عندما يكون مستوى قوة المادة الأساسية أو الغطاء بعد تشكيله مرتفعًا والإجهاد كبيرًا، فإن اللحام مع الأسطوانة قد يؤدي إلى مشاكل مثل التشوه والشقوق، لذلك يُنصح بإجراء عملية تلدين للغطاء بعد تشكيله. بالنسبة لمادة Q245R، فإن المشاكل المذكورة سابقًا ستكون أقل بكثير. وفي حال كان هناك فارق زمني قصير بين تشكيل الغطاء وتصنيع المعدات، فمن أجل توفير التكاليف، يُنصح بدمج عمليتي المعالجة الحرارية معًا.
1. إذا كان التشكيل بالتبريد، فيمكن استخدام معالجة حرارية شاملة في النهاية بدلاً من معالجة الغطاء； 2. إذا كان الأمر يتعلق بالتشكيل الحراري، فيجب معرفة درجة الحرارة المستخدمة في ذلك؛ فإذا كانت أعلى من درجة الحرارة المطلوبة لعملية التصليد، فيجب معالجة الغطاء بشكل منفصل عن طريق عملية التصليد لاستعادة خصائص المادة ； إذا كانت درجة الحرارة المستخدمة في عملية التشكيل الحراري أقل من درجة الحرارة اللازمة لعملية التصليد، فيمكن الاكتفاء بإجراء معالجة حرارية شاملة للجهاز في النهاية.
تم تعديل هذا المنشور آخر مرة بواسطة thinker21 في تاريخ 28-12-2016 الساعة 15:53، تحت عنوان “الضغط البارد”
لقد نظرت بعناية إلى إجابات أصدقائي، وكانت جميعها منطقية للغاية، ثم راجعت المعايير مرة أخرى لفهم هذه المسألة بشكل أعمق: أولاً، وفقًا لمعيار GB/T25198-2010 “أغلفة الخزانات تحت الضغط” (البند 6.4.5.1): يجب إخضاع أغلفة الخزانات المصنوعة من الفولاذ على شكل كرات أو بيضاويات أو قرصية أو ذات قاع مستوٍ، سواء تم تشكيلها من صفيحة واحدة أو بعد تجميع صفائح مسبقًا، لعملية معالجة حرارية بعد التشكيل البارد. ) هنا، لم يُحدد في المعايير نوع المعالجة الحرارية المستخدمة، وكان فهمنا سابقًا أنها معالجة حرارية لإزالة التوترات. ثانيًا، في معيار GB150-2011، بالنسبة للعناصر المضغوطة المصنوعة من الصفائح المعدنية وفقًا للقسم 8.1.1، يجب، عند استيفاء أي من الشروط من a) إلى e)، وإذا تجاوز معدل التشوه الحد المذكور في الجدول 4 (حيث يتجاوز معدل التشوه لدى الفولاذ الكربوني والفولاذ ذو السبائك المنخفضة والمواد الأخرى 5%)، إجراء معالجة مناسبة بعد عملية التشكيل لاستعادة خصائص المادة. أ) الحاويات التي تحتوي على مواد سامة ذات خطورة شديدة أو عالية ； ب) الرسم يوضح الأوعية التي تعاني من التآكل الناتج عن الإجهاد ； ج) بالنسبة للفولاذ الكربوني والفولاذ ذو الموليبدينوم المنخفض، حيث يكون سمك المادة قبل التشكيل أكبر من 16 مم ； د) بالنسبة للفولاذ الكربوني والفولاذ ذو المغذيات المنخفضة، فإن معدل الترقق بعد التشكيل يزيد عن 10%.
هـ) (تم إلغاؤه في جدول التصحيحات رقم 1).
ثالثًا، تفسير معيار GB150-2011 للبند 8.1.1:
1. بالنسبة للعناصر المضغوطة التي يتم تشكيلها بالطريقة الباردة، يتم قياس درجة التصلب الناتج عن التشكيل البارد من خلال معدل التشوه. وعندما يصل معدل التشوه لدى العناصر المصنوعة من مواد مختلفة إلى قيم معينة، يجب إجراء معالجة حرارية لاستعادة خصائص المادة بعد التشكيل. ملاحظة: “إجراء المعالجة الحرارية المناسبة لاستعادة خصائص المادة” يعني:
أ) بالنسبة للفولاذ الكربوني والفولاذ ذو المغذيات المنخفضة، يتم إجراء عملية التلدين عند درجة حرارة إعادة التبلور، بهدف التخلص من الإجهادات المتبقية والتصلب الناتج عن التشوه. إعادة التبلور هي عملية تتكون فيها بلورات جديدة خالية من أي إجهادات، أي نوى لإعادة التبلور، داخل البنية المجهرية للمعادن أو السبائك المتشوهة، عندما تكون درجة حرارة الأنوليز كافية ارتفاعًا والوقت كافيًا طولًا. يستمر البلور الجديد في النمو حتى يختفي التركيب المتشوه الأصلي تمامًا، كما تحدث تغيرات كبيرة في خصائص المعدن أو السبيكة، ويُطلق على هذه العملية اسم إعادة التبلور. من بينها، يُطلق على درجة الحرارة التي يبدأ عندها تكوين بلورات جديدة اسم درجة حرارة بدء إعادة التبلور، أما الدرجة التي تصبح عندها البنية المجهرية كلها مشغولة بالبلورات الجديدة، فيُطلق عليها اسم درجة حرارة انتهاء إعادة التبلور أو درجة حرارة إعادة التبلور الكامل. يتأثر النطاق الحراري لعملية إعادة التبلور بعوامل مثل تركيب المعدن أو السبيكة، ومستوى التشوه، وحجم البلورات الأولية، ودرجة الخبز. في التطبيقات العملية، يتم استخدام المتوسط الحسابي لدرجة الحرارة التي تبدأ فيها عملية إعادة التبلور ودرجة الحرارة التي تنتهي عندها كمؤشر لقياس مستوى الاستقرار الحراري للمعدن أو السبيكة، ويُطلق على هذا المؤشر درجة حرارة إعادة التبلور. ب) بالنسبة للفولاذات ذات السبائك العالية، مثل الأوستينيت والفيريت والفولاذ المقاوم للصدأ ثنائي الطور، فإنه نظرًا للاختلافات في معدلات التشوه أثناء عملية التشكيل البارد، يحدث أيضًا تغيير في التركيب الميكروسكوبي للمادة بدرجات مختلفة. ولذلك، لا يمكن استعادة خصائص المادة (بما في ذلك الخصائص الميكانيكية ومقاومة التآكل) من خلال معالجة التخفيف الحراري العادية فقط. ولهذا السبب، من الضروري عادةً إجراء معالجة حرارية للمادة في حالتها الأصلية، من أجل استعادة خصائصها المطلوبة. وبناءً على ما سبق: 1. إذا لم تتجاوز نسبة تشوه الغطاء 5% (في الفولاذ الكربوني والفولاذ ذو المستوى المنخفض من السبائك)، فوفقًا لمعايير GB150، لا يُلزم بإجراء معالجة حرارية لاستعادة الخصائص، لكن وفقًا لمعيار GB/T25198، يصبح إجراء المعالجة الحرارية ضروريًا. أعتقد أن استخدام معالجة حرارية لإزالة التوترات كافٍ في هذه الحالة. أما إذا كانت المعدات تتطلب معالجة حرارية شاملة لإزالة التوترات بعد اللحام، فيمكن استخدام هذه المعالجة بدلاً من المعالجة الحرارية الخاصة بالتشكيل البارد للأغطية. 2. إذا تجاوزت نسبة تشوه الغطاء 5% (في الفولاذ الكربوني والفولاذ ذو الموليبدينوم المنخفض)، وكان سمك المادة المستخدمة أكثر من 16 مم، أو إذا انخفض سمك الجدار بأكثر من 10%، فيجب، وفقًا لمتطلبات المعيار GB150، إجراء عملية تلدين عند درجة حرارة إعادة التبلور. الهدف الرئيسي من ذلك هو التغلب على تصلب المادة الناتج عن التشكيل البارد، كما يساعد أيضًا في التخلص من التوترات في المادة. في هذه الحالة، يجب وجود عينات من المادة الأصلية للغطاء لإجراء الاختبارات اللازمة. في هذه الحالة، لا يمكن لعملية المعالجة الحرارية لإزالة التوترات بعد اللحام أن تحل محل عملية إعادة التبلور عند درجة حرارة منخفضة بعد تشكيل الغطاء بالتبريد. ٣. في هذه المرحلة، ظهر سؤال آخر: لماذا، رغم مرور وقت طويل على تطبيق المعايير، لم يولِ الناس اهتمامًا ولا فهمًا لعملية التلدين عند درجات حرارة إعادة التبلور؟
هـ) (تم إلغاؤه في جدول التصحيحات رقم 1).
ثالثًا، تفسير معيار GB150-2011 للبند 8.1.1:
1. بالنسبة للعناصر المضغوطة التي يتم تشكيلها بالطريقة الباردة، يتم قياس درجة التصلب الناتج عن التشكيل البارد من خلال معدل التشوه. وعندما يصل معدل التشوه لدى العناصر المصنوعة من مواد مختلفة إلى قيم معينة، يجب إجراء معالجة حرارية لاستعادة خصائص المادة بعد التشكيل. ملاحظة: “إجراء المعالجة الحرارية المناسبة لاستعادة خصائص المادة” يعني:
أ) بالنسبة للفولاذ الكربوني والفولاذ ذو المغذيات المنخفضة، يتم إجراء عملية التلدين عند درجة حرارة إعادة التبلور، بهدف التخلص من الإجهادات المتبقية والتصلب الناتج عن التشوه. إعادة التبلور هي عملية تتكون فيها بلورات جديدة خالية من أي إجهادات، أي نوى لإعادة التبلور، داخل البنية المجهرية للمعادن أو السبائك المتشوهة، عندما تكون درجة حرارة الأنوليز كافية ارتفاعًا والوقت كافيًا طولًا. يستمر البلور الجديد في النمو حتى يختفي التركيب المتشوه الأصلي تمامًا، كما تحدث تغيرات كبيرة في خصائص المعدن أو السبيكة، ويُطلق على هذه العملية اسم إعادة التبلور. من بينها، يُطلق على درجة الحرارة التي يبدأ عندها تكوين بلورات جديدة اسم درجة حرارة بدء إعادة التبلور، أما الدرجة التي تصبح عندها البنية المجهرية كلها مشغولة بالبلورات الجديدة، فيُطلق عليها اسم درجة حرارة انتهاء إعادة التبلور أو درجة حرارة إعادة التبلور الكامل. يتأثر النطاق الحراري لعملية إعادة التبلور بعوامل مثل تركيب المعدن أو السبيكة، ومستوى التشوه، وحجم البلورات الأولية، ودرجة الخبز. في التطبيقات العملية، يتم استخدام المتوسط الحسابي لدرجة الحرارة التي تبدأ فيها عملية إعادة التبلور ودرجة الحرارة التي تنتهي عندها كمؤشر لقياس مستوى الاستقرار الحراري للمعدن أو السبيكة، ويُطلق على هذا المؤشر درجة حرارة إعادة التبلور. ب) بالنسبة للفولاذات ذات السبائك العالية، مثل الأوستينيت والفيريت والفولاذ المقاوم للصدأ ثنائي الطور، فإنه نظرًا للاختلافات في معدلات التشوه أثناء عملية التشكيل البارد، يحدث أيضًا تغيير في التركيب الميكروسكوبي للمادة بدرجات مختلفة. ولذلك، لا يمكن استعادة خصائص المادة (بما في ذلك الخصائص الميكانيكية ومقاومة التآكل) من خلال معالجة التخفيف الحراري العادية فقط. ولهذا السبب، من الضروري عادةً إجراء معالجة حرارية للمادة في حالتها الأصلية، من أجل استعادة خصائصها المطلوبة. وبناءً على ما سبق: 1. إذا لم تتجاوز نسبة تشوه الغطاء 5% (في الفولاذ الكربوني والفولاذ ذو المستوى المنخفض من السبائك)، فوفقًا لمعايير GB150، لا يُلزم بإجراء معالجة حرارية لاستعادة الخصائص، لكن وفقًا لمعيار GB/T25198، يصبح إجراء المعالجة الحرارية ضروريًا. أعتقد أن استخدام معالجة حرارية لإزالة التوترات كافٍ في هذه الحالة. أما إذا كانت المعدات تتطلب معالجة حرارية شاملة لإزالة التوترات بعد اللحام، فيمكن استخدام هذه المعالجة بدلاً من المعالجة الحرارية الخاصة بالتشكيل البارد للأغطية. 2. إذا تجاوزت نسبة تشوه الغطاء 5% (في الفولاذ الكربوني والفولاذ ذو الموليبدينوم المنخفض)، وكان سمك المادة المستخدمة أكثر من 16 مم، أو إذا انخفض سمك الجدار بأكثر من 10%، فيجب، وفقًا لمتطلبات المعيار GB150، إجراء عملية تلدين عند درجة حرارة إعادة التبلور. الهدف الرئيسي من ذلك هو التغلب على تصلب المادة الناتج عن التشكيل البارد، كما يساعد أيضًا في التخلص من التوترات في المادة. في هذه الحالة، يجب وجود عينات من المادة الأصلية للغطاء لإجراء الاختبارات اللازمة. في هذه الحالة، لا يمكن لعملية المعالجة الحرارية لإزالة التوترات بعد اللحام أن تحل محل عملية إعادة التبلور عند درجة حرارة منخفضة بعد تشكيل الغطاء بالتبريد. ٣. في هذه المرحلة، ظهر سؤال آخر: لماذا، رغم مرور وقت طويل على تطبيق المعايير، لم يولِ الناس اهتمامًا ولا فهمًا لعملية التلدين عند درجات حرارة إعادة التبلور؟
تم تعديل هذا المنشور آخر مرة بواسطة zxhslm في تاريخ 30-12-2016 الساعة 08:54. يتم استخدام المعالجة الحرارية لاستعادة خصائص المواد الناتجة عن التصلب الناتج عن المعالجة الباردة، وقد تم ذكر ذلك في كتاب تدريب مهندسي تصميم الخزانات الضغطي للأستاذ لي شي يو؛ حيث يمكن استخدام المعالجة الحرارية لإزالة التوترات، أو يمكن استخدام عملية التلدين، أو التلدين مع الإعادة التسخين. وفي الصين، يتم استخدام عملية إزالة التوترات بشكل أساسي. أعتقد أن ما ذكره صاحب الموضوع قابل للتطبيق.