¿Puede el tratamiento térmico de alivio de tensiones global después del soldado sustituir al tratamiento térmico posterior a la conformación en frío de la tapa?
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En la fabricación de nuestra empresa existe un tanque vertical, cuyo material principal es el Q245 (en estado de normalización). Las especificaciones son DN1800×20. Según los planos, se requiere un tratamiento térmico para eliminar las tensiones residuales después del soldado. Teniendo en cuenta esto, al diseñar el proceso de fabricación, he decidido que las tapas se fabriquen por conformado en frío (ya que los tamaños de las tapas obtenidas por este método son fáciles de controlar y su costo de producción es menor). Luego, una vez que todo esté soldado, se realizará el tratamiento térmico. En este caso, algunas empresas utilizan el proceso de termoformado; posteriormente, se somete al cierre del recipiente a un tratamiento de normalización (con el fin de garantizar que el material esté en su estado de normalización). Después de eso, se realiza un tratamiento térmico para eliminar las tensiones residuales en todo el componente. Aunque este arreglo de procesos no presenta grandes problemas, el costo de producción es demasiado alto; realmente no es necesario. ¿Qué opinan al respecto, compañeros?
Desde el punto de vista del rendimiento y de las normas, es viable.
El tratamiento térmico de los culatas elípticas formadas por enfriamiento debe cumplir con lo dispuesto en la cláusula 6.4.5.1 de la norma GB25198.
Para determinar si es necesario realizar un tratamiento térmico, se puede seguir lo establecido en el punto 6.4.5.1 de la norma GB25198. Sin embargo, si el equipo en cuestión ya ha sido sometido a un tratamiento térmico para eliminar las tensiones residuales después del soldado, entonces el proceso de tratamiento térmico necesario según lo dispuesto en dicho punto puede ser reemplazado por un tratamiento térmico integral posterior al soldado. Por supuesto, este tratamiento térmico integral debe cumplir con los requisitos establecidos para el tratamiento térmico de los sellos del equipo.
El espesor nominal de la tapa de este recipiente es de 20 mm; sin embargo, dependiendo del espesor de los materiales utilizados, generalmente es de 22 mm. En este caso, la deformación por conformado en frío supera el 5%, por lo que es necesario realizar un tratamiento térmico para restaurar sus propiedades. De acuerdo con las normas GB150, el tratamiento térmico posterior a la soldadura no puede sustituir al tratamiento térmico para restaurar las propiedades del material. En comparación, el tratamiento de revenido después del conformado en caliente de esta tapa tiene poco impacto en los costos, al igual que el tratamiento térmico para recuperar sus propiedades después del conformado en frío.
Muchas fábricas hacen esto: utilizan un tratamiento térmico integral en lugar del tratamiento térmico por calentamiento directo. En realidad, las funciones de estos dos tratamientos térmicos son diferentes, al igual que los objetivos que se logran con ellos. El tratamiento térmico integral es un tratamiento de enfriamiento, cuyo objetivo principal es eliminar las tensiones residuales en las zonas soldadas. Se realiza mediante enfriamiento en horno, y la temperatura de calentamiento también varía ； El revenido es un proceso para restaurar las propiedades mecánicas del material, y se realiza por enfriamiento en aire.
En los sellos formados en frío, la deformación en la zona de la abertura es muy grande; existen tensiones internas, además de endurecimiento por procesamiento Cuando la resistencia del material base o de la tapa una vez moldeada es alta y las tensiones son elevadas, la soldadura con el cuerpo del tanque puede provocar problemas como deformaciones y grietas; por lo tanto, se recomienda someter la tapa a un proceso de recocido después de su moldeado. En el caso del material Q245R, los problemas mencionados anteriormente serán mucho menores. Si el tiempo entre el moldeado de las tapas y la fabricación del equipo es muy corto, para ahorrar costos, se recomienda combinar los procesos de tratamiento térmico.
1. Si se trata de conformado en frío, se puede utilizar un tratamiento térmico integral final, en lugar del tratamiento térmico del revestimiento； 2. Si se trata de conformado térmico, es necesario determinar cuál es la temperatura de conformado. Si esta es superior a la temperatura de normalización, el revestimiento debe someterse a un tratamiento térmico de normalización para recuperar sus propiedades materiales ； Si la termoformado se realiza a una temperatura inferior a la de templado, puede ser suficiente realizar un tratamiento térmico integral al equipo al final.
Este mensaje fue editado por última vez por thinker21 el 28-12-2016 a las 15:53. Compresión en frío
Después de examinar detenidamente las respuestas de mis amigos, todas parecían muy razonables. También volví a revisar las normas correspondientes para comprender mejor este problema: Primero, según la norma GB/T25198-2010 “Cabezales para recipientes a presión”, en el punto 6.4.5.1 se indica que los cabezales de acero de forma esférica, elíptica o en forma de disco, así como los cabezales de fondo plano, deben someterse a un tratamiento térmico después del proceso de conformado en frío. ) Aquí, las normas no especifican qué tipo de tratamiento térmico se debe utilizar; nuestra interpretación anterior era que se trataba de un tratamiento térmico para eliminar las tensiones. II. En la norma GB150-2011, en la sección 8.1.1 relativa a los componentes sometidos a presión y fabricados por deformación en frío de placas de acero, cuando se cumpla alguna de las condiciones a) a e), y además la tasa de deformación supere el valor indicado en la tabla 4 (para aceros al carbono y aceros de baja aleación, así como para otros materiales, la tasa de deformación debe ser superior al 5%), es necesario realizar tratamientos adecuados después del proceso de conformado para restaurar las propiedades del material. a) Recipientes que contienen medios tóxicos de peligro extremo o alto ； b) Recipientes en los que se indica la presencia de corrosión por estrés ； c) Para acero al carbono, acero de baja aleación, con espesor superior a 16 mm antes del conformado ； d) En el caso del acero al carbono y del acero de baja aleación, la tasa de adelgazamiento después del procesamiento de conformado es superior al 10%.
e) (Se ha eliminado en la lista de correcciones n.º 1).
III. Interpretación de la norma GB150-2011 respecto al punto 8.1.1:
1. En los elementos sometidos a presión durante el procesamiento en frío, el grado de endurecimiento por deformación se mide en función de la tasa de deformación. Cuando los elementos hechos de materiales diferentes alcanzan dichos valores de deformación, es necesario realizar un tratamiento térmico para restaurar sus propiedades. Nota: “Realizar un tratamiento térmico adecuado para restaurar las propiedades del material” significa lo siguiente: a) En el caso del acero al carbono y del acero de baja aleación, se trata de realizar un recocido a la temperatura de recristalización, con el fin de eliminar las tensiones residuales y otros efectos negativos derivados de la deformación. La recristalización ocurre cuando la temperatura de recocido es lo suficientemente alta y el tiempo de exposición, lo suficientemente largo, lo que permite que se formen nuevos cristales sin deformación en la estructura microscópica del metal o aleación deformado: los núcleos de recristalización. Los nuevos cristales siguen creciendo, hasta que la estructura deformada original desaparece por completo. En ese momento, las propiedades del metal o aleación también cambian de manera significativa. Este proceso se denomina recristalización. Entre ellos, la temperatura a la que comienza la formación de nuevos gránulos se denomina temperatura de inicio de la recristalización. La temperatura a la cual toda la estructura microscópica está ocupada por nuevos gránulos se denomina temperatura de finalización de la recristalización o temperatura de recristalización completa. El rango de temperatura en el que tiene lugar el proceso de recristalización está influenciado por factores como la composición de la aleación, el grado de deformación, el tamaño de los gránulos cristalinos iniciales y la temperatura de recocido. En la práctica, se utiliza como parámetro para medir el nivel de estabilidad térmica de un metal o aleación el promedio aritmético de la temperatura de inicio y la temperatura de finalización del recristalización; a este valor se le denomina temperatura de recristalización. b) En el caso de los aceros altamente aleados, como los aceros austeníticos, ferríticos y de acero inoxidable bifásico, debido a que durante el proceso de conformado en frío se produce un cambio en su estructura microscópica, dependiendo del grado de deformación, no es posible restaurar las propiedades del material (incluidas las propiedades mecánicas y la resistencia a la corrosión) únicamente mediante tratamientos térmicos para eliminar las tensiones. Por lo tanto, suele ser necesario realizar tratamientos térmicos en el estado en que se suministra la materia prima, a fin de lograr que se restablezcan las propiedades del material. En resumen: 1. Si la tasa de deformación del revestimiento no supera el 5% (en aceros al carbono y aceros de baja aleación), según los requisitos de GB150, no es necesario realizar un tratamiento térmico para restaurar sus propiedades. Sin embargo, según GB/T25198, sí se requiere un tratamiento térmico. Entiendo que un tratamiento térmico para eliminar las tensiones es suficiente. Si el equipo exige un tratamiento térmico posterior a la soldadura para eliminar las tensiones, entonces se puede utilizar ese tratamiento en lugar del tratamiento térmico necesario para los revestimientos sometidos a conformado en frío. 2. Si la tasa de deformación de la tapa supera el 5% (en aceros al carbono y aceros de baja aleación), y si el espesor del material es superior a 16 mm, o si el espesor de la pared disminuye en más del 10%, entonces, según los requisitos de GB150, es necesario realizar un tratamiento de recristalización a temperatura adecuada. El objetivo principal de este tratamiento es combatir la endurecimiento que ocurre tras el procesamiento en frío, además de reducir las tensiones en el material. En estos casos, se deben utilizar placas de prueba hechas del mismo material que la tapa. En este caso, el tratamiento térmico de alivio de tensiones posterior a la soldadura del equipo no puede sustituir al tratamiento de degradación por recristalización que se realiza después del conformado en frío del recipiente. 3. En este momento, surge otra pregunta: ¿por qué, a pesar de que el cumplimiento de las normas lleva tanto tiempo, la gente no presta atención ni comprende la importancia del tratamiento de recrystalización a temperatura adecuada?
e) (Se ha eliminado en la lista de correcciones n.º 1).
III. Interpretación de la norma GB150-2011 respecto al punto 8.1.1:
1. En los elementos sometidos a presión durante el procesamiento en frío, el grado de endurecimiento por deformación se mide en función de la tasa de deformación. Cuando los elementos hechos de materiales diferentes alcanzan dichos valores de deformación, es necesario realizar un tratamiento térmico para restaurar sus propiedades. Nota: “Realizar un tratamiento térmico adecuado para restaurar las propiedades del material” significa lo siguiente: a) En el caso del acero al carbono y del acero de baja aleación, se trata de realizar un recocido a la temperatura de recristalización, con el fin de eliminar las tensiones residuales y otros efectos negativos derivados de la deformación. La recristalización ocurre cuando la temperatura de recocido es lo suficientemente alta y el tiempo de exposición, lo suficientemente largo, lo que permite que se formen nuevos cristales sin deformación en la estructura microscópica del metal o aleación deformado: los núcleos de recristalización. Los nuevos cristales siguen creciendo, hasta que la estructura deformada original desaparece por completo. En ese momento, las propiedades del metal o aleación también cambian de manera significativa. Este proceso se denomina recristalización. Entre ellos, la temperatura a la que comienza la formación de nuevos gránulos se denomina temperatura de inicio de la recristalización. La temperatura a la cual toda la estructura microscópica está ocupada por nuevos gránulos se denomina temperatura de finalización de la recristalización o temperatura de recristalización completa. El rango de temperatura en el que tiene lugar el proceso de recristalización está influenciado por factores como la composición de la aleación, el grado de deformación, el tamaño de los gránulos cristalinos iniciales y la temperatura de recocido. En la práctica, se utiliza como parámetro para medir el nivel de estabilidad térmica de un metal o aleación el promedio aritmético de la temperatura de inicio y la temperatura de finalización del recristalización; a este valor se le denomina temperatura de recristalización. b) En el caso de los aceros altamente aleados, como los aceros austeníticos, ferríticos y de acero inoxidable bifásico, debido a que durante el proceso de conformado en frío se produce un cambio en su estructura microscópica, dependiendo del grado de deformación, no es posible restaurar las propiedades del material (incluidas las propiedades mecánicas y la resistencia a la corrosión) únicamente mediante tratamientos térmicos para eliminar las tensiones. Por lo tanto, suele ser necesario realizar tratamientos térmicos en el estado en que se suministra la materia prima, a fin de lograr que se restablezcan las propiedades del material. En resumen: 1. Si la tasa de deformación del revestimiento no supera el 5% (en aceros al carbono y aceros de baja aleación), según los requisitos de GB150, no es necesario realizar un tratamiento térmico para restaurar sus propiedades. Sin embargo, según GB/T25198, sí se requiere un tratamiento térmico. Entiendo que un tratamiento térmico para eliminar las tensiones es suficiente. Si el equipo exige un tratamiento térmico posterior a la soldadura para eliminar las tensiones, entonces se puede utilizar ese tratamiento en lugar del tratamiento térmico necesario para los revestimientos sometidos a conformado en frío. 2. Si la tasa de deformación de la tapa supera el 5% (en aceros al carbono y aceros de baja aleación), y si el espesor del material es superior a 16 mm, o si el espesor de la pared disminuye en más del 10%, entonces, según los requisitos de GB150, es necesario realizar un tratamiento de recristalización a temperatura adecuada. El objetivo principal de este tratamiento es combatir la endurecimiento que ocurre tras el procesamiento en frío, además de reducir las tensiones en el material. En estos casos, se deben utilizar placas de prueba hechas del mismo material que la tapa. En este caso, el tratamiento térmico de alivio de tensiones posterior a la soldadura del equipo no puede sustituir al tratamiento de degradación por recristalización que se realiza después del conformado en frío del recipiente. 3. En este momento, surge otra pregunta: ¿por qué, a pesar de que el cumplimiento de las normas lleva tanto tiempo, la gente no presta atención ni comprende la importancia del tratamiento de recrystalización a temperatura adecuada?
Este mensaje fue modificado por última vez por zxhslm el 30-12-2016 a las 08:54. En los tutoriales de diseño de recipientes a presión del profesor Li Shiyu, se menciona que, debido a la endurecimiento por trabajo en frío, para recuperar las propiedades del material se puede utilizar un tratamiento térmico de suavizado de tensiones. También se puede optar por el revenido o por una combinación de revenido y templanza. En China, se utiliza con frecuencia el suavizado de tensiones. Creo que lo que dice el autor es viable.