Tổng quan
Xử lý nhiệt là một quá trình gia nhiệt và làm mát có kiểm soát được sử dụng để đạt được các đặc tính cần thiết trong khớp nối đường ống, mặt bích, thân van hoặc bộ phận rèn. Nó có thể tinh chỉnh cấu trúc hạt, điều chỉnh độ cứng, cải thiện độ dẻo dai, khôi phục khả năng chống ăn mòn hoặc giảm ứng suất tạo ra bằng cách tạo hình và hàn. Chu trình chính xác xuất phát từ thông số kỹ thuật của vật liệu, lộ trình sản xuất, điều kiện dịch vụ, mã đường ống và đơn đặt hàng. Không nên chọn chỉ vì sản phẩm được gọi là thép carbon hoặc thép không gỉ.
Đối với việc mua sắm, câu hỏi hữu ích không chỉ đơn giản là liệu bộ phận đó có được xử lý nhiệt hay không. Người mua nên xác nhận quy trình chính xác, lý do cần thiết, chu trình lò được kiểm soát như thế nào và hồ sơ thử nghiệm nào chứng minh sự tuân thủ.
Tại sao nó quan trọng đối với các thành phần đường ống
Rèn, đúc, tạo hình nóng, tạo hình nguội, gia công, hàn và sửa chữa có thể thay đổi ứng suất dư, độ cứng, cấu trúc hạt và độ ổn định kích thước. Một thành phần có thể trông chính xác nhưng vẫn có hoạt động cơ học không phù hợp nếu lịch sử nhiệt của nó không được kiểm soát.
Xử lý nhiệt cũng ảnh hưởng đến quá trình hàn và kiểm tra ở hạ lưu. Độ cứng quá mức có thể làm tăng nguy cơ nứt. Sự biến dạng có thể làm thay đổi sự căn chỉnh mặt bích hoặc kích thước lắp đặt. Lớp cặn nặng có thể che đi các vòng, đường nối hoặc vết mài. Đối với các sản phẩm không gỉ và hợp kim, chu trình không chính xác có thể làm giảm hiệu suất ăn mòn.
Không có cách điều trị chung cho mọi cấp độ. Một số thông số kỹ thuật chỉ yêu cầu xử lý trong các điều kiện xác định, trong khi một số khác cho phép xử lý nhiều hơn một tuyến đường. Kỹ sư phải xem xét loại vật liệu, độ dày, nhiệt độ tạo hình, nhiệt độ thiết kế, yêu cầu về tác động, yêu cầu bổ sung và phiên bản tiêu chuẩn được yêu cầu theo hợp đồng.
Phương pháp, thông số hoặc quy trình
Các phương pháp dưới đây là phổ biến trong sản xuất linh kiện đường ống. Việc sử dụng chúng phụ thuộc vào cấp độ và dự án, vì vậy bảng này không thể thay thế cho thông số kỹ thuật hiện hành.
| Phương pháp | Mục đích điển hình | Bối cảnh chung | Những gì cần xác minh |
|---|---|---|---|
| Ủ | Làm mềm vật liệu hoặc cải thiện khả năng làm việc | Vật đúc, bộ phận định hình, hợp kim chọn lọc | Nhiệt độ, thời gian giữ, phương pháp làm mát, tính chất cuối cùng |
| Bình thường hóa | Tinh chế hạt và tạo ra trạng thái đồng đều hơn | Vật rèn và phụ kiện định hình bằng thép cacbon | Kích hoạt thông số kỹ thuật, độ dày mặt cắt, biểu đồ, kiểm tra |
| Bình thường hóa và ôn hòa | Điều chỉnh sức mạnh và độ dẻo dai | Các bộ phận carbon và hợp kim thấp được chọn | Trình tự, nhiệt độ ủ, độ cứng, độ dẻo dai |
| Làm dịu đi và bình tĩnh | Phát triển sức mạnh và độ dẻo dai có kiểm soát | Các bộ phận rèn và hợp kim có độ bền cao hơn | Môi trường làm nguội, thời gian chuyển, ủ, kiểm tra |
| Ủ dung dịch | Phục hồi tình trạng được xử lý bằng dung dịch | Hợp kim không gỉ và chọn lọc Austenitic | Nhiệt độ, làm mát, sạch sẽ theo cấp cụ thể |
| Giảm căng thẳng hoặc PWHT | Giảm ứng suất hàn hoặc tạo hình | Chế tạo hàn và một số bộ phận hình thành | Khả năng áp dụng mã, quy trình, cặp nhiệt điện, biểu đồ |
Danh sách kiểm tra nhà cung cấp và kiểm tra
- Xác nhận chỉ định vật liệu hoàn chỉnh và phiên bản bắt buộc của từng thông số kỹ thuật.
- Xác định xem bộ phận đó đã được rèn, đúc, tạo hình nóng, tạo hình nguội, hàn hay sửa chữa.
- Hỏi xem việc điều trị là bắt buộc, tùy chọn hay được kích hoạt bởi độ dày hoặc dịch vụ.
- Xem lại nhận dạng lò, hiệu chuẩn, tải, cặp nhiệt điện, thời gian giữ và phương pháp làm mát.
- Duy trì số lượng nhiệt và truy xuất nguồn gốc lô thông qua xử lý, phun cát, gia công và phủ.
- So sánh các thử nghiệm độ cứng và cơ học với các yêu cầu kỹ thuật và yêu cầu bổ sung theo yêu cầu.
- Xác nhận xem có cần thử nghiệm tác động, ăn mòn, ferit hoặc bổ sung hay không.
- Kiểm tra sự biến dạng, cặn nặng, quá trình oxy hóa, nứt và thay đổi kích thước.
- Không chấp nhận tuyên bố chung chung như "xử lý nhiệt" khi chu trình yêu cầu không được xác định.
Ứng dụng cho phụ kiện đường ống, van và mặt bích
Mặt bích bằng thép carbon rèn phải đáp ứng cả yêu cầu về vật liệu và tiêu chuẩn mặt bích đã chọn. Xử lý nhiệt không thay thế việc kiểm tra bề mặt, khoan, lỗ khoan, kích thước, đánh dấu và sự phù hợp về áp suất-nhiệt độ.
Các phụ kiện hàn đối đầu có thể được tạo hình nóng, tạo hình nguội hoặc chế tạo. Lịch sử hình thành và độ dày thành của chúng có thể ảnh hưởng đến yêu cầu xử lý. Các phụ kiện có ren và hàn ổ cắm được rèn sử dụng các tiêu chuẩn sản phẩm khác với các phụ kiện hàn đối đầu, trong khi các phụ kiện đúc bằng van đưa ra các biện pháp kiểm soát sửa chữa và chất lượng đúc riêng biệt.
Đối với các thành phần không gỉ và hợp kim cao, độ sạch, thực hành làm mát và kiểm soát ô nhiễm là đặc biệt quan trọng. Nhà cung cấp phải lưu giữ thông tin nhận dạng trong mọi hoạt động xử lý nhiệt và hoàn thiện.
Câu hỏi thường gặp
Có phải mọi mặt bích bằng thép carbon đều phải được chuẩn hóa không?
Không. Yêu cầu này phụ thuộc vào đặc điểm kỹ thuật của vật liệu, kích thước, độ dày, lộ trình sản xuất, dịch vụ và các yêu cầu bổ sung.
Điều gì chứng tỏ rằng quá trình xử lý nhiệt đã hoàn thành?
Bằng chứng có thể bao gồm giấy chứng nhận vật liệu, biểu đồ lò, hồ sơ lô, dữ liệu cặp nhiệt điện, kết quả độ cứng và tài liệu truy xuất nguồn gốc, tùy thuộc vào đơn đặt hàng.
Giảm căng thẳng có giống như bình thường hóa không?
Không. Các chu trình và mục đích luyện kim khác nhau. Giảm ứng suất chủ yếu nhắm vào ứng suất dư, trong khi bình thường hóa sẽ thay đổi cấu trúc vi mô thép.
Xử lý nhiệt có thể sửa sai loại vật liệu không?
Không. Nó có thể thay đổi tình trạng của vật liệu phù hợp nhưng không thể chuyển hóa chất sai thành loại đã đặt hàng.
Phiên bản tiêu chuẩn có nên được nêu?
Có khi hợp đồng dự án yêu cầu một phiên bản cụ thể. Mặt khác, nhà cung cấp và người mua vẫn phải thống nhất về các tài liệu quản lý trước khi sản xuất.
Các bước tiếp theo
Gửi cho nhà cung cấp loại hoàn chỉnh, tiêu chuẩn sản phẩm, kích thước, độ dày, nhiệt độ sử dụng, các bài kiểm tra và cấp chứng chỉ. Yêu cầu lộ trình xử lý nhiệt được đề xuất trước khi sản xuất khi chu trình này có ý nghĩa quan trọng về mặt kỹ thuật.
Yêu cầu báo giá
