ท่อเหล็กโลหะผสม CrMo เป็นท่อไร้รอยต่อหรือแบบเชื่อมซึ่งมี-ความแข็งแกร่งของอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นมาจากการเติมโครเมียม-โดยเจตนาด้วยโมลิบดีนัม แทนที่จะมาจากปริมาณคาร์บอนเพียงอย่างเดียว องค์ประกอบทั้งสองทำงานร่วมกัน: โครเมียมเพิ่มความต้านทานการเกิดออกซิเดชันและทำให้คาร์ไบด์มีความเสถียร ในขณะที่โมลิบดีนัมจะชะลอการอ่อนตัวและการคืบของเหล็กกล้าคาร์บอนธรรมดาที่ทนอุณหภูมิสูงกว่า 400 องศาโดยประมาณ สำหรับผู้ซื้อ ผลที่ตามมาในทางปฏิบัติคือกลุ่มท่อที่เก็บแรงดันในเครื่องทำความร้อนยิ่งยวดของหม้อไอน้ำ เครื่องทำความร้อนซ้ำ ส่วนหัวของไอน้ำ และสายส่งปิโตรเคมี ซึ่งเกรดคาร์บอนธรรมดาจะบาง ตกสะเก็ด หรือย้อยลง
ท่อเหล็กโลหะผสม CrMo คืออะไรและเหมาะกับตำแหน่งใด
เหล็กกล้าคาร์บอนธรรมดาจะสูญเสียความต้านทานการคืบคลานในระยะสั้น-เป็นส่วนใหญ่ระหว่างอุณหภูมิห้องถึง 500 องศา โครเมียมในช่วง 0.80-1.20 % รวมกับโมลิบดีนัมใกล้ 0.40-0.55 % จะยับยั้งการแข็งตัวของคาร์ไบด์และรักษาโครงสร้างจุลภาคให้คงที่ตลอดอายุการใช้งานหลายปี ผลลัพธ์ที่ได้คือเหล็กกล้าทนความร้อนชนิดเพิร์ลไลท์อัลลอยด์ต่ำ ซึ่งประหยัดเพียงพอสำหรับการเดินท่อหลายกิโลเมตร แต่แข็งแรงเพียงพอสำหรับการออกแบบอุณหภูมิโลหะที่ 500-580 องศา ขึ้นอยู่กับเกรด
เกรดสองเกรดครองคำสั่งซื้อส่งออก: 15CrMo และ 12Cr1MoV. 15CrMo อยู่เคียงข้าง ASTM A213 T11 และ ASTM A335 P11, EN 16Mo3 และ JIS STBA20 / STPA20. 12Cr1MoV เพิ่มวาเนเดียมและโครเมียมมากขึ้น ซึ่งจะทำให้อุณหภูมิใช้งานได้สูงขึ้นประมาณ 580 องศา และได้อยู่ใน-ไอน้ำแรงดันสูง การวางท่อที่ 15CrMo ไม่สามารถให้บริการได้
องค์ประกอบทางเคมีของ 15CrMo และ 12Cr1MoV
การควบคุมองค์ประกอบเป็นรายการแรกที่จะกระทบยอดกับใบรับรองโรงงาน ภายใต้ GB/T 5310 ช่วงโครเมียมสำหรับ 15CrMo คือ 0.80-1.10 % ในขณะที่เอกสารข้อมูลโรงงานเก่าบางแผ่นเสนอราคาสูงถึง 1.20 %; ดังนั้นควรอ่านฉบับมาตรฐานที่พิมพ์บนใบรับรองพร้อมกับรูปภาพ
| องค์ประกอบ (%) | 15CrMo | 12Cr1MoV |
|---|---|---|
| C | 0.12-0.18 | 0.08-0.15 |
| ศรี | 0.17-0.37 | 0.17-0.37 |
| มน | 0.40-0.70 | 0.40-0.70 |
| Cr | 0.80-1.10 | 0.90-1.20 |
| โม | 0.40-0.55 | 0.25-0.35 |
| V | - | 0.15-0.30 |
| ค่า P/S สูงสุด | 0.030 / 0.030 | 0.030 / 0.030 |
คุณสมบัติทางกลและ-ขีดจำกัดอุณหภูมิสูง
| คุณสมบัติ | 15CrMo | 12Cr1MoV |
|---|---|---|
| ความต้านทานแรงดึง | 440-640 เมกะปาสคาล | 470-640 เมกะปาสคาล |
| ความแข็งแรงของผลผลิต (ขั้นต่ำ) | 295 เมกะปาสคาล | 255 เมกะปาสคาล |
| การยืดตัว (นาที) | 19 % | 21 % |
| บริการอย่างต่อเนื่อง | สูงถึง 500 องศา | สูงถึง 580 องศา |
| การจัดส่งโดยทั่วไป | ทำให้เป็นมาตรฐาน + อารมณ์ | ทำให้เป็นมาตรฐาน + อารมณ์ |
อุณหภูมิการออกแบบ ไม่ใช่ค่าแรงดึงของอุณหภูมิห้อง- เป็นตัวขับเคลื่อนการเลือกเกรด อุณหภูมิสูงกว่า 600 องศา ฟิล์มป้องกันออกไซด์ยังคงก่อตัว แต่อายุการแตกของครีปลดลงอย่างรวดเร็ว และเกรดโลหะผสมออสเทนนิติกหรือสูงกว่า-กลายเป็นคำตอบทางเศรษฐกิจ
การเชื่อม อุ่นเครื่อง และหลัง-การอบชุบด้วยความร้อนจากการเชื่อม
เหล็กกล้า CrMo สามารถเชื่อมได้แต่สามารถชุบแข็งได้ ดังนั้นขั้นตอนที่ผ่านการรับรองจึงควบคุมผลลัพธ์ได้มากกว่าที่ผู้ปฏิบัติงานทำ อุ่นเครื่องที่ 200-300 องศาก่อนที่จะผ่านครั้งแรก อุณหภูมิระหว่างทางจะคงอยู่ในแถบเดียวกัน และหลัง-การรักษาความร้อนในการเชื่อมที่ 600-650 องศาจะปรับโซนที่ได้รับผลกระทบจากความร้อนแบบไบนิติก และกระจายไฮโดรเจนที่อาจทำให้เกิดการแตกร้าวเย็นหรือการแตกตัวของไฮโดรเจน
วัสดุสิ้นเปลืองจะถูกจับคู่กับโลหะต้นกำเนิด: อิเล็กโทรดที่ครอบคลุม 1.25Cr-0.5Mo เช่น E5515-การจัดประเภท B2 ของ GB/T 5117 สำหรับการเชื่อมอาร์กโลหะที่มีฉนวนหุ้ม การจับคู่ลวดแข็งสำหรับรากอาร์กทังสเตนแก๊ส และฟลักซ์ที่เกาะกลุ่มกันซึ่งมีการกำหนดไฮโดรเจนต่ำ- สำหรับการเชื่อมอาร์กแบบจุ่มใต้น้ำ กระบวนการเชื่อมอาร์กที่เหมาะกับกลุ่มผลิตภัณฑ์นี้ ได้แก่ อาร์คโลหะที่มีฉนวนหุ้ม อาร์คทังสเตนแก๊ส อาร์กโลหะแก๊ส และการเชื่อมอาร์กแบบจุ่มใต้น้ำ สำหรับผนังหนา สารสะสมหลาย-ที่มีอุณหภูมิระหว่างทางที่ควบคุม และการแช่เพื่อคลายความเค้นขั้นสุดท้ายจะจำกัดความเค้นตกค้าง การตรวจสอบด้วยรังสีเอกซ์หรืออัลตราโซนิคหลังการเชื่อม โดยมีการตรวจสอบความแข็งและโลหะวิทยาบนโซนที่ได้รับความร้อนสำหรับส่วนหัวที่สำคัญ
การตรวจสอบ สภาพการจัดส่ง และข้อผิดพลาดทั่วไป
องค์ประกอบที่ไม่ตรงกันระหว่างใบรับรองและรุ่นมาตรฐานที่บังคับใช้คือการค้นพบที่พบบ่อยที่สุด ค่า Cr สำหรับ 15CrMo คือจุดแตกต่างตามปกติ
ต้องบันทึกการรักษาความร้อนต่อความร้อน: การทำให้เป็นมาตรฐานที่ 900-930 องศา การแบ่งเบาบรรเทาที่ 600-680 องศา ท่อที่ให้มาเป็นมาตรฐานแต่ไม่มีการแบ่งเบาบรรเทาสามารถแสดงความแข็งที่มากเกินไปในบริเวณรอยเชื่อม
การเชื่อมภาคสนามที่ทำโดยไม่อุ่นก่อนเป็นสาเหตุคลาสสิกของการแตกร้าวล่าช้าในท่อไอน้ำ CrMo แม้ว่าการเชื่อมของร้านจะดีก็ตาม
การทดสอบอุทกสถิต การตรวจสอบขนาด การทำแผนที่ความหนาของผนังอัลตราโซนิก และการทดสอบแรงกระแทกบนโลหะฐานและการเชื่อมเป็นรายการที่ยอมรับตามปกติสำหรับการใช้งานหม้อไอน้ำและแรงดัน
คำถามที่พบบ่อย
ถาม: องค์ประกอบทางเคมีโดยทั่วไปของท่อเหล็กโลหะผสม CrMo คืออะไร
ธาตุผสมหลักคือโครเมียมและโมลิบดีนัม โดยมีเกรดทั่วไปอยู่ที่ 15CrMo และ 12Cr1MoV สำหรับ 15CrMo องค์ประกอบมักจะเป็นคาร์บอน 0.12-0.18 %, โครเมียม 0.80-1.10 % ภายใต้ GB/T 5310, โมลิบดีนัม 0.40-0.55 % รวมถึงซิลิคอนและแมงกานีสในปริมาณเล็กน้อย โครเมียมช่วยเพิ่มความต้านทานต่อการเกิดออกซิเดชันและการกัดกร่อน ในขณะที่โมลิบดีนัมช่วยเพิ่มความแข็งแรงที่อุณหภูมิสูงและความต้านทานการคืบคลาน ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมส่วนผสมนี้จึงเหมาะกับหม้อไอน้ำของสถานีไฟฟ้าและอุปกรณ์ปิโตรเคมี
ถาม: คุณสมบัติทางกลของท่อเหล็กโลหะผสม CrMo คืออะไร?
โดยทั่วไป 15CrMo จะแสดงความต้านทานแรงดึงที่ 440-640 MPa, ความต้านทานการคืบคลานอย่างน้อย 295 MPa และการยืดตัวอย่างน้อย 19 %. 12Cr1MoV ได้รับวานาเดียม ดังนั้นจึงยังคงความต้านทานการคืบที่สูงขึ้นที่ 550-580 องศา เมื่อเปรียบเทียบกับเหล็กกล้าคาร์บอนทั่วไป ความแข็งแรงของเหล็กกล้า CrMo จะลดลงช้ากว่าเมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น ซึ่งเป็นสิ่งที่ทำให้น่าสนใจสำหรับท่อส่งความร้อนและภาชนะรับความดัน
ถาม: ท่อเหล็กโลหะผสม CrMo ทนความร้อนได้แค่ไหน
15CrMo ถูกใช้อย่างต่อเนื่องที่อุณหภูมิต่ำกว่า 500 องศา และ 12Cr1MoV ต่ำกว่า 580 องศา ฟิล์มโครเมียมออกไซด์ที่มีขนาดกะทัดรัดซึ่งก่อตัวบนพื้นผิวจะจำกัดการเกิดออกซิเดชันเพิ่มเติม และโมลิบดีนัมจะทำให้การคืบคลานช้าลง ในหม้อไอน้ำของโรงไฟฟ้า ท่อเหล่านี้ใช้ในเครื่องทำความร้อนยิ่งยวดและเครื่องทำความร้อนซ้ำ ซึ่งต้านทานไอน้ำแรงดันสูง-อุณหภูมิสูง- ในกรณีที่ต้องมีการทำงานต่อเนื่องที่อุณหภูมิสูงกว่า 600 องศา จำเป็นต้องใช้เกรดโลหะผสมที่สูงกว่า
ถาม: ท่อเหล็ก CrMo มีข้อควรระวังในการเชื่อมอะไรบ้าง
เนื่องจากมีส่วนผสมของโลหะผสม จึงจำเป็นต้องอุ่นที่อุณหภูมิ 200-300 องศา และหลัง-การให้ความร้อนหลังการเชื่อมที่ 600-650 องศา เพื่อป้องกันการแตกร้าวด้วยความเย็นและการแตกตัวของไฮโดรเจน มีการใช้ส่วนโค้งโลหะที่มีชีลด์ซึ่งมีอิเล็กโทรด Cr-Mo ที่ตรงกัน ส่วนโค้งที่จมอยู่ใต้น้ำ และการเชื่อมอาร์กทังสเตนด้วยแก๊ส ข้อต่อที่มีผนังหนาจำเป็นต้องควบคุมอุณหภูมิระหว่างการเชื่อมและการสะสมหลายรอบ ตามด้วยการทดสอบอัลตราโซนิกหรือการถ่ายภาพรังสีของรอยเชื่อมที่เสร็จสมบูรณ์
ถาม: กระบวนการอบชุบด้วยความร้อนใดที่ใช้กับท่อเหล็ก CrMo
การทำให้เป็นปกติ การแบ่งเบาบรรเทา และดับ-และ-การบำบัดทำให้อารมณ์เป็นเส้นทางหลัก การทำให้เป็นมาตรฐานที่ 900-930 องศาจะทำให้เกรนละเอียดและปรับปรุงความแข็งแกร่งและความเหนียว การแบ่งเบาบรรเทาที่ 600-680 องศาช่วยลดความเครียดภายในและคืนความเหนียว การดับตามด้วยการแบ่งเบาบรรเทาที่อุณหภูมิสูงทำให้ได้คุณสมบัติที่ดีที่สุด ท่อหม้อไอน้ำมักจะได้รับการปรับให้เป็นมาตรฐานและมีการตรวจสอบความแข็ง โดยมีการตรวจสอบความแข็งและโลหะวิทยาเพื่อยืนยันโครงสร้างที่สม่ำเสมอ
