1. Vandenilio įvedimas suvirinimo metu
1.1 Suvirinimo srauto ir drėgmės kontrolė
Povandeninio lankinio suvirinimo procesas, naudojamas formuojant LSAW suvirintus vamzdžius, priklauso nuo srauto aprėpties, kad būtų užtikrintas ekranavimas ir suvirinimo vonios stabilumas. Jei suvirinimo srautas arba elektrodas sugeria aplinkos drėgmę -, ypač neuždengtose sandėliavimo sekcijose -, lydalo baseine susidaro vandenilis, kuris virsta difuziniu vandeniliu suvirinimo siūlėje ir HAZ. Drėgmės kontrolė turi prasidėti gerokai prieš formuojant vamzdį. Džiovinimas srautu prieš suvirinimą ir suvirinimo griovelio apsauga nuo pramoninių teršalų yra vienas iš pirmųjų proceso kintamųjų, susijusių su HIC gedimais.
1.2 Taršos šaltiniai: nafta, vanduo ir tvarkymo likučiai
Išorinis užterštumas -, pvz., krano kėlimo alyvos likučiai, plokštės, su kuriomis susiduriama drėgmė, arba atviro griovelio paviršiaus plėvelė - yra dažnas netiesioginis vandenilio šaltinis suvirinant. Šie vandenilio šaltiniai vėliau pasklinda į išilgines suvirinimo siūles.
1.3 Išankstinis-šildymas ir tarp-praėjimo šiluminė seka
Išankstinis didesnio sienelės storio plieno plokščių pašildymas prieš LSAW gamybą atlieka dvejopą funkciją: sumažinamas aušinimo greitis, kad būtų išvengta sukietėjusių HAZ konstrukcijų, ir leidžia vandeniliui išsklaidyti suvirinimo metu, o ne užsifiksuoti suvirinimo šaknyje. Inter-terminė seka užtikrina tolygų šilumos išlaikymą ir sumažina vandenilio koncentracijos skirtumą suvirinimo kryptimi.
1 lentelė. Suvirinimo kintamasis ir vandenilio indėlis
| Suvirinimo kintamasis | Vandenilio indėlio lygis | Įtrūkimų rizikos padidėjimas | Kontrolės metodas |
|---|---|---|---|
| Nedžiovintas Flux | Aukštas | Labai Aukštas | Kepimas orkaitėje 300-350 laipsnių |
| Groove alyvos plėvelė | Vidutinis | Aukštas | Pramoninis valymas tirpikliais |
| Žemas išankstinis{0}}šildymas | Vidutinis | Aukštas | 150–250 laipsnių pašildymas |
| Greitas aušinimas | Netiesioginis | Labai Aukštas | Izoliacijos aušinimo valdymas |
2 lentelė. Rekomenduojami džiovinimo srautu parametrai
| Srauto būklė | Džiūvimo temperatūra | Džiūvimo laikas | Numatomas vandenilio mažinimas |
|---|---|---|---|
| Aplinkos drėgnas srautas | 300 laipsnių | 2–4 h | 80-90% sumažinimas |
| Šaltojo žiemos laikymo srautas | 350 laipsnių | 4–6 h | 90% ar daugiau |
2. Šiluminiai ir karoliukų geometrijos efektai
2.1 Suvirinimo rutuliuko įsiskverbimas ir šaknų forma
2.1.1 Gilus įsiskverbimas ir vandenilio{1}}slėgio nukreipimas
Suvirinimo šaknis yra pageidaujama vandenilio kaupimosi vieta išilginėje LSAW rutulio geometrijoje. Pernelyg gilus įsiskverbimas gali nustumti vandenilį į viršutines sintezės linijas, o dėl nepakankamo įsiskverbimo susidaro įtempių koncentracijos tuštumos šaknyse. Šaknies morfologija turi subalansuoti įsiskverbimo ir įtempių perėjimo sklandumą.
2.1.2 Šaknies įpjovos efektas
Jei šaknies geometrija rodo aštrius įpjovų kraštus arba rutuliukų susitraukimo zonas, įtempių{0}}koncentracija pagreitina vandenilio-sukeliamą trapų branduolių susidarymą. Pramoninių pavyzdžių HIC gedimai dažnai rodo šaknies plyšio išsiplėtimą, o ne vidurinę -sienos įtrūkimo kilmę.
2.2 Aušinimo gradientas ir terminis skirtumas
Vandenilio difuziškumas yra jautrus temperatūrai. Didelio skersmens aušinimo gradientaiLSAW vamzdžiaišaltesnėse siūlėse anksčiau sulaiko vandenilį. Didelės suvirinimo{1}}linijos izoliacijos valdymas padeda išlaikyti tolygų vandenilio sklaidą prieš galutinį sukietėjimą.
3. Suvirinimo metu sukeliamas stresas
3.1 Liekamoji įtampa dėl išilginio suvirinimo
3.1.1 Tempimo įtempis išilgai siūlės krypties
Ilgi LSAW vamzdžių suvirinimo darbai sukuria kryptinį tempimo liekamąjį įtempį, suderintą su išilginėmis siūlėmis. Vien liekamojo įtempio gali pakakti HIC suaktyvinti, jei pasiekiama difuzinio vandenilio slenkstis.
3.1.2 Daugkartinis{1}}sukauptas stresas
LSAW vamzdžiams dažnai reikalingas kelių{0}}eigų suvirinimas - kiekvienas praėjimas gali kauptis įtempiai ir sulaikyti daugiau difuzinio vandenilio, jei šiluminė seka, džiovinimas srautu arba tarptakų aušinimo kontrolė nėra griežtai valdoma.
3.2 Formuojantis įtempis, pridedamas prie suvirinimo įtempių
Plieno formavimo įtempiai dėl plokštės lenkimo ir išilginio suvirinimo liekamasis įtempis dažnai kartu sukuria didžiausių tempimo įtempių zonas siūlių linijose - bendri HIC pradžios taškai LSAW grandinėse.
4. Pramoninių procesų rekomendacijos
4.1 Vandenilio pašalinimo stulpelio suvirinimas
Terminis vandenilio išskyrimas- arba „de-hidrinimas“ po galutinio suvirinimo yra gerai -dokumentuotas pramoninis LSAW vandenilio vamzdynų mažinimo veiksmas -, ypač kai dėl didelio sienelės storio vandenilio difuzijos delsa yra ilgesnė.
4.2 LSAW suvirinimo darbų proceso valdymo kontrolinis sąrašas
Pagrindinis pramoninio proceso kontrolinis sąrašas apima: srauto sausumo patvirtinimą → griovelių valymą → išankstinį-šilumos patikrinimą → tarp-praėjimo izoliaciją → šaknų geometrijos atitikimą → po-suvirinimo vandenilio kepimą → kietumo gradiento žemėlapį → galutinį suvirinimo vaizdo nuskaitymą.
4.3 Praktiniai proceso koregavimo rezultatai
Daugelyje pramoninių gamybos linijų ištaisius srauto sausumą, alyvos{0}}plėvelės užteršimą ir suvirinimo-įpjovų geometrijos problemas, panašių vandenilio krekingo defektų drastiškai sumažėja galutinių vamzdžių peržiūrų metu.
