Высокотемпературная холодная сварка: Высокотемпературная холодная сварка

Высокотемпературная холодная сварка для металла

Холодная сварка высокотемпературная является одной из самых качественны разновидностей, которая может использоваться даже в промышленности. Основным свойством, которое выделяет ее среди остальных, является то, что она может выдерживать высокие температурные воздействия. С легкостью переносит значения в 1000-1300 градусов Цельсия. Высокотемпературная холодная сварка для металла  применяется для ремонта выпускных коллекторов, выхлопных труб, глушителей, печей, котлов и в прочих местах, где не имеется возможности использовать стандартную сварку. Продукт отлично подходит как для промышленного, так и для домашнего использования. Его можно без проблем использовать в тех местах, где идет открытый контакт с пламенем. От высокой температуры смесь становится только прочнее, поэтому, она идеально для заделки дыр и трещин, а также для наращивания материала.

Высокотемпературная холодная сварка для металла

Преимущества высокотемпературной холодной сварки

Холодная сварка термостойкая завоевала стол прочные позиции на рынке благодаря тем свойствам, которыми она обладает. К преимуществам можно отнести:

• Легкость применения, так как эта разновидности является односоставной и для ее приготовления не нужно смешивать несколько компонентов;
• После использования шов не поддается коррозии, а также не окисляется;
• После затвердевания его можно обрабатывать с помощью песка;
• Холодная сварка для высоких температур стойко переносит химические воздействия;
• Ей можно придавать необходимую форму путем обработки;
• Использование безопасно для окружающей среды;
• Может использоваться в дороге и других нерабочих местах;
• За три часа при комнатной температуре она застывает на 95%, что позволяет использовать для экстренных случаев.

Недостатки высокотемпературной холодной сварки

• Сцепление с поверхностью заготовки не столь сильное, как при обыкновенной сварке;
• После нанесения зачастую остаются неэстетического вида части, которые требуется дополнительно обрабатывать;
• Нельзя применять для ответственных объектов;
• Не предназначено для масштабных работ.

Выбор холодной сварки

Подбор подходящей марки может занять некоторое время, но в этом нет ничего страшного. Большинство разновидностей, которые предназначены для работы в сферах с высокой температурой, имеют очень схожие характеристики. Основным отличием является максимальная температура, которую сможет выдержать вещество до тех пор, пока не начнет плавиться. Естественно, что чем выше этот показатель, тем дороже будет смесь. Здесь нужно отталкиваться от температуры плавления металла заготовки, так как не рационально делать так, чтобы высокотемпературная холодная сварка для металла имела более высокую теплостойкость, чем он сам.

«Важно! Лучше отдавать предпочтение не жидким маркам, так как они лучше схватываются при заделке трещин и имеют лучшие показатели термостойкости.»

Для постоянного пользования лучше покупать большие упаковки на несколько десятков грамм. Время застывания, зачастую, является не столь уж важным фактором, так как срочность ремонта деталей, которые постоянно подвергаются высокой температуре, невозможно будет осуществить, так как все равно придется ждать, пока детали остынут после эксплуатации и только тогда приступать к ремонту.

Состав

Холодная сварка для чугуна высокотемпературная может состоять как всего из одного компонента, так и из нескольких. Основными материалами в нем являются:

• Металлический наполнитель, как основное вещество, дающее крепость всему;
• Эпоксидная смола – главный компонент, создающий пластичность и однородность состава;
• Сера и прочие дополнительные компоненты, то уже зависит от конкретной марки.

Не стоит думать, что только лишь состав влияет на свойства итогового результата, так как на это еще влияет и грамотное использование клея, качественная предварительная подготовка и прочее.

Воздействие температуры

Холодная сварка высокотемпературная для нержавейки имеет свои особенности при влиянии высокой температуры. Эти особенности определяются составом компонентов, которые способны задать нужную выдержку. Производители указывают те данные, при которых шов сохраняет все свои свойства и не ослабляет прочность. Дешевые марки могут выдержать от 260 градусов Цельсия, что для небольшого домашнего ремонта этого будет достаточно. Дорогостоящие обладают большим диапазоном и могут не менять своих свойств и при 1 300 градусах. Главное в этом деле правильное нанесение материала, так как в ином случае стойкость значительно понижается.

Разновидности

Холодна сварка высокотемпературная для глушителя имеет несколько разновидностей. Основные отличия состоят в виде материала. Это может быть жидкая основа, которая состоит из двух компонентов, требующих смешивания, а также пластилинообразная, уже готовая к применению. Первый вариант менее популярный в этой сфере и применяется редко.

Отличия в разновидностях встречаются по таким параметрам как:

• Емкость упаковки;
• Максимальная температура, которую может выдержать смесь;
• Время высыхания;
• Дополнительные компоненты в составе, такие как сера и прочие.

Технические характеристики

Методы использования

Сварка холодная высокотемпературная Termometal является достаточно простой в применении. Главное здесь – это процесс подготовки, так как от него зависит действительно многое. Во время подготовки следует полностью удалить ржавчину и осыпавшуюся окалину. Это можно сделать металлической щеткой или пескоструем, если есть такая возможность. Поверхность очищается от масла, жира и грязи. Иногда можно задействовать пропановый факел.

Во время самого нанесения порядок действий идет следующий:

• Тщательно встряхнуть емкость, если используется жидкость и хорошо смешать все компоненты, чтобы состав был действительно однообразным;
• Равномерно распределить массу одним слоем на место ремонта, а если нужно несколько слоев, то они наносятся последовательно, после выполнения полного круга процедур;
• Максимальная толщина для задела дырок, трещин и прочих отверстий не должна превышать 6 мм, а при необходимости в большей толщине следует наносить два слоя;
• Высыхание должно проходить при комнатной температуре не менее 3-х часов, если же температура будет выше, то это время может пройти быстрее;
• После этого периода следует подогревать все в течение 15 минут, чтобы проверить свойства и качества полученного результата;
• Если нет образования вздутий и пузырей, то значит, что поверхность была хорошо обработана и все полностью высохло, в ином случае нужно проделать все заново, предварительно собрав все наваренное;
• Дать металлу остыть;
• При необходимости, следует наносить второй слой, выполняя все вышеперечисленные процедуры, а ином случае – все готово к эксплуатации.

Рекомендации по применению

Материал способен соединять не только обыкновенное черное железо, но и цветной металл. Это актуально даже при склейке разнородных металлических изделий. Когда идет работа со сложными участками, а во многих случаях их можно обрабатывать и без демонтажа, нужно обеспечить удобный доступ к ним. При выполнении всех требований отремонтированный участок будет соответствовать всем заявленным свойствам прочности.

Жидкие составы предварительно выдавливаются и перемешиваются.

«Важно! В данном случае емкости и инструменты должны быть неметаллическими.»

Подготовленный материал лучше делать маленькими порциями, чтобы он не успел застывать прежде времени. Следует оградить холодную сварку от какой-либо механической нагрузки до полного высыхания.

что это такое, особенности и виды, применение жидкой термостойкой для нержавеющей стали, латуни, чугуна – Холодная сварка на Svarka.

guru

Холодная сварка для металла высокотемпературная водостойкая – это наиболее качественный представитель семейства эпоксидных клеящих составов. Отличается сохранением эксплуатационных свойств даже при воздействии высоко температур.

Содержание

• 1 Область применения
• 2 Преимущества
• 3 Недостатки
• 4 Разновидности
• 5 Состав
• 6 Технические характеристики различных производителей
• 7 Форма компонентов
• 8 Какая лучше? Критерии выбора
  • 8.1 Температурный режим
  • 8.2 Герметики
  • 8.3 Составы для автомобилей
  • 8.4 Значение наполнения
• 9 Инструкция по применению
• 10 Производители и популярные марки
• 11 Заключение

Область применения

Термостойкость клея определяет сферы применения:

1. Бытовая. Ремонт радиаторов отопления, газовых котлов, колонок, печей, кастрюль, чайников.
2. Автомобильная. Ремонт всех узлов автомобиля, которые подвергаются воздействию высокой температуры: системы охлаждения, выпуска отработанных газов и двигатель.

[stextbox id=’alert’]Важно! Современный двигатель – высокотехнологичный агрегат. Не обладая профессиональными навыками, не стоит производить ремонт. Перед применением холодной сварки для ремонта двигателя рекомендуем проконсультироваться со специалистами[/stextbox]

Преимущества

Высокотемпературную холодную сварку ценят за следующие свойства:

• Широкий перечень соединяемых материалов. Клей способен соединять поверхности из алюминия, чугуна, латуни, нержавеющей стали, благородных металлов.
• Легкость применения. Использование не требует специальной подготовки или особых навыков. Простота состава предполагает проведение срочных работ в полевых условиях.
• Качество соединения. Шов не поддается химическому воздействию, коррозии и не подвержен окислению.
• Возможность обработки. После полной полимеризации соединение поддаются любой механической обработке, включая использование пескоструйных аппаратов.
• Экологичность. Абсолютно безопасно для окружающей среды.

Недостатки

Как и любое вещество, жаростойкий клей имеет свои недостатки:

• Температурный режим. Производители рекомендуют склеивать поверхности при комнатной температуре. В противном случае не стоит ожидать высокого качества шва.
• Промышленное применение невозможно. Применение дуговой сварки, на крупных предприятиях, обходится дешевле, чем соединение холодной сваркой. Даже с учетом высокой оплаты труда квалифицированных сварщиков.

Разновидности

Помимо формы и содержания упаковки, рассматриваемый материал различают по следующим параметрам:

• Показания к применению (универсальная, металлическая, сантехническая).
• Характеристики (влагостойкая, жаростойкая, маслостойкая).
• Время схватывания и полимеризации.
• Наличие дополнительных компонентов.

Состав

Содержит следующие компоненты:

1. Эпоксидная смола.   То, на чем основана так называемая холодная сварка: базовый элемент клея, который отвечает за однородность и пластичность рабочей массы.
2. Металлический или минеральный наполнитель. Важная составляющая, которая придает крепость при полимеризации. Благодаря металлической составляющей состав получил название  — внешний вид соединения напоминает сварочный шов от ручной дуговой сварки.
3. Наполнители. Наиболее распространенным элементом является сера. В состав входят и другие компоненты, отвечающие за качество продукции. Изготовители держат их в секрете.

Технические характеристики различных производителей

Рассмотрим перечень продуктов, которые пользуются популярностью в крупнейших городах России – Москве и Санкт-Петербурге:

1. ABRO Термометалл TM-185. Страна-производитель – США. Однокомпонентный материал для заделки трещин и отверстий в стальных и железных деталях. Пригоден к использованию при ремонте автомобильных узлов, бытовых отопительных приборов, промышленного оборудования. Содержит антикоррозийные добавки. Отличается стойкостью к нефтепродуктам. Выдерживает температуру до 1316 Сº.Время полной полимеризации – 24 часа. Рекомендованная толщина слоя – 6 мм.
2. Клей «холодная сварка» АЛМАЗ «ТЕРМОСТОЙКИЙ». Продукт российского производства. Используется для соединения различных поверхностей: черный металл, нержавейка, пластмасса, стекло, керамика, дерево. Наиболее эффективен при ремонте батарей, радиаторов отопления и различных трубопроводов. Возможно применение на мокрых или замасленных поверхностях. Термостойкость до 300 Сº.Время полной полимеризации – 24 часа. Прочность при отрыве – 120 кг/см².

[stextbox id=’info’]Вышеуказанные товары, в числе прочих, можно приобрести сети строительных гипермаркетов «Леруа Мерлен».[/stextbox]

Форма компонентов

Холодная сварка отличается степенью густоты: производят пастообразный и жидкий составы.

• Пастообразный представляет собой однокомпонентное вещество, готовое к использованию. По внешнему виду напоминает детский пластилин.
• Жидкую сварку для металла выпускают в специальных контейнерах. Является двухкомпонентным клеем, который необходимо смешать перед применением.

Двухкомпонентные растворы имеют преимущество – длительный срок хранения, тогда как однокомпонентный клей необходимо использовать после вскрытия упаковки.

Какая лучше? Критерии выбора

Популярность холодной сварки породила огромное количество товаров на любой вкус, поэтому выбор должен зависть от области применения.

Температурный режим

Универсальные продукты отличаются хорошим показателем прочности на растяжение и разнообразием соединяемых материалов. Показатель химической устойчивости – средний. Можно ли таким составом заклеить кастрюлю? Да, но максимальная температура соединения не превышает 200 Сº.

Специализированный клей сохраняет свойства при температуре свыше 1000 Сº.

Герметики

Краеугольным камнем универсальных продуктов является низкая избирательность. Для устранения утечек труб отопления рекомендуем использовать специальные водостойкие продукты. В первую очередь они являются герметиками, поэтому не ждите от них высокой адгезии при заклеивании металла. Производятся в жидком виде.

Составы для автомобилей

Автомобильная холодная сварка отличается устойчивостью к негативным факторам, которые сопровождают эксплуатацию автомобиля – вибрация, удары, перепады температур. Не подходит для применения под водой. Высокий показатель прочности на разрыв.

Значение наполнения

Обращайте внимание на соединяемый материал. Для холодной сварки металла лучше всего подойдет сварка с металлическим наполнителем. Он должен соответствовать параметрам металла. Например, для соединения чугуна необходим чугунный наполнитель, для меди – медный и т. п. Это позволит добиться наилучших результатов.

Инструкция по применению

Перед работой внимательно изучите инструкцию по применению. В ней указаны технические характеристики. Также можно почерпнуть нужную информацию, касательно безопасного использования клея и рекомендуемых областей применения.

Ниже приведены общие правила при использовании холодной сварки.

Правила безопасности при работе с холодной сваркой
Холодная сварка – нетоксичный материал. Ее применения не требует использования защитных очков или средств защиты органов дыхания. Основным требованием безопасности некоторых продуктов является защита кожного покрова и слизистой оболочки от непосредственного контакта с клеем.

[stextbox id=’warning’]В случае попадания в глаза следует хорошо промыть контактный участок большим количеством воды и обратиться к врачу. Это относится к готовой смеси – контакт с высохшим продуктом не принесет вреда здоровью.[/stextbox]
Посуда для подготовки смеси должна быть чистой, без содержания посторонних элементов. Дальнейшее использование посуды для приема пищи нежелательно.

Производители и популярные марки

Рейтинг наиболее популярных производителей холодной сварки возглавляют:

• HI-GEAR;
• Liqui Moly;
• ALTECO;
• MANNOL;
• LAVR;
• АЛМАЗ;
• Done Deal.

[stextbox id=’warning’]Если вы хотите узнать больше об использовании холодной сварки, то на нашем сайте есть статьи по темам:

• Какую холодную сварку сварку лучше выбрать для металла?
• Как пользоваться холодной сваркой для пластика?
• Как заварить глушитель холодной сваркой?[/stextbox]

Заключение

Таким образом, холодная сварка является наиболее востребованным средством экстренного ремонта в бытовой и автомобильной сфере. Однако, ее применение не всегда освобождает от необходимости в проведении полноценного ремонта или замены детали.

[stextbox id=’info’]Автомеханик ООО «Алеко-Сервис» Бондаренко Сергей Анатольевич, опыт работы – 20 лет: «Я занимаюсь ремонтом автомобильного подвижного состава с 20 лет. Появление на рынке термостойкой холодной сварки существенно облегчила мне жизнь – особенно при ремонте выхлопной системы. С задачей заделки незначительных трещин она справляется «на отлично». К тому же отсутствует необходимость снятия узлов для полноценной сварки – это экономит силы и время». [/stextbox]

Pressure Welding Machines Limited — Что такое холодная сварка давлением?

Холодная сварка давлением — это форма сварки в твердой фазе, которая уникальна тем, что выполняется при температуре окружающей среды. (Другие формы сварки в твердой фазе проводятся при повышенных температурах, но хотя эти температуры высоки, материал не расплавляется, а просто становится более пластичным.)  

Еще в 3000 г. до н.э. чтобы сварить раскаленные частицы вместе. Кузнецы также веками ковали кованое железо. Этот вид сварки всегда выполнялся при высоких температурах.

Первый известный в Великобритании пример молотковой сварки при температуре окружающей среды (поэтому настоящая сварка холодным давлением) относится к позднему бронзовому веку, около 700 г. до н.э. В качестве материала использовалось золото, и во время раскопок были найдены золотые шкатулки, изготовленные с помощью этого процесса.

Открытие сварки холодным давлением  

Первое научное наблюдение за сваркой холодным давлением было сделано в 1724 году преподобным Дж. И. Дезагюльером. Он продемонстрировал это явление Королевскому обществу, а позже опубликовал подробности в научных журналах того времени. Преподобный Дезагюлье обнаружил, что если взять два свинцовых шарика диаметром около 25 мм каждый, прижать их друг к другу и скрутить, то две части соединятся вместе. Прочность соединения была измерена на безменах, и, хотя результаты были неустойчивыми, были получены хорошие соединения, некоторые из которых были такими же прочными, как исходный материал.

После открытия, сделанного преподобным Дезагюлье в 18 веке, до Второй мировой войны почти ничего не происходило. Это ускорило разработки, особенно в Германии, где элементы охладителя из легкого сплава для самолетов приваривались давлением, хотя известно, что эта сварка выполнялась при повышенных температурах.

Впервые увиденная холодная сварка давлением может показаться почти волшебным процессом. Люди, не знакомые с этим, часто неохотно принимают метод сварки, который не использует тепло или электричество и какую-либо форму флюса для выполнения соединений. После демонстрации они неизбежно спрашивают: «Как соединяются два куска металла?»

Было несколько объяснений фактического механизма, с помощью которого получается холодная сварка давлением. Например, было высказано предположение, что это происходит в результате перекристаллизации или энергетической гипотезы, но большинство объяснений были либо опровергнуты экспериментально, либо опровергнуты на теоретических основаниях.

Принятая в настоящее время гипотеза, объясняющая возникновение холодной сварки давлением, предполагает, что атомы металлов удерживаются вместе металлической «связью», названной так потому, что она свойственна металлическим веществам. Связь можно описать как «облако» свободных отрицательно заряженных атомов, сформировавшихся в единое целое в результате действия сил притяжения.

Создание сварного шва  

Следовательно, если две металлические поверхности соединить с расстоянием всего в несколько ангстрем (в одном сантиметре 300 миллионов ангстрем), может произойти взаимодействие между свободными электронами и ионизированными атомами. Это устранит потенциальный барьер, позволив электронному облаку стать общим. Это, в свою очередь, приводит к соединению и, следовательно, к сварному шву.

Более простой способ объяснить этот довольно удивительный процесс состоит в том, что если две поверхности соединяются вместе, обе из которых являются анатомически чистыми и анатомически плоскими, если рассматривать их в атомном масштабе, то образуется такое же соединение, как и у исходного материала.

Первые применения

Однако на практике склеивание практически невозможно в большинстве условий из-за неровностей поверхности, органических загрязнений поверхности и химических пленок, таких как оксидные пленки.

Для достижения максимальной эффективности сварки любые формы загрязнения должны быть сведены к минимуму, а площадь контакта, площадь сварного шва, должна быть максимально увеличена.

В более ранних применениях стыковой сварки холодным давлением осадка и радиальное смещение границ раздела выполнялись за один этап. У этого метода было несколько недостатков: необходимо было спрямлять соединяемые концы; обе поверхности должны быть свободны от загрязнения; и количество материала, выступающего из захватывающего штампа, было таким, что мог возникнуть изгиб и отсутствие соосности, тем самым нарушая правильное течение металла.

Принцип множественной высадки

Затем появилась система стыковой сварки, разработанная компанией GEC и использующая так называемый «принцип множественной высадки». Когда материал вставляется в матрицу, каждый раз, когда машина активируется, материал захватывается матрицей и подается вперед.

Таким образом, две противоположные поверхности растягиваются и увеличиваются по всей площади поверхности, когда они прижимаются друг к другу. Оксид и другие поверхностные примеси вытесняются наружу из сердцевины материала, и происходит соединение. Рекомендуется как минимум четыре осадки, чтобы убедиться, что все примеси выдавлены из интерфейсов.

Преимущества этого вида сварки очевидны на практике. Концы проволоки или стержня не требуют подготовки перед сваркой, а выравнивание двух торцевых концов происходит автоматически, когда материал помещается в матрицу. Нет настройки температуры, которую нужно достичь; нет необходимости устанавливать зазор, так как он встроен в матрицу; и давление пружины не должно быть установлено. Любая из этих вещей, неправильно установленная на аппарате контактной стыковой сварки, приведет к отказу сварки.

Подходящие металлы

Холодная сварка давлением ограничена цветными металлами или, в лучшем случае, мягким железом, не содержащим углерода. Большинство цветных металлов поддаются холодной сварке, и хотя медь и алюминий являются наиболее распространенными, различные сплавы, такие как Aldrey, Triple E, Constantan, латунь 70/30, сплавы цинка, серебра и серебра, никель, золото и многие другие имеют хорошую холодную сварку. свариваемость. Провода с покрытием, включая луженую медь, посеребренные и никелированные провода, можно приваривать друг к другу или к простой меди.

Обычные методы соединения разнородных металлов, таких как медь и алюминий, а именно контактная сварка, сварка трением или пайка пламенем, приведут к быстрому разрушению соединения. Эта реакция в соединении медь/алюминий начинается, как только два металла соединяются вместе.

Проблема создается оксидами и воздушным пространством, которые остаются между границами раздела при этих методах сварки, а не непохожестью между самими металлами. Однако при холодной сварке давлением эти оксиды и воздушные пространства вытесняются в процессе сварки, и, поскольку тепло не применяется, происходят только металлургические изменения, которые происходят при температуре окружающей среды.

Холодная сварка давлением обеспечивает наиболее удовлетворительный способ соединения меди с алюминием без образования хрупких интерметаллических соединений. Качество отличное, потому что получается обработанная структура, в отличие от литой структуры, получаемой при сварке плавлением. Также отсутствует околошовная зона с неподходящими свойствами.

Для проверки прочности сварного шва большинство людей полагаются на прибор для испытаний на растяжение. В качестве альтернативы вы можете сделать тест на изгиб в обратном направлении. Однако самым строгим испытанием является прохождение сварного шва через несколько штампов на проволочно-волочильном станке.

Роль штампов

Матрицы играют важную роль в процессе холодной стыковой сварки. Во-первых, они должны прочно сжимать материал, поэтому внутреннюю часть полости либо протравливают электрическим карандашом, либо, если матрица предназначена для сварки больших кусков алюминия, перед матрицей в полости наносят метки захвата. подвергается термической обработке.

Зазор между двумя гранями или носиками матрицы также чрезвычайно важен. Если он будет слишком большим, материал просто рухнет или согнется. Этот размер учитывается при производстве и не может быть изменен.

Наконец, имеется смещение носиков штампа, из-за чего сварной шов выглядит неровно по окружности материала. Цель смещения состоит в том, чтобы разбить заусенец на две половины, чтобы их можно было легко удалить: в противном случае заусенец, скорее всего, останется в виде незакрепленного кольца вокруг материала, и его придется отрезать. Носки матрицы также должны быть достаточно острыми, чтобы фактически срезать заусенец вокруг сварного шва, опять же, чтобы можно было легко удалить весь заусенец.

Твердость и состояние штампа также очень важны. На заре холодной сварки поломка штампа была очень распространенным явлением, и долгое время после того, как была разработана машина для сварки медного стержня диаметром 8 мм, существовали проблемы с удержанием необходимых усилий в штампе такого размера.

PWM уже более 30 лет производит штампы в соответствии с чрезвычайно высокими стандартами и допусками. По мере совершенствования технологии изготовления проволоки росла и потребность в точности. Текущая программа исследований и разработок PWM позволила ей производить матрицы, способные соединять очень тонкую проволоку. PWM была первой компанией за пределами США, разработавшей матрицу, которую можно было использовать в обычных машинах для холодной сварки для соединения проволоки диаметром от 0,08 мм (0,003145″). Стандартные отраслевые матрицы теперь могут быть изготовлены для проволоки диаметром от 0,08 (0,003145 дюйма) до 6,50 мм (0,256 дюйма). Матрицы также могут быть изготовлены для круглых или профильных проволок и стержней в соответствии со спецификациями заказчика.

Матрицы PWM также могут быть изготовлены для различных профилей, если профиль позволяет сделать матрицу из двух половин, что необходимо для удаления свариваемой проволоки, а площадь поперечного сечения находится в пределах допустимой машина.

Также можно сваривать вместе проволоки двух разных размеров. Как правило, больший диаметр не должен превышать меньший более чем на 30%. Если медь значительно меньше в диаметре, чем алюминий, медь просто вживится в алюминий, и сварка не будет достигнута.

Наука и искусство качественного ремонта сваркой – Журнал комбинированного цикла

Правильный выбор и применение технологий сварки для ремонта высокотемпературных компонентов парогенераторов-утилизаторов и высокоэнергетических трубопроводных систем имеет решающее значение для поддержания от парогазовых установок требуется высокая эксплуатационная готовность и надежность. Главный металлург European Technology Development д-р Дэвид Робертсон и директор д-р Ахмед Шибли обсудили с редакторами отраслевой опыт, собранный ETD в всеобъемлющем отчете, который, по мнению исследовательской организации, представляет большую ценность для владельцев/операторов электростанций.

«Руководство по высокотемпературному ремонту сварных швов: обзор мирового опыта предприятий и НИОКР», опубликованное прошлой осенью, представляет собой 300-страничный трактат, посвященный сталям 2,5CrMo, 0,5CrMoV, CrMoV, P91 и AISI 316. В документе представлены исчерпывающие рекомендации по процедурам ремонта сварки и оценке целостности/срока службы ремонтируемых сваркой высокотемпературных компонентов. Для получения подробной информации и информации о том, как сделать заказ, обращайтесь по адресу [email protected].

Робертсон и Шибли заявили, что для лучшего принятия решений промышленный персонал, ответственный за ремонт сваркой высокотемпературных компонентов, должен быть в курсе (1) типичных особенностей сварных швов, (2) повреждений, которые могут повлиять на сварные швы в процессе эксплуатации и последующая потребность в ремонте, (3) конструкция котлована и геометрия полного и частичного ремонта сварных швов, (4) сварочные процессы, (5) сварка и послесварочная термообработка (PWHT), требования строительных норм, (6) производительность оценка ремонтов сварных швов, (7) принципы микроструктурного контроля сварных изделий — среди многих других вещей, также освещенных в отчете.

Холодная сварка. Одна из 13 глав документа посвящена ремонту методом холодной сварки, определяемому здесь как ремонт сварки, при котором может применяться предварительный нагрев, но исключаются PWHT. Этот метод может помочь пользователям смягчить финансовые последствия потери производства, позволяя единицам вернуться к работе раньше, чем если бы потребовалась PWHT.

Технология ремонта методом холодной сварки была впервые применена в России в 1960-х годах, а затем получила развитие в Великобритании. Кодекс инспекции Национального совета США в 1977 году разрешал ремонт сварных швов без PWHT для нескольких материалов при условии использования определенных методов смазывания. В 1995, NBIC признал, что некоторые сварные швы нецелесообразны для PWHT, и разрешил ремонт с помощью холодной сварки при условии, что владелец/оператор может продемонстрировать свойства, равные свойствам исходной конструкции.

Несколько методов контролируемого наплавления металла сварного шва были разработаны для обеспечения возможности ремонта методом холодной сварки. Они используют тепловые поля, создаваемые последовательными наплавленными валиками, для обеспечения как измельчения зерна, необходимого для обеспечения успеха, так и некоторого локального отпуска структуры зоны термического влияния (ЗТВ). Все так называемые методы контроля половинного валика, валика отпуска и тепловложения основаны на контролируемом перекрытии соседних сегментов валика сварного шва и использовании нескольких слоев смазанных маслом. Техника закалки, которую некоторые предпочитают для ремонта холодной сваркой P11 и P22, показана на рисунке.

Ремонт с помощью холодной сварки не так прост, как может показаться. Решения по конфигурации котлована, спецификациям присадочного металла, подводу тепла на различных этапах ремонта и т. д. имеют решающее значение. Плюс требуется специальная подготовка сварщиков, выполняющих работы. Отчет ETD ценен своей точкой зрения и рекомендациями по процессу, позволяющими избежать ошибок.

Имейте в виду, что ударная вязкость ЗТВ и прочность сварного шва в значительной степени зависят от использования метода сварки, минимизирующего грубую область от основного металла. Билл Киттерман, генеральный директор Bremco Inc, часто отмеченный пользователями за качество ремонта сварных швов, извлек соответствующие материалы по искусству из файлов компании, которые собирались на протяжении многих лет. В отрывке, опубликованном на сайте www.gowelding.com, говорится следующее:

«Первый слой сварного шва должен состоять из небольших валиков, наплавленных с использованием низкого подвода тепла для обеспечения минимального проникновения в основной металл. Этого можно добиться, используя небольшие электроды, выполняя сварку в горизонтальном положении и регулируя угол наклона электрода для минимизации провара. Необходимо проявлять большую осторожность, чтобы избежать водородного растрескивания и дефектов непровара. Перекрытие валиков 50/50 уменьшит площадь шероховатости, но не обязательно уберет ее полностью.

«Нанесение большего валика сварного шва поверх меньших, таким образом, чтобы его очищенная зона перекрывала грубые области, созданные исходными проходами, является предпочтительным методом. Иногда первые бусинки слегка стачиваются, чтобы шлифованные зоны следующих бусинок выровнялись правильно. Последний валик любой последовательности сварки должен быть наплавлен в середине колпачка, вдали от основного металла».

Один из выводов исследований, проведенных Робертсоном и Шибли, заключается в том, что ремонт холодной сваркой трещин от термической усталости с использованием наплавленного металла типа инконель обычно считается временным, что может обеспечить до пяти лет службы, прежде чем в результате термоциклирования появится еще одна трещина. . Однако два эксперта отмечают, что такого временного ремонта достаточно, чтобы до следующего планового отключения, когда можно будет провести более постоянный ремонт.

Эми Зибен, ИП, директор компании ALS Consulting LLC, Форест-Лейк, Миннесота, специализирующейся на инспекциях, ремонте и модернизации котлов-утилизаторов, сказала, что временный ремонт беспокоит ее, потому что персонал станции часто быстро забывает о необходимости постоянного ремонта. или отложить до тех пор, пока о нем не забудут. Киттерман сказал, что нельзя недооценивать подготовку к ремонту холодной сварки — обучение сварщиков, пробные сварные швы и металлографические исследования для подтверждения качества работы. Кроме того, требуется одобрение соответствующих органов (страховой компании, государственных регулирующих органов и т. д.). Он считает, что обычно легче следовать стандартным процедурам с PWHT, за исключением ситуаций, когда PWHT может быть непрактичным, что, по мнению Киттермана, встречается редко.

Завершая обмен мнениями с редакторами, Робертсон и Шибли напомнили, что в конкретной ремонтной ситуации необходимо учитывать как условия эксплуатации, так и тип дефекта. По их словам, холодная сварка с наполнителем на основе никеля должна подходить для ремонта производственных дефектов в отливках, таких как корпуса турбин, или для ремонта предыдущих ремонтов сварных швов, сделанных на стадии производства, поскольку они обычно испытывают низкие уровни напряжения. При условии периодической проверки ремонт можно считать постоянным. Напротив, эксплуатационные дефекты, как правило, вызваны более высокими нагрузками, поэтому ремонт методом холодной сварки с присадкой на основе никеля следует рассматривать как временный, как отмечалось ранее.