يتم تطبيق عملية اللحام للمعالجة الحرارية بالحث في بناء أنبوب برج الرياح
أنبوب برج الرياح عبارة عن لوحة متوسطة السماكة ذات قوة عالية وسبائك فولاذية منخفضة. كهيكل هندسي كبير للحام ، فإن منطقة اللحام هي أضعف جزء في هيكل البرج. وفي الوقت نفسه ، يقع البرج في بيئة قاسية مثل درجة الحرارة المنخفضة والرياح القوية لفترة طويلة ، وخاصة برج طاقة الرياح البحرية ، ومنطقة اللحام عرضة للتصدع. بشكل عام ، من الضروري إجراء المعالجة الحرارية على أجزاء اللحام الرئيسية بعد اللحام لتحسين صلابة الكسر عند درجات الحرارة المنخفضة وضمان التشغيل الآمن للبرج. ومع ذلك ، هناك العديد من أجزاء اللحام في البرج ، وفترة البناء الطويلة للمعالجة الحرارية والتكلفة العالية ، ومن السهل تقوية منطقة الظل الساخن أثناء اللحام ، وهي حساسة للغاية للهيدروجين وعرضة للشقوق المتأخرة الناجمة عن الهيدروجين. خاصة عندما تكون وصلة اللحام تحت ضغط كبير ، فمن المرجح أن تنتج جميع أنواع التشققات ، لذلك بالإضافة إلى اللحام يجب أن تفكر بصرامة في المطابقة المعقولة لقوة وصلابة مادة اللحام والمواد الأساسية ، حدد المناسب و كفاءة عملية اللحام ، وتحسين معلمات اللحام ، واختيار معدات المعالجة الحرارية والعملية أمر بالغ الأهمية أيضًا. عملية المعالجة الحرارية التقليدية باستخدام سخان مقاومة السيراميك وعزل الأسبستوس ، والعيب هو أن خطأ التحكم في درجة الحرارة كبير ، وشريط جدار سميك داخل وخارج التوحيد في فرق درجة الحرارة ، وصلابة عالية للحام ، وكفاءة منخفضة ، وسلامة سيئة (مقاومة) يتعرض الكثير من الاستخدام على جسم الإنسان والمواد الضارة بالبيئة مثل الأسبستوس والسيراميك هي تخطيط مضيعة للوقت ، والكثير من السلع الاستهلاكية ، كما هو موضح في الشكل 1.
بناءً على الأسباب المذكورة أعلاه ، تم تطوير عملية المعالجة الحرارية بالحث عالي التردد لإجراء المعالجة الحرارية على لحام أنبوب برج الرياح ، والذي نجح في حل مشكلة المعالجة الحرارية بعد اللحام لأنبوب برج طاقة الرياح datang Huangdao 5MW ، قابل اللحام متطلبات مراقبة الجودة لأنبوب برج الرياح ، وضمان الجودة الشاملة لأنبوب البرج.
1. مادة أنبوب برج الرياح ومبدأ المعالجة الحرارية التعريفي
أ. مواد برج الرياح
المواد الأساسية لأنبوب برج الرياح لمشروع طاقة الرياح Datang Huangdao 5MW هي Q345D ، وسمك اللوحة 36 مم ، ومواد الحافة Q345E-Z35 ، 70 مم. قطر برميل البرج 4260 مم. تتوافق خواصه الميكانيكية وتكوينه الكيميائي مع GB / T1591-2008. من الضروري أن يكون لوصلة اللحام عند -40 طاقة امتصاص تأثير AKV≥34J. يتم عرض المعلمات الرئيسية لجزء من الشفة وأنبوب البرج الذي يتطلب معالجة حرارية في الجدول 1. يتبنى أخدود اللحام أخدودًا على شكل V ، وجذر تلاعب بهواء القوس الكربوني ، ومعدل تدفق غاز ثاني أكسيد الكربون من 2 إلى 15 لترًا / دقيقة ، ولحام القوس المغمور يتم عرض التدفق SJ20 ، ومعلمات اللحام الأخرى في الجدول 101.
الجدول 1 المعلمات الرئيسية للحافة وبرميل البرج:
الجدول 2 عملية اللحام للفلنجة وبرميل البرج:
مبدأ ونموذج المعالجة الحرارية التعريفي
ينتج التيار المتردد في الملف مجالًا مغناطيسيًا متناوبًا ، والذي يولد التيار المستحث في قطعة العمل ويسخن قطعة العمل بالتيار المستحث. التدرج في درجة الحرارة الداخلية صغير. تقع المنطقة الأكثر سخونة تحت سطح قطعة العمل ، ويتم إجراء الحرارة بسرعة داخل المعدن ، كما هو موضح في الشكل 2.
تين. يوضح الشكل 3 المعالجة الحرارية التعريفي لحام برميل البرج. قبل المعالجة الحرارية ، يتم توزيع ملف الحث الكهرومغناطيسي للتسخين المرن على جانبي لحام برميل البرج. ملف الحث المغناطيسي الكهروحراري أقل من سمك جدار برميل البرج ، ويتم تغطية موضع العزل ، وموضع التسخين ، وشريط التيار على التوالي.
تين. 2 مبدأ المعالجة الحرارية التعريفي
تين. 3 لحام التماس التعريفي المعالجة الحرارية لأسطوانة البرج
2. تكنولوجيا المعالجة الحرارية وتحديد النتيجة
أ. عملية المعالجة الحرارية
تم استخدام معدات التسخين بالحث على التردد المتوسط من ProHeat35 للمعالجة الحرارية. لفائف الحث الكهرومغناطيسي للتسخين المرن مع إمدادات المياه الداخلية ؛ يستخدم الصوف الصخري لعزل اللحام بالمعالجة الحرارية ؛ يوجد 8 أسلاك مزدوجة حرارية من النوع K لقياس درجة الحرارة ، و 4 تركيبات داخلية ، و 4 تركيبات خارجية لمراقبة درجة حرارة الجدران الداخلية والخارجية لأنبوب البرج على التوالي ، وتقع المواضع في المواضع 12 ، 3 ، 6 و 9 نقاط من أنبوب البرج على التوالي ، كما هو موضح في الشكل. 4.
الشكل 4 موقف المزدوج الحرارية في الداخل
التسخين قبل اللحام ، 80 ~ 125 ℃ ؛ عملية المعالجة الحرارية بعد اللحام: درجة حرارة اللحام أعلى من 300 ، معدل ارتفاع درجة الحرارة 90 ~ 104 ℃ / ساعة ، معدل التبريد 100 ~ 130 ℃ / ساعة ؛ لا يمكن التحكم في سرعة ارتفاع درجة الحرارة أقل من 300 درجة مئوية. درجة حرارة ثابتة ودرجة حرارة الحفاظ على الحرارة 630 ℃ ± 15 ℃ ، الحفاظ على الحرارة لمدة 2.5 ساعة ، المعالجة الحرارية بعد اللحام يجب أن تكتمل في غضون 12 ساعة بعد اللحام. يظهر منحنى عملية المعالجة الحرارية بعد اللحام في الشكل. 5.
تين. 5 عملية المعالجة الحرارية لحام التماس
نتائج الاختبار والتحليل
(1) فرق درجة الحرارة بين الجدران الداخلية والخارجية
تين. يوضح الشكل 6 درجات حرارة الجدار الداخلي والخارجي أثناء المعالجة الحرارية التعريفي. كما يتضح من الشكل 6 ، تشير البيانات المقاسة للجدران الداخلية والخارجية عند نقاط قياس درجة الحرارة الثمانية إلى أن فرق درجة الحرارة بين الجدران الداخلية والخارجية صغير ، ويمكن التحكم فيه بشكل أساسي في حدود 8 درجة مئوية ، وهو أكثر اتساقًا من التسخين الخزفي أو مقاومة التسخين للجدران الداخلية والخارجية.
تين. 6 درجة حرارة الجدار الداخلي والخارجي
(2) صلابة اللحام بعد المعالجة الحرارية
اختبار الصلابة وفقًا لـ ASTM E92 ، تظهر نتائج الاختبار في الشكل 7 ، يوضح اختبار الصلابة أن صلابة المنطقة المتأثرة بالحرارة بعد المعالجة الحرارية أعلى قليلاً من 20HV ، وصلابة منطقة اللحام> 200HV. وفقًا للمتطلبات ، يجب أن تكون قيمة صلابة فولاذ Q345 بعد المعالجة الحرارية أقل من 320HV.
تين. 7 صلابة اللحام بعد المعالجة الحرارية
(3) اختبار أداء الانحناء
تم اختبار خصائص الانحناء لعينة تقييم عملية اللحام بنفس عملية المعالجة الحرارية. أظهرت النتائج عدم وجود تشققات في اختبار ثني السطح وتم تأهل النتائج.
(4) تقييم العملية
تم إجراء اختبار الشق Charpy V لعينات تقييم إجراءات اللحام بنفس عملية المعالجة الحرارية عند -40 ℃ وفقًا للمواصفة BS EN10045.1. نموذج آلة اختبار التأثير JBN-500-086 ، انظر الجدول 3 للحصول على نتائج اختبار التأثير. تظهر نتائج التأثير أن طاقة امتصاص الصدمات في المنطقة المتأثرة بالحرارة أكبر من تلك الموجودة في منطقة اللحام. صلابة الصدمات لمعدن اللحام والمنطقة المتأثرة بالحرارة في اختبار الصدم -40 ℃ أعلى بكثير من القيمة القياسية.
الجدول 3 نتائج اختبار تأثير Charpy V-notch ：
3 - الملاحظات الختامية
تتميز عملية المعالجة الحرارية التعريفي بمزايا التسخين الموحد ، والكفاءة العالية ، وتأثير توفير الطاقة الواضح ، وسرعة التسخين السريعة ، والتكلفة المنخفضة ، والتي تلبي متطلبات عملية المعالجة الحرارية بعد اللحام.