Способ восстановительной термической обработки полых деталей паропроводов и их сварных стыков Советский патент 1993 года по МПК C21D9/08 C21D9/50 

Изобретение относится к термической обработке металлов, в частности, оно может быть использовано для восстановления структуры и служебных свойств полых деталей паропроводов и/или их сварных стыков вместе с околошовными зонами, преимущественно из низкоуглеродистых сталей и низ- колегированных перлитных сталей с демонтажем паропровода или без него. Обработке подлежат детали и стыки, в металле которых после длительной эксплуатации и/или вследствие неудовлетворительной термической обработки при монтаже или на заводе-изготовителе появились структура или микродефекты, снижающие уровень служебных свойств.

Цель предлагаемого изобретения - повышение ресурса прлых деталей паропроводов и/или их сварных стыков.

Поставленная цель достигается тем, что в известной восстановительной термической обработке, включающей в себя многократный нагрев до заданной температуры с промежуточным и окончательным охлаждением. С целью повышения ресурса деталей и сварных стыков, нагрев ведут до 900- 1050°С. а окончательное охлаждение до 700-550°С производят со скоростью не менее 100°С/ч, а обработку ведут в защитной атмосфере.

Пример. Для двух труб рассматриваемого паропровода из стали 12X1МФ, типоразмер 0 325 х 38 мм, наработка около 100000 ч при температуре 560°С, ми кро- структура труб была браковочная, 7 балла по шкале ТУ 14-3-460-75, в структуре сварных стыков и околошовных зон имелись следы перегрева. В металле труб имелась микро- поврежденность в виде пор: количество в

ы

8

о

Од

поле зрения -1-2, минимальное расстояние между порами - 100 мкм. В металле стеков и околошовных зон микроповрежденности не было. В результате прочностные механические свойства металла находились на нижнем допустимом уровне, а жаропрочные свойства были примерно на 30% ниже сред- немарочных..

Эти детали были подвергнуты трем циклам восстановительной термической обработки с нагревом до 960°С. Для уменьшения влияния окисления на толщину стенки деталей ejtaponpoBoM закачивался азот. После достижения требуемой температуры в последнем цикле электропитание индуктора отключалось, а водяное охлаждение - нет, благодаря чему скорость охлаждения составила примерно 100°С/ч. Для первой трубы ускоренное охлаждение проводилось до достижения 550°С, для второй - до достижения 700°С. Исследование микроструктуры после восстановления показало, что первая труба имеет ферритно-перлитную структуру, близкую к рекомендованной структуре 4 балла, а вторая - к рекомендованной структуре 5 баяла. В отличие от структур, характерных длл исходного состояния..перлит

0

5

0

5

был более плотным. Известно, что это улучшает как прочностные, так и жаропрочные характеристики стали . Следы перегрева в структуре сварных стыков .и око- лошовных зон были устранены. Микроповрежден кость также была устранена. Механические прочностные свойства возросли примерно на 20%, а жаропрочность повысилась до уровня, превышающего среднемэрочный примерно на 10%.

Формул а изобретения

1.Способ восстановительной термической обработки полых деталей паропроводов и их сварных стыков преимущественно из низкоуглеродистых и низколегированных перлитных сталей, включающий многократный нагрев до заданной температуры с промежуточным и окончательным охлаждением, отличающийся тем, что. с целью повышения ресурса работы деталей и стыков, нагрев ведут до 900-1050°С. а окончательное охлаждение до 700-550°С ведут скоростью не менее 100°С/ч.

2.Способ по п. 1. отличающийся тем, что обработку ведут в защитной атмосфере.

Использование: изобретение предназначается для восстановления структуры и служебных свойств полых деталей паропроводов и/или их сварных стыков вместе с околошовными зонами из низкоуглеродистых и низколегированных перлитных сталей без демонтажа паропровода. Сущность изобретения: многократный нагрев до 900- 1050°С и последующее охлаждение. Скорость охлаждения в последнем цикле на участке от верхней точки нагрева до 700- 550°С выдерживают на уровне не менее 100°С/ч. В указанном способе возможнб определение характеристик микроструктуры и микроловрежденности с помощью реплик, например, пластиковых, снимаемых с восстанавливаемого участка. Возможно также ведение термической обработки в атмосфере газа, препятствующего окислению металла. 1 з.п. ф-лы.