tiedustella

Kuinka soveltaa induktiolämpökäsittelyhitsaustekniikkaa tuulitornin putken rakentamiseen?

Tuulitorniputken rakentamisessa käytetään induktiolämpökäsittelyn hitsausprosessia

Tuulitorniputki on keskipaksu levy, jossa on korkea lujuus ja vähän seostettua terästä. Suurena hitsauskonerakenteena hitsausalue on tornirakenteen heikoin kohta. Samaan aikaan torni on pitkään ankarassa ympäristössä, kuten alhaisessa lämpötilassa ja voimakkaassa tuulessa, erityisesti offshore-tuulivoimatorni, ja hitsausalue on altis halkeilulle. Yleisesti ottaen keskeisille hitsausosille on suoritettava lämpökäsittely hitsauksen jälkeen niiden alhaisen lämpötilan murtolujuuden parantamiseksi ja tornin turvallisen toiminnan varmistamiseksi. Tornissa on kuitenkin monia hitsausosia, pitkä lämpökäsittely ja korkeat kustannukset, ja kuuma varjoalue on helppo karkaista hitsauksen aikana, mikä on erittäin herkkä vedylle ja altis vedyn aiheuttamille viivästyneille halkeamille. Varsinkin kun hitsausliitokseen kohdistuu suuri rasitus, se aiheuttaa todennäköisemmin kaikenlaisia ​​halkeamia, joten hitsauksen lisäksi on tarkasteltava tarkasti hitsausmateriaalin ja perusmateriaalin lujuuden ja sitkeyden kohtuullinen yhteensopivuus, valita sopiva ja Tehokas hitsausprosessi ja hitsausparametrien optimointi, lämpökäsittelylaitteiden ja -prosessin valinta on myös ratkaisevaa. Perinteisessä lämpökäsittelyprosessissa, jossa käytetään keraamista vastuslämmitintä ja asbestieristystä, haittana on, että lämpötilan säätövirhe on suuri, paksuseinämäinen tanko sisällä ja ulkopuolella lämpötilaeron tasaisuus, hitsaus korkea kovuus, alhainen hyötysuhde, huono turvallisuus (kestävyys) paljon käyttöä ihmiskeholle ja ympäristölle haitallisia materiaaleja, kuten asbestia, keramiikkaa ovat asettelu aikaa vieviä, paljon kulutustavaroita, kuten kuvassa 1.

Tuulitornin tornirumpu

Yllä mainituista syistä korkeataajuinen induktiolämpökäsittelyprosessi kehitettiin lämpökäsittelyn suorittamiseksi tuulitornin putken hitsauksessa, mikä ratkaisi onnistuneesti datang Huangdao 5MW tuulivoimatorniputken hitsauksen jälkeisen lämpökäsittelyn ongelman ja täytti Tuulitorniputken hitsauksen laadunvalvontavaatimukset ja varmisti torniputken yleisen laadun.

1. Tuulitornin putken materiaali ja induktiolämpökäsittelyn periaate

A. Tuulitornin materiaalit

Datang Huangdao 5MW tuulivoimaprojektin tuulitorniputken pohjamateriaali on Q345D, levyn paksuus 36mm ja laippamateriaali Q345E-Z35, 70mm. Tornin piipun halkaisija on 4260 mm. Sen mekaaniset ominaisuudet ja kemiallinen koostumus ovat GB/T1591-2008 mukaiset. Vaaditaan, että hitsausliitoksella -40 ℃:ssa tulee olla iskunvaimennusenergia AKV≥34J. Lämpökäsittelyä vaativan laipan ja torniputken osan pääparametrit on esitetty taulukossa 1. Hitsausurassa on V-muotoinen ura, hiilikaari-ilmatalttausjuuri, CO2-kaasun virtausnopeus 15 ~ 20 l/min, upokaarihitsaus Flux SJ101 ja muut hitsausparametrit on esitetty taulukossa 2.

Taulukko 1 Laipan ja tornipiippujen pääparametrit:

Laipan ja tornipiippujen pääparametrit

Taulukko 2 Laipan ja tornipiippujen hitsausprosessi:

Osittaisen metallin induktiolämmityksen todellinen virrankulutus

B. Induktiolämpökäsittelyn periaate ja malli

Vaihtovirta kelassa tuottaa vaihtomagneettikentän, joka synnyttää työkappaleeseen indusoidun virran ja lämmittää työkappaletta indusoidulla virralla. Induktiokuumennusprosessissa työkappaleen koko osassa on induktiolämmitysvirta, ja sisäinen lämpötilagradientti on pieni. Kuumin alue on työkappaleen pinnan alapuolella ja lämpö johdetaan nopeasti metallin sisään kuvan 2 mukaisesti.

KUVA. Kuvassa 3 on esitetty tornipiippujen hitsin induktiolämpökäsittely. Ennen lämpökäsittelyä joustava lämmittävä sähkömagneettinen induktiokela on jaettu tornipiippujen hitsin molemmille puolille. Termosähköinen magneettinen induktiokela on pienempi kuin tornin piipun seinämän paksuus, ja eristysasento, lämmitysasento ja virtakaista peitetään peräkkäin.

Induktiolämpökäsittelyn periaate

KUVA. 2 Induktiolämpökäsittelyn periaate

Tornirummun hitsaussauman induktiolämpökäsittely

KUVA. 3 Tornirummun hitsaussauman induktiolämpökäsittely

2. Lämpökäsittelytekniikka ja tuloksen määritys

A. Lämpökäsittelyprosessi

Lämpökäsittelyssä käytettiin ProHeat35:n välitaajuista induktiolämmityslaitteistoa. Joustava lämmitys sähkömagneettinen induktiokela sisäisellä vesihuollolla; Kivivillaa käytetään lämpökäsittelyn hitsauseristeenä; Siellä on 8 K-tyyppistä lämpöparijohtoa lämpötilan mittaamiseen, 4 sisäistä asennusta ja 4 ulkoista asennusta torniputken sisä- ja ulkoseinien lämpötilan valvontaan, ja paikat sijaitsevat kohdissa 12, 3, 6 ja 9 torniputken kärkeä vastaavasti, kuten kuviossa 4 on esitetty. XNUMX.

Lämpöparin asento sisällä

Kuva 4 Lämpöparin asento sisällä

Esilämmitys ennen hitsausta, 80 ~ 125 ℃; Hitsauksen jälkeinen lämpökäsittelyprosessi: hitsauslämpötila yli 300 ℃, lämpötilan nousunopeus 90 ~ 104 ℃/h, jäähdytysnopeus 100 ~ 130 ℃/h; Lämpötilan nousunopeutta ei voida säätää alle 300 ℃. Vakiolämpötila ja lämmönsäilytyslämpötila 630℃±15℃, lämmönsäilyvyys 2.5h, hitsauksen jälkeinen lämpökäsittely tulee suorittaa 12 tunnin sisällä hitsauksen jälkeen. Hitsauksen jälkeisen lämpökäsittelyn prosessikäyrä on esitetty kuviossa 5. XNUMX.

Hitsaussauman lämpökäsittelyprosessi

KUVA. 5 Hitsaussauman lämpökäsittelyprosessi

B. Testitulokset ja analyysi

(1) Lämpötilaero sisä- ja ulkoseinien välillä

KUVA. Kuva 6 esittää sisä- ja ulkoseinän lämpötilat induktiolämpökäsittelyn aikana. Kuten kuvasta 6 voidaan nähdä, sisä- ja ulkoseinien mitatut tiedot 8 lämpötilan mittauspisteessä osoittavat, että sisä- ja ulkoseinien välinen lämpötilaero on pieni, mikä on periaatteessa säädettävissä 20 ℃:ssa ja on tasaisempi. kuin sisä- ja ulkoseinien keraaminen lämmitys tai vastuslämmitys.

Sisä- ja ulkoseinän lämpötila

KUVA. 6 Sisä- ja ulkoseinän lämpötila

(2) Hitsin kovuus lämpökäsittelyn jälkeen

ASTM E92:n mukainen kovuustesti, koetulokset on esitetty kuvassa 7. Kovuustesti osoittaa, että lämpövaikutusten vyöhykkeen kovuus lämpökäsittelyn jälkeen on hieman yli 20HV ja hitsausalueen kovuus on > 200HV. Vaatimusten mukaan Q345-teräksen kovuusarvon lämpökäsittelyn jälkeen tulee olla alle 320HV.

Hitsauksen kovuus lämpökäsittelyn jälkeen

KUVA. 7 Hitsin kovuus lämpökäsittelyn jälkeen

(3) Taivutustehotesti

Testattiin hitsausprosessin arviointinäytteen taivutusominaisuudet samalla lämpökäsittelyprosessilla. Tulokset osoittivat, että pinnan taivutuskokeessa ei löytynyt halkeamia ja tulokset olivat päteviä.

(4) Prosessin arviointi

Charpy V -lovitesti suoritettiin hitsausmenettelyn arviointinäytteille samalla lämpökäsittelyprosessilla -40 ℃:ssa standardin BS EN10045.1 mukaisesti. Iskutestauskoneen malli JBN-500-086. Katso taulukosta 3 iskutestin tulokset. Iskutulokset osoittavat, että iskun absorptioenergia lämmön vaikutusalueella on suurempi kuin hitsausvyöhykkeellä. Hitsausmetallin ja lämmön vaikutusalueen iskunkestävyys -40 ℃ -iskutestissä on paljon suurempi kuin standardiarvo.

Taulukko 3 Charpyn V-lovi-iskutestin tulokset:

Charpyn V-lovi-iskutestin tulokset

3. Loppuviitteet

Induktiolämpökäsittelyprosessin etuna on tasainen lämmitys, korkea hyötysuhde, ilmeinen virransäästövaikutus, nopea lämmitysnopeus ja alhaiset kustannukset, jotka täyttävät hitsauksen jälkeisen lämpökäsittelyprosessin vaatimukset.

Jaa tämä artikkeli alustallesi:

virhe:

Pyydä tarjous