อิทธิพลของพารามิเตอร์การประมวลผลต่อประสิทธิภาพของการดำเนินการเจาะสองม้วน
มิถุนายน 29, 2022
การจัดประเภท, กระบวนการผลิตและคุณสมบัติทางกลของท่อเหล็กไร้ตะเข็บ
กรกฎาคม 5, 2022
e®ectiveness ของรอยเชื่อมนั้นขึ้นอยู่กับการหลอมรวมของโลหะพื้นฐานเป็นหลัก, ความร้อนขั้นต่ำ- a®ectedโซน (MAKE) และความเครียดตกค้างน้อยลง. ความรุนแรงของอุณหพลศาสตร์e®ectsเช่น. การหดตัวของรอยเชื่อมและความเค้นตกค้างจะลดลงอย่างเห็นได้ชัดโดยเทคโนโลยีการเชื่อมช่องว่างที่แคบ- เหนือกว่าการเชื่อมแบบเดิมๆ. งานนี้อธิบายการเชื่อมของ A333 Grade 3 ท่อเหล็กโดยใช้เทคนิค GMAW และ PGMAW. ทำการวิเคราะห์เพื่อจับ e®ects ของการออกแบบร่องบนความเค้นตกค้างและการหดตัวตามขวาง. พารามิเตอร์กระบวนการที่ใช้ในการวิเคราะห์คือแรงดันไฟฟ้า, กระแสและความเร็วในการเชื่อม. ในงานนี้, การออกแบบร่องแคบโดยใช้กระบวนการ PGMAW สามารถลดจำนวนรอบและพื้นที่ของรอยเชื่อมได้ 35-40% โดยปริมาตร. ใน PGMW, ความเค้นตกค้างลดลงด้วยร่องแคบเมื่อเทียบกับเทคนิคร่องวีทั่วไป. ผลลัพธ์ได้รับการตรวจสอบโดยการตรวจสอบทางโลหะวิทยาและทางกลของรอยเชื่อม. งานนี้จะช่วยให้นักวิจัยคนอื่น ๆ อยู่ภายใต้- ทน e®ect ของการเชื่อมช่องว่างแคบโดยใช้จำนวนรอบที่เหมาะสมที่สุดสำหรับท่อหนา.
คำสำคัญ: การหดตัวตามขวาง; PGAW; ความเครียดตกค้าง; MAKE; การออกแบบร่องแคบ; เหล็กกล้า A333.
1. บทนำ
ท่อเหล็กอ่อนที่มีความหนาต่างๆ สามารถเข้าถึงได้ ¯ ในด้านการเงิน และมีขอบเขตการใช้งานที่กว้างในการพัฒนาโครงสร้างคมตัด. คุณสมบัติทางกลของเหล็กเหล่านี้ส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับองค์ประกอบทางเคมีขององค์ประกอบ. A333,
*ผู้เขียนที่สอดคล้องกัน.เกรด 3 ท่อมีความสามารถในการขึ้นรูปและเชื่อมได้ดี. โลหะผสมเหล่านี้มีความแข็งแรงให้ผลผลิตสูงและทนต่อแรงดึงสูงสุด, นั่นคือ. 240 และ 450 MPa, ตามลำดับ. ตามผลิตภัณฑ์ท่อของอเมริกา, เหล็กกล้า A333 ดีสำหรับการใช้งานที่อุณหภูมิต่ำ1
การเชื่อมส่วนใหญ่ใช้ในอุตสาหกรรมก่อสร้างและท่อ. รอยเชื่อมอาจมีการบิดเบี้ยวตกค้างอย่างรุนแรงเนื่องจากวัฏจักรความร้อนของรอยเชื่อม2–4 ความเค้นตกค้างทำให้เกิดปัญหามากมาย เช่น การแตกร้าว, ประสิทธิภาพการทำงานลดลง, การหดตัวและความแข็งแรงน้อยลง5 ดังนั้น, จำเป็นต้องวัดการหดตัวและ
ความเค้นตกค้างที่เกี่ยวข้องที่เกิดขึ้นระหว่างการเชื่อม6 นอกจากนี้, มีอยู่-
ข้อกำหนดในการพัฒนาเทคนิคการเชื่อมที่เหมาะสมเพื่อลดความเค้นตกค้างในรอยเชื่อม.
กระบวนการทั่วไปในการเชื่อมท่อแบบหนาคือ SMA, FSW, TIGW และการเชื่อมอาร์กโลหะด้วยแก๊ส (GMAW). กระบวนการเหล่านี้ส่งผลให้วัฏจักรความร้อนของการเชื่อม, ปริมาณของรอยเชื่อม, สภาพแวดล้อมในการป้องกันและพารามิเตอร์การเชื่อมต่างๆ 7–9 กระบวนการ PGMAW ถูกใช้ครั้งแรกในช่วงปลายยุค 80 และสามารถควบคุมส่วนโค้งได้ดีกว่าสำหรับการเชื่อมเสียง10,11 การควบคุมส่วนโค้งที่ดีขึ้นในกระบวนการ GMAW เป็นผลมาจากกระแสไฟสูงสุด (ไอเบสปัจจุบัน (อิบ ), ความถี่ (ฉ ), ระยะเวลาชีพจรสูงสุด (tp ), ฐานระยะเวลาปัจจุบัน (tb ),
ฯลฯ. พารามิเตอร์เหล่านี้ให้อินพุตความร้อนที่ค่อนข้างต่ำ. ปัจจัยสำคัญที่ไม่มีมิติ Ø ¼½ðIb =Ip Þf *tb ] ใช้เพื่อ in°uence ลักษณะชีพจร 9,12–14
การไล่ระดับความร้อนขนาดใหญ่สามารถพัฒนาได้ในการเชื่อมของส่วนที่หนาขึ้นเนื่องจากวงจรการให้ความร้อนและความเย็นที่ไม่สม่ำเสมอในบริเวณรอยเชื่อม. ความเครียดที่ผิดพลาดที่สำคัญจะได้รับการพัฒนาเนื่องจากความแตกต่างในการขยายตัวและการหดตัวของวัสดุที่กำลังเชื่อม. ค่า Di±dent ของ mis¯t สามารถปรับได้ด้วยความเครียดยืดหยุ่น. อย่างไรก็ตาม, ความเครียดที่ผิดพลาดสูงมากทำให้เกิดการเสียรูปของพลาสติกที่แปลเป็นภาษาท้องถิ่นซึ่งส่งผลให้เกิดความเค้นตกค้าง. เมื่อส่วนประกอบอยู่ภายใต้สภาวะสมดุลทางความร้อน- หนังสือ, ความเค้นตกค้างที่น่าสังเกตเกิดขึ้นใกล้กับรอยเชื่อม. กรณีนี้สามารถพบได้โดยเฉพาะสำหรับส่วนที่หนากว่าเนื่องจากมีรอบความร้อนจำนวนมาก15 สำหรับส่วนประกอบขนาดใหญ่, การนำเอาความเค้นตกค้างมาใช้นั้นค่อนข้างยาก
เทคนิคอย่างยิงพีนิง, เลเซอร์ช็อต peening, เป็นต้น16
ในจานหนัก, GMAW ที่มีการออกแบบร่องแคบให้ e±ciency สูงสุดและคุณภาพที่ดีกว่าเมื่อเทียบกับการเชื่อมแบบดั้งเดิม17 ความรุนแรงของเทอร์โม-
e®ects ทางกลสามารถลดลงได้อย่างเห็นได้ชัดโดยการลดปริมาตรของโลหะเชื่อมในรอยต่อ และทำเช่นเดียวกันนี้ได้ด้วยเทคนิคการเชื่อมแบบช่องว่างแคบสำหรับส่วนที่หนาขึ้น. ร่องแคบยังให้ผลผลิตที่ดีขึ้นเนื่องจากปริมาณการเชื่อมที่น้อยลงและเวลาในการเชื่อมที่น้อยลง. ตันและคณะ. แสดงให้เห็นถึงการเชื่อม TIG ช่องว่างแคบของท่อเหล็กโรเตอร์นิวเคลียร์. พวกเขาศึกษาความเค้นตกค้างที่พัฒนาขึ้นโดยใช้เทคนิคการเจาะรู18 Xu et al. ศึกษากลศาสตร์และโครงสร้างจุลภาค
คุณสมบัติของเหล็ก HSLA ที่ประดิษฐ์โดยการเชื่อมช่องว่างแคบ. ยังไม่ได้ทำ E®orts เพื่อเปรียบเทียบความเค้นตกค้างที่เกิดจากการออกแบบร่องต่างๆ. งานนี้กำลังดำเนินการเพื่อประเมินความเค้นตกค้างและการหดตัวตามขวาง (TS) โดยใช้กระบวนการ GMAW และ PGMAW. เพื่อผลลัพธ์ที่ดีขึ้น, มีการรายงานการเปรียบเทียบกระบวนการเหล่านี้กับการออกแบบร่องแคบ.
