Các nhà máy điện hạt nhân, cơ sở hóa chất, bể chứa nhiên liệu lỏng-những cơ sở lắp đặt công nghệ cao-ấn tượng này hoàn toàn dựa vào một loại thép cụ thể để vận hành an toàn: Q345R.
Những người trong ngành thường gọi nó là "anh cả" của loại "16MnR" cũ hơn. Đây là loại thép-hướng tới "tiêu chuẩn quốc gia" để sản xuất bình chịu áp lực ở Trung Quốc, đứng đầu về lượng tiêu thụ hàng năm. Từ các nồi hơi nhỏ hàng ngày đến các tháp phản ứng dầu khổng lồ nằm sâu trong sa mạc, Q345R cung cấp nền tảng cấu trúc.
Để giải thích rõ ràng chủ đề kỹ thuật thiết yếu này, tôi đã đưa ra một "lộ trình" dễ hiểu bao gồm toàn bộ quy trình hàn Q345R. Hướng dẫn này chia nhỏ từng bước-từ chuẩn bị đến hoàn thiện-đồng thời nêu bật các tiêu chuẩn thực thi cụ thể và các điểm khó khăn thường gặp trong sản xuất. Thật đáng để lưu lại để đọc lúc rảnh rỗi.
Một mối hàn hoàn hảo bắt đầu từ sự chuẩn bị tỉ mỉ!
Nhiều sự cố hàn thực sự xuất phát từ việc chuẩn bị không đầy đủ. Để phát huy hết tiềm năng của Q345R, việc chuẩn bị-mối hàn trước phải chính xác như việc chuẩn bị nguyên liệu của đầu bếp khách sạn năm{{3} sao.
1. Cuộc cách mạng "Chính xác" trong việc cắt vật liệu: Vượt xa việc cắt bằng ngọn lửa thô
Việc cắt vật liệu từng là một công việc khá bình thường, nhưng nền sản xuất tiên tiến hiện đại đòi hỏi độ chính xác cao hơn nhiều. Chuẩn bị Q345R để hàn rãnh yêu cầu gia công cơ khí hoặc cắt plasma chính xác. Điều quan trọng là loại bỏ triệt để các oxit bề mặt và các lớp cứng. Đáng chú ý, hiện nay nhiều dây chuyền sản xuất tiên tiến đã sử dụng công nghệ cắt laser; điều này giảm thiểu vùng ảnh hưởng nhiệt-(HAZ) ở cạnh cắt, do đó duy trì độ bền nhiệt độ-thấp của kim loại cơ bản.
Hiểu biết kỹ thuật|Đẩy nhanh làn sóng sản xuất thông minh: Sử dụng lập trình để đạt được khả năng cắt "Một{0}}đạt" cho các góc rãnh
Việc chọn các rãnh hình chữ U{0}} hoặc hình chữ X- đảm bảo sự phân bố đồng đều hơn của trường nhiệt độ của nguồn nhiệt, tạo nền tảng vững chắc cho quá trình hàn tiếp theo.
2. Lựa chọn vật tư hàn: Vấn đề “ghép đôi anh hùng”
Q345R là một “người hùng” có tiêu chuẩn cao; nó không chịu được tạp chất trong vật liệu "đối tác" của nó. Vì vậy, chúng ta phải trang bị cho nó “vũ khí” hoàn hảo.
[Hình ảnh]
Lựa chọn hàng đầu: Vật liệu hàn có hàm lượng hydro- thấp. Hàn hồ quang kim loại được che chắn (SMAW): Sử dụng điện cực được phủ-cơ bản J507 (đảm bảo độ bền va đập Lớn hơn hoặc bằng 47J ở -20 độ). Đây là quy trình tiêu chuẩn; thợ hàn kỳ cựu có thể làm điều đó với đôi mắt nhắm nghiền.
Hàn hồ quang chìm (SAW): Sử dụng dây H10Mn2 ghép với thuốc hàn HJ431. Sự kết hợp này mang lại sự thâm nhập sâu và hiệu quả cao, lý tưởng cho các mối hàn dài, thẳng trên các tấm dày.
Hàn hồ quang kim loại khí (MAG): Sử dụng dây rắn ER50-6 (với hỗn hợp khí Ar + 20% CO₂) hoặc dây lõi thông lượng TWE711-. Dây lõi thuốc tạo ra hồ quang mềm hơn và có khả năng kiểm soát tia bắn xuất sắc, khiến nó trở thành vật liệu được ưa chuộng trong hàn robot.
Cách hàn bằng điện cực inox – Kinh nghiệm Baidu
Nguyên tắc vàng: Tất cả các vật liệu hàn phải trải qua quy trình nung và bảo quản nghiêm ngặt. Theo tiêu chuẩn quốc gia: Điện cực J507 yêu cầu nướng ở nhiệt độ 350 độ trong một giờ, sau đó bảo quản trong hộp đựng ở nhiệt độ 100–150 độ để sử dụng ngay; điều này ngăn ngừa hiện tượng nứt lạnh do hydro khuếch tán gây ra.
3. Làm nóng trước: Biện pháp khắc phục tình trạng “ớn lạnh”
Mặc dù Q345R là loại thép có hàm lượng-cacbon{2}}tương đương thấp ( Nhỏ hơn hoặc bằng 0,47%) có khả năng hàn tốt nhưng thép vẫn nhạy cảm với thời tiết lạnh-đặc biệt là các tấm dày. Nhiệt độ gia nhiệt trước thường được xác định dựa trên độ dày tấm, nhiệt độ môi trường và hạn chế về cấu trúc:
Dưới 25 mm: Hàn trực tiếp ở nhiệt độ môi trường; không cần làm nóng trước hoặc xử lý nhiệt-màn hàn đặc biệt.
Trên 25mm: Phải làm nóng trước ở nhiệt độ 100–150 độ (cũng cần làm nóng trước nếu nhiệt độ môi trường dưới 5 độ).
Tấm dày và kết cấu có độ bền cao: Việc gia nhiệt sơ bộ phải được thực hiện tỉ mỉ để tránh nứt nguội.
Trong quá trình hàn: Làm chủ từng giọt kim loại nóng chảy!
Sau khi chuẩn bị xong, đã đến lúc bắt đầu hàn. Các phương pháp phổ biến cho Q345R bao gồm Hàn hồ quang kim loại được che chắn (SMAW), Hàn hồ quang chìm (SAW), Hàn hồ quang kim loại khí (GMAW) và Hàn hồ quang vonfram khí (GTAW).
1. Nhiệt đầu vào? Không quá cao, không quá thấp-cần phải vừa phải! Điều quan trọng nhất là phải điều chỉnh nhiệt độ phù hợp-như nấu món xào-: bạn không thể đun nhỏ lửa nhưng cũng không muốn làm nổ bếp.
Lượng nhiệt đầu vào quá mức: Các loại ngũ cốc có xu hướng trở nên thô và độ dẻo dai bị hàn giảm xuống-hãy tưởng tượng việc biến gạo sống thành cháo nhão, nấu quá chín.
Lượng nhiệt đầu vào không đủ: Các cấu trúc vi mô cứng lại có khả năng hình thành, làm tăng nguy cơ nứt nguội.
Lời khuyên thực tế: Đối với hàn các tấm dày trung bình-đến{1}}dày (16–40 mm), nên hạn chế nhiệt đầu vào ở mức Nhỏ hơn hoặc bằng 2,5 kJ/mm (khoảng. 25–30 kJ/cm).
Nhiệt độ giữa các lớp: Nhỏ hơn hoặc bằng 300 độ (ngăn chặn quá nhiệt, đặc biệt là khi hàn nhiều lớp các tấm dày). Hàn trên hạt trước đó trước khi nó đủ nguội sẽ dẫn đến "hạt thô", ảnh hưởng nghiêm trọng đến độ bền va đập.
2. Chọn "hàn nhiều{1}}lớp, nhiều{2}}đường hàn"; tránh cố gắng làm tất cả trong một lần.
Một số người cố gắng cắt góc bằng cách sử dụng điện cực dày, dòng điện cao và hạt rộng để hoàn thành công việc chỉ trong một lần-đừng làm vậy! Đó chỉ là tiền đề cho sự bẻ khóa trong tương lai. Sẽ an toàn hơn nhiều khi sử dụng dây mỏng hơn (1,2 mm là phổ biến đối với GMAW), hạt hẹp và độ dệt tối thiểu.
Các bước:
Pass đầu tiên: Root pass (chạy niêm phong). Tốt nhất nên sử dụng hàn TIG cho phần gốc; chất lượng của mặt sau-của mặt sau phụ thuộc vào bước này.
Các đường chuyền tiếp theo: Mỗi đường chuyền phải có độ dày gấp khoảng 3–4 lần đường kính dây. Việc dọn dẹp giữa các đường là không-có thể thương lượng-không được phép đi tắt. Xỉ và văng phải được loại bỏ hoàn toàn!
3. Phải làm gì khi có tính kiềm chế cao?
Các kết cấu thép hiện đại thường liên quan đến việc lắp ráp mô-đun với các bộ phận lớn và độ cứng cực cao. Trong những trường hợp như vậy, ngay cả khi bản thân tấm không đặc biệt dày, lực cản mạnh (chẳng hạn như các mối hàn ngắn không thể co lại tự do hoặc hàn trong các cấu trúc khép kín) có nghĩa là bạn phải tuân thủ nghiêm ngặt các tiêu chuẩn hàn tấm dày-và nếu cần, hãy sử dụng vật liệu hàn có khả năng chống nứt vượt trội.
Xử lý sau{0}}mối hàn: Đừng quên xử lý nhiệt và xử lý nhiệt sau-!
Công việc không thể kết thúc chỉ vì việc hàn đã xong; bạn phải tản nhiệt dư và thanh lọc mọi khí bị mắc kẹt. 1. Xử lý loại bỏ hydro: Đánh đuổi "Ác quỷ" ẩn trong thép
Đối với các tấm từ trung bình-đến-nặng ( Lớn hơn hoặc bằng 30 mm) hoặc kết cấu hàn có độ bền cao, cần phải gia nhiệt ngay lập tức sau- nếu không thể thực hiện xử lý giảm ứng suất hoàn toàn- ngay sau khi hàn:
Nhiệt độ: Nhiệt độ không đổi ở 300–350 độ.
Mục đích: Không phải để giảm bớt ứng suất mà để cho hydro khuếch tán “thoát ra” khỏi đường hàn, từ đó ngăn ngừa vết nứt chậm (một loại vết nứt đặc biệt ngấm ngầm thường xuất hiện chỉ hàng chục giờ sau khi hàn).
2. Ủ căng thẳng-Giảm bớt áp lực để có độ bền cao hơn
Thiết bị kết nối với hệ thống{0}áp suất cao phải chịu được áp lực rất lớn. -Xử lý nhiệt sau mối hàn (PWHT) là quy trình quan trọng để giảm bớt căng thẳng này.
Tiêu chuẩn: NB/T 47015-2023 (có hiệu lực từ ngày 28/06/2024).
Các thông số chính: Thường được làm nóng đến 600–640 độ; sau một thời gian lưu giữ, bộ phận này được làm nguội-trong lò xuống dưới 400 độ, sau đó làm mát bằng không khí.
Chiến lược quy trình: Kiểm soát chặt chẽ tốc độ gia nhiệt ( Nhỏ hơn hoặc bằng 200 độ /h) trong giai đoạn tăng tốc-để ngăn ngừa biến dạng ở các cấu trúc có thành-mỏng do độ dốc nhiệt độ quá cao gây ra.
