Was sind die häufigsten Probleme bei Heißkanal-Schweißverbindungen?

Zu den häufigsten Problemen bei Heißkanal-Schweißverbindungen gehören vor allem Risse, mangelnde Verschmelzung, Porosität, Schlackeneinschlüsse und Leistungseinbußen in der Wärmeeinflusszone. Diese Probleme wirken sich direkt auf die Dichtungsleistung des Systems und die langfristige Betriebsstabilität aus.

1. Schweißrisse: Der schwerwiegendste Mangel

Heiße Risse (Kristallisationsrisse): Entlang der Korngrenzen bilden sich bei hohen Temperaturen, häufig verursacht durch das Vorhandensein von Eutektika mit niedrigem -Schmelzpunkt-im Schweißgut (z. B. FeS-Fe-Eutektikum, Schmelzpunkt 988 Grad) und Zugspannung an der Verbindung. Sie treten meist in der unmittelbaren Abkühlphase nach dem Schweißen auf.

Kalte Risse (verzögerte Risse): Treten erst nach dem Abkühlen unter die martensitische Umwandlungstemperatur auf (normalerweise).<200℃) after welding. They are caused by the combined effects of hardened structures, hydrogen embrittlement, and restraint stress. They are delayed and extremely harmful.

Risse beim Wiedererwärmen: Treten im grobkörnigen Bereich beim Wiedererwärmen nach dem Schweißen (z. B. Wärmebehandlung) auf und treten häufig beim Reparaturprozess dickwandiger Heißkanalsysteme auf.

Risikowarnung: Heiße Risse sind sofort nach dem Schweißen sichtbar, während kalte Risse möglicherweise erst nach Stunden oder sogar Tagen auftreten und in späteren Phasen sorgfältig überwacht werden müssen.

2. Mangelnde Fusion und unvollständige Durchdringung

Mangelnde Verschmelzung: Dies bezieht sich darauf, dass das Schweißgut nicht vollständig mit dem Grundmetall oder zwischen den Schichten verschmolzen ist. Dies wird hauptsächlich durch unzureichenden Strom, zu hohe Schweißgeschwindigkeit, unzureichende Fasenreinigung oder Elektrodenfehlausrichtung verursacht.

Unvollständige Durchdringung: Dies wird durch zu dicke, stumpfe Kanten, unzureichenden Fasenspalt oder falsche Schweißparameter verursacht, was zu einer unvollständigen Wurzeldurchdringung führt und die Festigkeit der Verbindung erheblich verringert.

Folgen: Diese Defekte werden zu Spannungskonzentrationspunkten, die sich unter thermischen Wechselbelastungen leicht zu Rissen ausbreiten.

3. Porosität und Schlackeneinschlüsse

Porosität: Gas im Schmelzbad entweicht nicht rechtzeitig und hinterlässt Hohlräume. Zu den Ursachen gehören unzureichender Schutzgasfluss, Öl und Rost an der Fase sowie Feuchtigkeit im Schweißmaterial. Oberflächenporosität kann zu Leckagerisiken führen, während innere Porosität die strukturelle Festigkeit schwächt.

Schlackeneinschlüsse: Beim Schweißen in der Schweißnaht eingeschlossene Schlacke, häufig verursacht durch unzureichenden Strom, unvollständige Schlackenentfernung beim Mehrlagenschweißen oder falschen Elektrodenwinkel.

Beispiel: Beim WIG-Schweißen von Heißkanalverteilern kann ein unzureichender Argonschutz leicht zur Bildung kleiner, verteilter Poren in der Schweißnaht führen, die die Gleichmäßigkeit der Wärmeleitung beeinträchtigen.

4. Leistungsverschlechterung der Wärmeeinflusszone (HAZ): Hochtemperaturschweißen führt zu einer lokalen Kornvergröberung im Grundmaterial, wodurch eine grobkörnige Versprödungszone entsteht und die Materialzähigkeit verringert wird.

Wiederholtes Nachschweißen verschlimmert die mikrostrukturelle Verschlechterung und erhöht das Risiko von Sprödbrüchen, was sich insbesondere bei Heißkanalkomponenten aus legiertem Stahl mit hohem Kohlenstoffgehalt bemerkbar macht.

5. Dichtungsfehler: Wenn Mikrorisse, Porosität oder unvollständige Durchdringung in der Schweißverbindung vorhanden sind, kann es unter der langfristigen Einwirkung von Wärmeübertragungsmedien mit hoher-Temperatur und hohem-Druck (z. B. Wärmeübertragungsöl) leicht zu langsamen Leckagen kommen. Zunächst schwer zu erkennen, kann es später zu einer Schimmelpilzkontamination oder einem Anlagenstillstand führen.

Inspektionsempfehlung: Verwenden Sie eine Kombination aus Eindringprüfung (PT) + Ultraschallprüfung (UT) + Druckprüfung, um die Integrität der Schweißnaht sicherzustellen.

Zusammenfassung der Präventions- und Kontrollmaßnahmen