Разработка технических условий и проект реконструкции износостойких композитных труб
1. Введение в продукт
Трубы с наплавленным покрытием — это композитные трубы, изготовленные путем нанесения одного или нескольких слоев высокотвердых износостойких легированных материалов на внутреннюю поверхность стенки обычных стальных труб (обычно из углеродистой стали, такой как Q235) с помощью автоматизированного процесса наплавочной сварки. По сути, они представляют собой идеальную интеграцию...гибкая подложка (стальная труба)и атвердая броня (поверхностный слой).
Основная труба обычно изготавливается из низкоуглеродистой стали, такой как Q235 или сталь марки 20. Ее функции заключаются в обеспечении структурной прочности и ударной вязкости трубы, выдерживании давления, выполнении функций опоры и соединительных элементов, а также обеспечении общей обрабатываемости (например, сварки, фланцевого соединения) и ударопрочности трубы. Износостойкий наплавленный слой в основном состоит из высокохромистых сплавов (таких как высокоуглеродистые высокохромистые чугунные сплавы, например, Cr27 и Cr30), металлографическая структура которых содержит большое количество высокотвердых карбидных структур Cr7C3. Распространенные производственные процессы включают открытую дуговую сварку или сварку под флюсом в сочетании с автоматизированным оборудованием для выполнения спирального непрерывного наплавления на внутренней стенке трубы. Изделие отличается чрезвычайно высокой твердостью — твердость поверхности наплавленного слоя может достигать ХРК 55–65, что значительно выше, чем у обычной стали. Оно также обладает превосходной износостойкостью, в 15–30 раз превышающей износостойкость обычных стальных труб, а то и выше. Соединение с подложкой осуществляется металлургическим методом, отличающимся высокой прочностью сцепления и устойчивостью к отслаиванию.
Принцип работыОбычные стальные трубы подвержены прямому ударному воздействию и трению о различные материалы; из-за относительно мягкой природы самой стали они быстро изнашиваются. В отличие от них, в износостойких трубах с поверхностным покрытием используется твердый поверхностный слой в качестве основы.
первая линия обороныДля сопротивления резке и ударам материалов. Поверхностный слой обычно имеет правильную чешуйчатую или гофрированную структуру, которая не только повышает твердость поверхности, но и изменяет текучесть материалов, уменьшая лобовое воздействие и дополнительно минимизируя износ.
Технологический процесс производства
Предварительная обработкаСтальную трубу сначала выпрямляют, очищают от ржавчины и обрабатывают.
Наплавочная сваркаПредварительно обработанная стальная труба зажимается на специальном оборудовании; вращаясь и перемещаясь вперед, сварочная горелка выполняет спиральное непрерывное нанесение покрытия на внутреннюю стенку. Весь процесс отличается высокой степенью автоматизации, обеспечивая равномерное, непрерывное и бездефектное покрытие.
Обработка после сваркиНаконец, выполняются послесварочные процессы, такие как медленное охлаждение, шлифовка и контроль качества.
Износостойкие трубы для поверхностного монтажа — это высокоэффективные композитные трубы, в которых сверхтвердые износостойкие сплавы идеально сочетаются с высокопрочными стальными трубами благодаря передовой технологии сварки. Они обеспечивают оптимальный баланс износостойкости, ударопрочности и обрабатываемости и признаны одним из решений с наилучшими комплексными характеристиками, самой широкой областью применения и высочайшей надежностью в сфере транспортировки тяжелых промышленных материалов. Они служат ключевыми компонентами, гарантирующими непрерывную, эффективную и стабильную работу промышленного производства.
2. Проект реконструкции
В результате коррозионной эрозии и износа труб на объекте в некоторых участках произошло отслоение износостойкого слоя, а в других участках сильный износ привел к протечкам. Поэтому в технических условиях на износостойкие трубы для данного проекта установлены следующие требования к трубам, поставляемым поставщиками:
Трубы должны соответствовать следующим требованиям.
процесс сварки композитных двухслойных поверхностей:
Первый слойПервый слой покрытия внутри трубы должен быть приварен сварочной проволокой из нержавеющей стали марки 308 или выше. Этот слой служит одновременно коррозионно-стойким слоем и переходной основой для твердого слоя покрытия заданной толщиной 4 мм. В этом слое строго запрещены такие дефекты, как пористость, трещины и шлаковые включения.
Второй слойВторой слой покрытия должен быть приварен с использованием высокохромистой чугунной сварочной проволоки для обеспечения износостойкости, минимальной толщиной 4 мм. Материал этого слоя должен быть марки KmTBCr15Mo или KmTBCr26 с твердостью ≥ 60 ХРК. В этом износостойком слое допускаются трещины при условии, что глубина трещины не превышает 4 мм и не распространяется на слой нержавеющей стали.
