Troshaen Weld ag Aloiau Nicel: Cladin Dur Carbon ar gyfer Gwrthsefyll Cyrydiad - Gwybodaeth

Mae troshaen weldio - a elwir hefyd yn gladin weldio neu wyneb caled - yn ddull profedig sy'n cydymffurfio â'r cod ar gyfer gosod haen aloi nicel sy'n gwrthsefyll cyrydiad ar swbstrad dur carbon neu ddur aloi isel. Y canlyniad: cryfder mecanyddol a chost isel dur carbon, ynghyd ag ymwrthedd cyrydiad aloion nicel - ar gost deunydd 40-60% yn is nag adeiladu aloi nicel solet. Mae'r erthygl hon yn esbonio pryd mai troshaen weldio yw'r dewis cywir, pa aloion nicel sy'n cael eu defnyddio, pa safonau sy'n berthnasol, a sut i nodi troshaen yn gywir.

Weld Overlay with Nickel Alloys

Troshaen weldio ag aloion nicel yw datrysiad safonol y diwydiant ar gyfer llestri pwysedd, cyfnewidwyr gwres, a chydrannau pibellau sy'n gorfod gwrthsefyll cyrydiad o nwy sur (H₂S), cloridau, asidau, ac ocsidiad tymheredd uchel - heb gost gwneuthuriad aloi solet.

Troshaen weldio yw'r broses o ddyddodi un neu fwy o haenau o aloi sy'n gallu gwrthsefyll cyrydiad (fel arfer yn seiliedig ar nicel-) ar wyneb metel sylfaen rhatach (dur carbon fel arfer neu ddur aloi isel) gan ddefnyddio prosesau weldio arc. Mae'r haen troshaen - fel arfer 3–6 mm o drwch - yn gweithredu fel rhwystr rhwng hylif y broses gyrydol a'r metel sylfaen adeileddol.

Pam Defnyddio Troshaen yn lle Alloy Solid?

Tabl. Cymhariaeth Cost a Pherfformiad - Solid Alloy vs. Weld Overlay Construction


Paramedr	Aloi nicel solet	Carbon Steel + Ni-Troshaen aloi	Arbedion Cost	Perfformiad
Cost Deunydd ($/kg, nodweddiadol)	$35–60	$8–12 (CS) + $15–25 (troshaen)	40-60% yn is	Gwrthiant cyrydiad cyfatebol
Amser Gwneuthuriad	Hirach (anodd ei weldio)	Byrrach (CS weld yn hawdd)	20-30% yn gyflymach	Yr un bywyd gwasanaeth
Cydymffurfio â'r Côd Dylunio	ASME VIII, ASME B31.3	ASME VIII, ASME B31.3	Yr un	Yr un
Trwch Troshaen Nodweddiadol	Dd/B (solet)	3-6 mm (2-3 haen)	N/A	Lwfans cyrydu wedi'i gynnwys
Atgyweirio a Chynnal a Chadw	Anodd (crac{0}}sensitif)	Haws (gellir ail-gymhwyso troshaen)	Cost cylch bywyd is	Bywyd gwasanaeth hirach
Pwysau	Uwch (dwysedd 8.4–8.9 g/cm³)	Is (dwysedd CS 7.85 g/cm³)	5-10% yn ysgafnach	Yr un sgôr pwysau

Ffynhonnell: Adran VIII Rhan VIII Cod Boeler ASME a Llestr Pwysedd. 1 (2023); ASME B31.3 Pibellau Proses (2022); 'Catalog Cynhyrchion Weldio' y Gorfforaeth Metelau Arbennig (2023); Data Technegol 'Cydrydiad{5}}Aloion Gwrthiannol' Haynes International; Dadansoddiad cost mewnol JN Alloys ar gyfer 2024-2025.

Ar gyfer - llestri diamedr mawr, cregyn cyfnewid gwres, a sbwliau pibellau lle mae ymosodiad cyrydiad wedi'i gyfyngu i'r wyneb mewnol, mae troshaen weldio yn darparu'r un perfformiad cyrydiad ag aloi solet ar gost deunydd 40-60% yn is.

Nid yw pob aloi nicel yn addas ar gyfer troshaen weldio. Rhaid i'r deunydd troshaenu fod yn weldadwy, yn gydnaws â gwanhau dur carbon, ac yn gallu gwrthsefyll yr amgylchedd cyrydol penodol. Mae dau aloi yn dominyddu'r diwydiant: Alloy 625 (UNS N06625) ac Alloy C-276 (UNS N10276).

Dewis Aloi yn ôl Amgylchedd Cyrydiad

Tabl. Deunyddiau Troshaenu Nicel Alloy - Canllaw Dewis yn ôl Amgylchedd Cyrydiad


aloi (UNS)	Elfennau Alloying Alloying	Ymwrthedd Cyrydiad Cynradd	Cymwysiadau Troshaen Nodweddiadol	Proses Weld	Rhif P{0}}ASME
Aloi 625 (N06625)	Ni-22Cr-9Mo-3.5Nb	Ocsidiad, pylu clorid, H₂S, dŵr môr	Offer pen ffynnon, cysylltwyr tanfor, llestri gwasgedd	GTAW, GMAW, FCAW, SAW	P{0}}Na. 43
Aloi C-276 (N10276)	Ni-16Cr-16Mo-4W	Asidau lleihau, HCl, H₂SO₄, clorin, nwy sur	Adweithyddion cemegol, sgwrwyr, systemau FGD, pibellau asid	GTAW, GMAW, FCAW, SAW	P{0}}Na. 44
Aloi C-22 (N06022)	Ni-22Cr-13Mo-3W	Asidau cymysg difrifol, hypoclorit, clorin gwlyb	Fferyllol, mwydion a phapur, llosgi gwastraff	GTAW, GMAW	P{0}}Na. 44
Aloi 825 (N08825)	Ni-22Cr-42Fe-3Mo-1Ti	Nwy sur (H₂S), asid sylffwrig/ffosfforig	Tiwbiau twll gwaelod, prosesu nwy, cyfnewidwyr gwres	GTAW, GMAW	P{0}}Na. 45
Aloi 600 (N06600)	Ni-16Cr-8Fe	Ocsidiad tymheredd uchel, nitriding, costig	Cydrannau ffwrnais, basgedi triniaeth wres	GTAW, GMAW	P{0}}Na. 43
Aloi X (N06002)	Ni-22Cr-18Fe-9Mo	Ocsidiad ar 1100-1200 gradd, carburization	Siambrau hylosgi, cydrannau tyrbinau nwy	GTAW, GMAW	P{0}}Na. 43
Aloi 59 (N06059)	Ni-23Cr-16Mo-1Fe	Asidau rhydwytho eithafol, cymysgeddau HCI, H₂SO₄	Proses gemegol, rheoli llygredd	GTAW, GMAW	P{0}}Na. 44

Ffynhonnell: Special Metals Corporation 'INCONEL® Alloy 625' ac 'INCONEL® Alloy 725' Taflenni Data (2023); Data Technegol 'HASTELLOY® C-276 Alloy' Haynes International (2023); Boeler ASME a Llestr Pwysedd Cod Adran IX (2023) QW-422 P-Rhif Grŵp; NACE MR0175 / ISO 15156-3:2015.

Cymhariaeth Cyfansoddiad Cemegol

Tabl. Cyfansoddiad Cemegol Deunyddiau Troshaen Aloi Nickel Cyffredin (Pwysau %, Nodweddiadol)


aloi (UNS)	Ni	Cr	Mo	Fe	W	Nb	Ti	C (uchafswm)
Aloi 625 (N06625)	58–63	20–23	8–10	Llai na neu'n hafal i 5	-	3.15–4.15	Llai na neu'n hafal i 0.4	0.10
Aloi C-276 (N10276)	Cydbwysedd	14.5–16.5	15–17	4–7	3–4.5	-	-	0.01
Aloi C-22 (N06022)	Cydbwysedd	20–22.5	12.5–14.5	2–6	2.5–3.5	-	-	0.015
Aloi 825 (N08825)	38–46	19.5–23.5	2.5–3.5	22 mun	-	-	0.6–1.2	0.05
Aloi 600 (N06600)	72 mun	14–17	-	6–10	-	-	-	0.15
Aloi X (N06002)	Cydbwysedd	20.5–23	8–10	17–20	0.2–1.0	-	-	0.05–0.15
Aloi 59 (N06059)	Cydbwysedd	22–24	15–16.5	Llai na neu'n hafal i 1.5	-	-	-	0.01

Ffynhonnell: ASTM B443 (Alloy 625); ASTM B575 (Aloi C-276, C-22, 59); ASTM B425 (Aloi 825); ASTM B168 (Alloy 600); ASTM B435 (Aloi X); Taflenni data Special Metals a Haynes International (2023).

Alloy 625 yw'r dewis rhagosodedig ar gyfer gwasanaeth dŵr môr, clorid a nwy sur (H₂S). Alloy C-276 yw'r dewis rhagosodedig ar gyfer lleihau asidau (HCl, H₂SO₄) ac amgylcheddau cemegol difrifol. Ar gyfer achosion ffiniol, ymgynghorwch â NACE MR0175 / ISO 15156-3 a chynnal profion cyrydiad.

Mae'r dewis o broses weldio yn effeithio ar ansawdd troshaenu, cyfradd gwanhau, cyfradd dyddodiad, a chost. Ar gyfer offer pwysedd critigol, GTAW (TIG) a GMAW (MIG) yw'r dewisiadau mwyaf cyffredin. Ar gyfer-cladin arwynebedd mawr, mae FCAW a SAW yn cynnig cynhyrchiant uwch.

GTAW and GMAW for High-Integrity Overlay

Cymhariaeth Proses ar gyfer Troshaen Aloi Nicel

Tabl. Prosesau Weldio ar gyfer Troshaen Aloi Nicel - Cymharu yn ôl Ansawdd a Chynhyrchiant


Proses	Cyfradd wanhau	Cyfradd Dyddodiad	Cais Gorau	Swydd	Lefel Sgil	Cost
GTAW (TIG)	10–25%	0.5-1.5 kg/awr	Haen gyntaf, pas gwraidd, troshaen denau, diamedr bach	Pob swydd	Uchel	Uchel
GMAW (MIG)	20–30%	2–4 kg/awr	Haenau llenwi a chapio, troshaen -trwch canolig	Fflat, llorweddol	Canolig	Canolig
FCAW (Flux-Cored)	20–35%	3-6 kg/awr	Troshaen -arwynebedd mawr, cymwysiadau nad ydynt yn hanfodol	Fflat, llorweddol	Canolig	Isel
SAW (Arc danddwr)	30–50%	5-15 kg/h	Llestri mawr, cladin trwm, cynhyrchiant uchel	Fflat yn unig	Canolig	Isaf
PAW (Arc Plasma)	5–15%	1–3 kg/awr	Troshaen fanwl, systemau awtomataidd	Fflat, mecanyddol	Uchel	Uchel
Cladin Laser	5–10%	1-5 kg/awr	Trwsio manwl, troshaen denau, gwanhau lleiaf posibl	Fflat, mecanyddol	Uchel	Uchel Iawn

Ffynhonnell: Adran IX Cod Boeler a Llongau Pwysedd ASME (2023); AWS D1.6/D1.6M-22 'Cod Weldio Strwythurol - Dur Di-staen'; Metelau Arbennig 'Canllawiau Weldio ar gyfer Aloion Nicel' (2023); Canllaw Technegol 'Cynhyrchion Weldio Nickel Alloy' Lincoln Electric (2023).

Mae Rheoli Gwanhau yn Hanfodol ar gyfer Perfformiad Troshaen

Mae gwanhau'n digwydd pan fydd y metel sylfaen (dur carbon) yn toddi ac yn cymysgu â'r metel llenwi (aloi nicel). Mae gwanhau gormodol yn lleihau ymwrthedd cyrydiad y troshaen trwy ostwng y cynnwys aloi critigol (Cr, Mo, Nb). Ar gyfer troshaen Alloy 625, dylid cadw'r cynnwys haearn o dan 10% yn yr haen gyntaf; ar gyfer C-276, yn is na 7%.

Tabl. Uchafswm Gwanediad Caniataol - Cyfyngiadau Cynnwys Haearn gan Alloy


aloi	Uchafswm Fe mewn Troshaen (wt%)	Isafswm Cr mewn Troshaen (wt%)	Isafswm Mo mewn Troshaen (wt%)	Proses a Argymhellir
aloi 625	Llai na neu'n hafal i 10%	Mwy na neu'n hafal i 18%	Mwy na neu'n hafal i 7%	GTAW neu GMAW ar gyfer haen gyntaf; FCAW/SAW i'w llenwi
Aloi C-276	Llai na neu'n hafal i 7%	Mwy na neu'n hafal i 14%	Mwy na neu'n hafal i 14%	GTAW ar gyfer haen gyntaf; GMAW/FCAW i'w llenwi
Aloi C-22	Llai na neu'n hafal i 6%	Mwy na neu'n hafal i 19%	Mwy na neu'n hafal i 11%	GTAW neu GMAW ar gyfer pob haen
aloi 825	Llai na neu'n hafal i 15%	Mwy na neu'n hafal i 20%	Mwy na neu'n hafal i 2.5%	GTAW neu GMAW
Aloi 600	Llai na neu'n hafal i 10%	Mwy na neu'n hafal i 14%	N/A	GTAW neu GMAW

Ffynhonnell: 'Canllawiau Weldio Metelau Arbennig ar gyfer ICONEL® Alloy 625' (2023); Haynes International 'Welding and fabrication of HASTELLOY® C-276 Alloy' (2023); ASME Adran IX QW-404.12 'Gwanhau Metel Filler'; AWS A5.14/A5.14M:2018 'Manyleb ar gyfer Electrodau a Gwiail Weldio Nicel a Nicel-Alloy.'

Defnyddiwch GTAW (TIG) ar gyfer yr haen gyntaf i leihau gwanhau a sicrhau cydymffurfiaeth cemeg. Defnyddiwch GMAW, FCAW, neu SAW ar gyfer haenau dilynol i gynyddu cynhyrchiant. Gwiriwch gemeg troshaen bob amser trwy PMI (Adnabod Deunydd Positif) neu ddadansoddiad labordy.

Mae'r trwch troshaen lleiaf yn cael ei lywodraethu gan lwfans cyrydiad, dyfnder gwanhau, gallu proses weldio, a gofynion cod. Ar gyfer y rhan fwyaf o lestri gwasgedd a phibellau, mae 3-6 mm (2-3 haen) yn safonol. Mae troshaenau teneuach yn torri tir newydd; mae troshaenau mwy trwchus yn cynyddu cost a gallant gyflwyno materion straen gweddilliol.

Canllawiau Dylunio Trwch

Tabl. Dyluniad Trwch Troshaen - Gwerthoedd a Argymhellir fesul Cymhwysiad


Cais	Difrifoldeb Cyrydiad	Isafswm Trwch (mm)	Haenau Nodweddiadol	Cyfeirnod Cod	Nodiadau
Llestri gwasgedd (cyffredinol)	Cymedrol (dim H₂S)	3.0	2 haen	ASME VIII Div. 1 UG-16	1.5 mm min ar ôl peiriannu
Gwasanaeth nwy sur (H₂S)	Difrifol (NACE MR0175)	4.0–5.0	2-3 haen	NACE MR0175/ISO 15156	Dilyswch caledwch Llai na neu'n hafal i 22 HRC
Cyfnewidwyr gwres dŵr môr	Cl⁻ pitting uchel	4.0	2-3 haen	ASME VIII + manyleb defnyddiwr	Defnyddiwch Alloy 625 neu 825
Colofnau amsugno nwy asid	Difrifol (HCl, H₂SO₄)	5.0–6.0	3 haen	ASME VIII + manyleb defnyddiwr	Defnyddiwch Alloy C-276 neu C-22
Offer pen ffynnon tanfor	Difrifol + HPHT	5.0–6.0	3 haen	API 6A, API 17D	Defnyddiwch Alloy 625, dilyswch gan PMI
FGD (dadsylffwreiddio nwy ffliw)	Difrifol (SO₂ gwlyb, HCl)	5.0	3 haen	Manyleb defnyddiwr	Defnyddiwch Alloy C-276 neu C-22
Diwygwyr catalytig	Ocsidiad tymheredd uchel	4.0	2-3 haen	API 560 / manyleb defnyddiwr	Defnyddiwch Alloy 600 neu X

Ffynhonnell: Adran VIII Cod Boeler a Llongau Pwysedd ASME. 1 (2023) UG-16 'Trwch Wal Isafswm'; NACE MR0175 / ISO 15156-3:2015 'Diwydiannau Petroliwm a Nwy Naturiol -Deunyddiau i'w Defnyddio mewn Amgylcheddau sy'n Cynnwys H₂S'; API 6A (Arg.21ain, 2024) 'Offer Pen Ffynnon a Choed'; API 17D (3ydd Arg., 2021) 'Cynllunio a Gweithredu Systemau Cynhyrchu Tanfor'.

Cyfrifo Lwfans Cyrydiad

Rhaid i drwch y troshaen gynnwys: (1) lwfans cyrydiad (1.5-3.0 mm fel arfer ar gyfer bywyd gwasanaeth 10-20 mlynedd), (2) lwfans peiriannu (0.5-1.0 mm ar gyfer gorffen wyneb), a (3) trwch parth gwanhau (1.0-1.5 mm ar gyfer yr haen gyntaf).

Tabl. Dadansoddiad Trwch Troshaen - Lwfans Cyrydiad a Goddefiannau Gweithgynhyrchu


Cydran Trwch	Ystod Nodweddiadol (mm)	Pwrpas	Dull Rheoli	Cyfeirnod Safonol
Lwfans cyrydu	1.5–3.0	Colli deunydd dros fywyd dylunio	Manyleb dylunio proses	ASME VIII UG-25
Lwfans peiriannu	0.5–1.0	Gorffen wyneb, paratoi NDE	Goddefgarwch peiriannu	ASME B46.1
Parth gwanhau	1.0–1.5	Haen gyntaf yn gymysg â metel sylfaen	Gweithdrefn Weldio (PQR)	ASME IX QW-404
Isafswm metel sain	0.5–1.0	Ymyl diogelwch uwchlaw gwanhau	Arolygiad UT neu RT	Erthygl 4 ASME V
Cyfanswm trwch y dyluniad	3.5–6.5	Swm y cydrannau uchod	Dylunio peirianneg	Manyleb y prosiect

Ffynhonnell: Boeler ASME a Chwch Llestr Pwysedd Adran VIII Div. 1 UG-25 'Lwfans Cyrydiad'; ASME B46.1-2019 'Gwead Arwyneb (Garwder Arwyneb, Cryndod, a Lleyg)'; ASME Adran V Erthygl 4 'Dulliau Arholi Ultrasonig ar gyfer Weldiau'; Adran IX ASME 'Cymwysterau Weldio, Presyddu a Ffiwsio'.

Casgliad:Ar gyfer y rhan fwyaf o geisiadau, nodwch isafswm trwch troshaen o 3.0 mm ar ôl peiriannu. Ar gyfer amgylcheddau cyrydiad difrifol (nwy sur, asidau, dŵr môr), nodwch 4.0-5.0 mm. Dylech bob amser gynnwys lwfans cyrydiad yn y fanyleb ddylunio.

Oherwydd bod yr haen troshaenu yn denau (3-6 mm) a bod y gwrthiant cyrydiad yn dibynnu ar union gemeg, mae rheoli ansawdd yn bwysicach nag ar gyfer adeiladu aloi solet. Rhaid i bob troshaen gael ei wirio gan Adnabod Deunydd Positif (PMI) a'i archwilio gan brofion ultrasonic (UT) neu brofion radiograffeg (RT).

Nickel Alloys PMI Verification and NDE

Gofynion Arolygu ar gyfer Troshaen Weld

Tabl. Profion Rheoli Ansawdd ar gyfer Troshaen Weld Nickel Alloy


Prawf	Pwrpas	Dull	Meini Prawf Derbyn	Amlder	Safonol
PMI (ID Deunydd Cadarnhaol)	Dilysu cemeg troshaen	XRF neu OES	Cr, Mo, Nb o fewn spec; Fe Llai na neu'n hafal i'r terfyn	100% o arwyneb troshaen	ASTM E1621
Profi uwchsonig (UT)	Canfod diffyg ymasiad, mandylledd	Trawst syth neu belydr ongl	Dim arwyddion > 20% DAC	100% o arwynebedd troshaen	ASME V Celf. 4, 5
Profion Radiograffig (RT)	Canfod diffygion mewnol	Pelydr X-neu belydr gama	Fesul ASME VIII UW-51	Spot neu 100% fel y nodir	Celf ASME V. 2
Penetrant Hylif (PT)	Canfod craciau arwyneb	Lliw gweladwy neu fflwroleuol	Dim arwyddion llinol > 1.5 mm	100% o arwyneb troshaen	Celf ASME V. 6
Prawf Caledwch	Gwirio cydymffurfiad â NACE MR0175	Profwr caledwch cludadwy	Llai na neu'n hafal i 22 HRC (gwasanaeth sur)	Fesul NACE MR0175 Tabl A.1	ASTM E10/E18
Rhif Ferrite (os yw'n berthnasol)	Ddim yn ofynnol ar gyfer troshaen aloi Ni-	Metr ferrite	Dd/G (austenitig)	N/A	ASTM A342
Arholiad Metallograffig	Gwirio microstrwythur, gwanhau	Trawstoriad, etch	Dim craciau, mandylledd, na gwanhau gormodol	Cymhwyster fesul gweithdrefn	ASTM E3, E407

Ffynhonnell: ASTM E1621-21 'Canllaw Safonol ar gyfer Dadansoddiad Elfennol yn ôl Tonfedd Gwasgarol X-Sbectrometreg Fflworoleuedd Pelydr'; Boeler ASME a Llestr Pwysedd Adran V (2023) Erthyglau 2, 4, 5, 6; Adran VIII ASME. 1 UW-51 'Archwiliad Radiograffig o Weldiau'; NACE MR0175 / ISO 15156-3:2015 Tabl A.1 'Gofynion Caledwch ar gyfer Carbon ac Isel-Alloy Steels'.

Diffygion Cyffredin a'u Achosion

Tabl. Diffygion Troshaen Weld Cyffredin - Achosion ac Atal


Diffyg	Ymddangosiad	Achos Gwraidd	Atal	Dull Canfod
Diffyg ymasiad	Arwydd llinellol ar y rhyngwyneb	Mewnbwn gwres annigonol, techneg wael	Cynyddu amperage, cyflymder teithio priodol	UT, RT
mandylledd	Pocedi nwy crwn mewn troshaen	Halogiad (olew, lleithder, ocsid)	Glanhau'r metel sylfaen, defnyddio llenwad sych, tarian nwy priodol	RT, UT
Cracio poeth	Craciau intergranular mewn troshaen	Ataliad uchel, dilyniant gleiniau amhriodol	Rheoli mewnbwn gwres, dyluniad cywir ar y cyd	PT, VT, meteleg
Gwanhau gormodol	Cr/Mo isel mewn troshaen	Mewnbwn gwres uchel, techneg amhriodol	Lleihau amperage, defnyddio GTAW ar gyfer haen gyntaf	PMI, dadansoddiad cemegol
Cynhwysiant twngsten	Gronynnau llachar mewn troshaen	Cyswllt electrod GTAW â phwll weldio	Cynnal standoff priodol, defnyddio electrod iawn	RT, VT
Cynhwysiant slag	Mannau tywyll afreolaidd	Glanhau rhyngffyrdd amhriodol (FCAW, SAW)	Glanhewch rhwng pasiau, trin fflwcs yn iawn	RT, UT
Tandoriad	rhigol wrth droed y weldiad	Cerrynt gormodol, techneg amhriodol	Lleihau amperage, ongl tortsh priodol	VT, PT

Ffynhonnell: AWS D1.6/D1.6M-22 'Cod Weldio Strwythurol - Dur Di-staen'; Metelau Arbennig 'Canllawiau Weldio ar gyfer Aloion Nicel' (2023); ASME Adran IX QW-190 'Archwilio ac Atgyweirio Weldiau'.

Mae gwirio cemeg troshaenu PMI yn orfodol ar gyfer pob swydd. Mae arolygiad UT neu RT yn cadarnhau cywirdeb bond. Ar gyfer gwasanaeth sur, mae angen profi caledwch gan NACE MR0175. Rhaid dogfennu holl ganlyniadau'r arolygiad yn yr adroddiad prawf materol.

Nid yw troshaen Weld yn ddull 'amgen' - mae'n cael ei gydnabod a'i lywodraethu'n benodol gan godau dylunio ASME. Gellir cyfrif yr haen droshaenu fel lwfans cyrydiad ond nid fel pwysau-cadw trwch oni bai ei fod wedi'i gymhwyso a'i ddogfennu'n benodol.

Gofynion Cod ar gyfer Troshaen Weld

Tabl. Gofynion Cod ASME ar gyfer Adeiladu Troshaen Weld


Cod	Paragraff	Gofyniad	Triniaeth Troshaen	Nodiadau Allweddol
ASME VIII Div. 1	UG-16, PC-42	Trwch lleiaf, gweithdrefn weldio	Lwfans cyrydiad=troshaen	Nid yw troshaen wedi'i gynnwys yn y dyluniad pwysau
ASME VIII Div. 1	UCL-30 i UCL-46	Cladio a weldio llestri troshaen	Gellir cynnwys troshaen os yw'n gymwys	Rhaid bodloni gofynion UCL-30
ASME VIII Div. 2	Rhan Ch, Erthygl D.11	Clad a weldio troshaen	Tebyg i Div. 1	Dylunio{0}}trwy-ddadansoddiad sydd ei angen ar gyfer troshaenu
ASME B31.3	Para{0}}	Clad a weldio pibellau troshaen	Lwfans cyrydiad=troshaen	Gellir defnyddio troshaen ar gyfer pwysau os yw'n gymwys
ASME B31.3	Para{0}}	Gweithdrefn troshaen Weld	Rhaid bod yn gymwys fesul ASME IX	Mae angen PQR ar gyfer pob proses troshaenu
ASME IX	QW-214, QW-283	Cymhwyster gweithdrefn troshaen Weld	Mae PQR troshaen yn gofyn am ddadansoddiad cemegol	Rhaid dangos rheolaeth ar wanhau
NACE MR0175	ISO 15156-3	Deunyddiau gwasanaeth sur	Mae troshaen yn dderbyniol ar gyfer sylfaen CS	Caledwch Llai na neu'n hafal i 22 HRC, gweithdrefn gymwys

Ffynhonnell: Boeler ASME a Chod Llestr Pwysedd Adran VIII Div. 1 (2023) UG-16, UW-42, UCL-30 i UCL-46; Cod Boeler ASME a Llestr Pwysedd Adran VIII Rhan . 2 (2023) Rhan D Erthygl D.11; ASME B31.3-2022 'Pibing Proses' Paragraffau 323.4.2, 328.5.1; Boeler ASME a Llestr Pwysedd Cod Adran IX (2023) QW-214, QW-283; NACE MR0175 / ISO 15156-3:2015.

Pryd y Gellir Cynnwys Troshaen Mewn Trwch Dyluniad

Yn ddiofyn, mae codau ASME yn trin troshaen weldio fel lwfans cyrydiad - nid yw wedi'i gynnwys yn y cyfrifiad trwch pwysau -. Fodd bynnag, os yw'r weithdrefn troshaenu yn gymwys i ddangos bond metelegol llawn a bod y fanyleb ddylunio yn caniatáu hynny'n benodol, gellir credydu trwch y troshaen (llai lwfans cyrydiad).

Tabl. Amodau ar gyfer Cynnwys Troshaen mewn Dylunio Pwysedd


Cyflwr	Gofyniad	Dilysu	Cyfeiriad
Bond metelegol llawn	Dim diffyg ymasiad, ymasiad cyflawn yn y rhyngwyneb	Arholiad UT, sylw 100%.	ASME VIII UCL-30
Gweithdrefn troshaenu cymwys	PQR gyda dadansoddiad cemegol, profion mecanyddol	Cymhwyster ASME IX QW-283	ASME IX QW-214
Cymeradwyo manyleb dylunio	Rhaid i'r peiriannydd gymeradwyo credyd troshaen	Mae angen manyleb ysgrifenedig	ASME VIII UG-22
Didynnwyd lwfans cyrydu	Dim ond metel cadarn uwchlaw lwfans cyrydiad sy'n cael ei gredydu	Lwfans cyrydu fesul UG-25	ASME VIII UG-25

Ffynhonnell: Boeler ASME a Chwch Llongau Pwysedd Adran VIII Div. 1 UCL-30 'Clad a Weld-Metel{5}}Llongau wedi'u Leinio'; ASME Adran IX QW-283 'Newynnau Weldio ar gyfer Troshaen sy'n Gwrthsefyll Cyrydiad'; Bwletin WRC 447 'Canllawiau ar gyfer Asesu Cladin Troshaen Weld mewn Offer Pwysedd' (1999).

Mae troshaen Weld yn cydymffurfio'n llawn â'r cod. Yn ddiofyn, caiff ei drin fel lwfans cyrydiad ac nid yw wedi'i gynnwys mewn dyluniad pwysau. Os yw'r fanyleb ddylunio'n caniatáu, gellir credydu troshaen tuag at drwch pwysedd - ond mae hyn yn gofyn am weithdrefnau cymwys a chymeradwyaeth peirianyddol benodol.

Defnyddir troshaen weldio ag aloion nicel yn fwyaf cyffredin mewn diwydiannau lle mae amgylchedd y broses yn gyrydol iawn ond mae maint yr offer yn gwneud adeiladu aloi solet yn economaidd anneniadol. Y diwydiant olew a nwy yw'r defnyddiwr mwyaf, ac yna prosesu cemegol a chynhyrchu pŵer.

Nickel Alloys for Oil Gas Chemical and Power Generation

Enghreifftiau o Gymhwysiad fesul Diwydiant

Tabl. Cymwysiadau Troshaen Weld yn ôl Diwydiant a'r Amgylchedd Gwasanaeth


Diwydiant	Offer	Modd Cyrydiad	Troshaen aloi nodweddiadol	Trwch (mm)	Cod/Safon
Olew a Nwy (i fyny'r afon)	Pen ffynnon, coeden X, falfiau tagu	H₂S, CO₂, Cl⁻, dwr môr	aloi 625	5–6	API 6A, API 17D, NACE MR0175
Olew a Nwy (Canol yr Afon)	Piblinell, cyrff falf, casinau pwmp	H₂S, CO₂, nwy gwlyb	Aloi 625 neu 825	3–5	ASME B31.3, NACE MR0175
Olew a Nwy (I lawr yr afon)	Hydrocracker, adweithyddion HDS	H₂, H₂S, tymheredd uchel	Aloi 625 neu 825	4–5	API 934-A, NACE RP045
Petrocemegol	Llestri adweithydd, cyfnewidwyr gwres	Asidau, cloridau, H₂S	Aloi C-276 neu C-22	4–6	ASME VIII, manyleb defnyddiwr
Proses Gemegol	Adweithyddion asid, sgwrwyr, pibellau	HCl, H₂SO₄, H₃PO₄, Cl₂	Aloi C-276 neu C-22	5–6	ASME VIII, manyleb defnyddiwr
Cynhyrchu Pwer	Amsugnwyr FGD, dwythell, cefnogwyr	SO₂, HCl, sgwriwr gwlyb	Aloi C-276 neu C-22	4–6	ASTM, manyleb defnyddiwr
dihalwyno	Tiwblenni cyfnewidydd gwres	Dŵr môr, tymheredd uchel	Aloi 625 neu 825	3–4	ASTM, manyleb defnyddiwr
Morol/Ar y Môr	Pympiau, falfiau, pibellau dŵr môr	Dŵr y môr, biobaeddu	aloi 625	4–5	DNV, ABS, manyleb defnyddiwr
Mwydion a Phapur	Treuliwyr, wasieri cannydd	NaOH, ClO₂, H₂SO₄	Aloi C-276 neu C-22	4–6	TAPPI, manyleb defnyddiwr

Ffynhonnell: API 6A (21st Ed., 2024) 'Wellhead and Tree Equipment'; API 17D (3ydd Arg., 2021) 'Systemau Cynhyrchu Tanfor'; API 934-A (3ydd Arg., 2019) 'Deunyddiau a Gwneuthuriad o 2¼Cr-1Mo a 3Cr-Llongau Pwysedd Wal Trwm Dur 1Mo ar gyfer -Gwasanaeth Hydrogen Tymheredd, Pwysedd Uchel'; NACE RP045-2003 'Weldio Troshaen ar gyfer Gwasanaeth Hydrogen'; ASME B31.3-2022 'Pibing Proses'; DNVGL-OS-F101 (2021) 'Systemau Piblinellau Tanfor'.

Astudiaeth Achos: Troshaen Offer Pen Ffynnon

Mae offer wellhead tanfor a choed Nadolig yn gweithredu mewn rhai o'r amgylcheddau cyrydiad mwyaf ymosodol: dŵr môr ar y tu allan, nwy sur (H₂S) a heli ar y tu mewn, a thymheredd hyd at 200 gradd. Byddai adeiladu Solid Alloy 625 yn costio 5–8 × dur carbon. Mae troshaen Weld o Alloy 625 ar ddur carbon neu ddur aloi isel (ee, AISI 4130, F22) yn darparu'r un ymwrthedd cyrydiad am gost 40-50% yn is.

Tabl. Astudiaeth Achos - Hyb Pen Ffynnon Tanfor: Troshaen Alloy 625 ar F22 Steel


Paramedr	Aloi solet 625	F22 + Alloy 625 Overlay	Cynilion	Nodiadau
Cost Deunydd Sylfaenol	$55/kg	$4/kg (F22)	90% yn is	Mae F22 yn isel-aloi Cr-Mo dur
Cost Troshaen	N/A	$18/kg (625 llenwad + llafur)	N/A	Proses GTAW + GMAW
Cyfanswm y Gost Ffabredig	$180,000	$95,000	47% yn is	Yn unol â manyleb API 6A
Amser Cyflenwi	16 wythnos	10 wythnos	6 wythnos yn gyflymach	Mae F22 yn weldio'n hawdd, mae troshaen yn arferol
Perfformiad Cyrydiad	Ardderchog	Ardderchog (cyfwerth)	Yr un	Troshaen wedi'i gymhwyso fesul API 6A
Cydymffurfio â'r Cod	API 6A, NACE MR0175	API 6A, NACE MR0175	Yr un	Caledwch troshaen Llai na neu'n hafal i 22 HRC

Ffynhonnell: API 6A (21st Ed., 2024) 'Wellhead and Tree Equipment'; NACE MR0175 / ISO 15156-3:2015; Data prosiect mewnol JN Alloys ar gyfer canolbwynt pen ffynnon tanfor wedi'i wneud yn 2023; Taflen Ddata Metals Arbennig 'INCONEL® Alloy 625' (2023).

Ar gyfer offer mawr â waliau trwchus lle mae ymosodiad cyrydiad wedi'i gyfyngu i'r wyneb mewnol, troshaen weldio yw'r dewis economaidd gorau. Dylid cadw aloi solet ar gyfer cydrannau bach (mewnol falf, ffitiadau offeryn) lle mae troshaen yn anymarferol.

Mae'r fanyleb metel llenwi (dosbarthiad AWS) yn pennu'r cemeg troshaen a'r ymwrthedd cyrydiad. Ar gyfer troshaen Alloy 625, defnyddiwch ERNiCrMo-3 neu ERNiCrMo-4; ar gyfer troshaen C-276, defnyddiwch ERNiCrMo-4. Mae gan y dosbarthiad -4 gynnwys Mo uwch ac mae'n cael ei ffafrio ar gyfer gwasanaeth lleihau asid difrifol.

Dosbarthiadau Metel Filler ar gyfer Troshaen aloi nicel

Tabl. Dosbarthiadau Metel Filler AWS ar gyfer Troshaen Weld Nickel Alloy


Dosbarthiad AWS	UNS	Cyfatebol Aloi	Cr (%)	Mo (%)	Nb+Ta (%)	Cymhwysiad Cynradd
ERNiCr-3	N06082	aloi 600, 601	18–22	-	2.0–3.0	Ocsidiad tymheredd uchel, weldio annhebyg
ERNiCrMo-3	N06625	aloi 625	20–23	8–10	3.15–4.15	Dŵr môr, H₂S, cloridau, troshaen gyffredinol
ERNiCrMo-4	N10276	Aloi C-276	14.5–16.5	15–17	-	Lleihau asidau, cyrydiad difrifol
ERNiCrMo-10	N06022	Aloi C-22	20–22.5	12.5–14.5	-	Asidau cymysg, hypochlorite
ERNiCrMo-14	N06686	aloi 686	19–23	15–17	-	Asidau eithafol, dŵr môr
ERNiFeCr-1	N08065	aloi 825	19.5–23.5	2.5–3.5	-	Nwy sur, asid sylffwrig
ERNiMo-7	N10665	Aloi B-2, B-3	Llai na neu'n hafal i 1.0	26–30	-	Asid hydroclorig, amgylcheddau lleihau

Ffynhonnell: AWS A5.14/A5.14M:2018 'Manyleb ar gyfer Nicel a Nicel-Electrodau a Rodiau Weldio Alloy Moel'; AWS A5.11/A5.11M:2017 'Manyleb ar gyfer Nicel a Nicel-Electrodau Weldio Alloy ar gyfer Weldio Arc Metel wedi'i Gysgodi'; 'Catalog Cynhyrchion Weldio' Metelau Arbennig (2023); Data Technegol 'Metelau Llenwi Weldio' Haynes International (2023).

Dewis Metel Filler yn ôl Amgylchedd y Gwasanaeth

Tabl. Canllaw Dewis Metel Filler - Troshaen aloi Nicel gan Amgylchedd Cyrydiad


Amgylchedd Gwasanaeth	Modd Cyrydiad	Filler a Argymhellir	Amgen	Nodiadau
Seawater, heli	Cl⁻ pitting, hollt	ERNiCrMo-3 (625)	ERNiCrMo-4	Mae 625 yn safonol ar gyfer dŵr môr
Nwy sur (H₂S)	SSC, HIC, SOHIC	ERNiCrMo-3 neu ERNiFeCr-1	ERNiCrMo-4	Dilyswch caledwch Llai na neu'n hafal i 22 HRC
Asid hydroclorig	Cyrydiad cyffredinol	ERNiMo-7 (B-2/B-3)	ERNiCrMo-4	Mae B-3 yn cael ei ffafrio ar gyfer HCl
Asid sylffwrig	Cyrydiad cyffredinol	ERNiCrMo-4 neu ERNiFeCr-1	ERNiCrMo-10	C-276 am < 50% H₂SO₄
Asidau cymysg (HCl + H₂SO₄)	Cyrydiad difrifol	ERNiCrMo-4 neu ERNiCrMo-10	ERNiCrMo-14	C-22 neu 686 ar gyfer gwasanaeth eithafol
Ocsidiad tymheredd uchel	Ocsidiad, carburization	ERNiCr-3	ERNiCrCoMo-1	Defnyddiwch ar gyfer gwasanaeth > 900 gradd
costig (NaOH, KOH)	Cracio costig	ERNiCr-3	ERNiCrMo-3	Llenwr aloi 600 ar gyfer costig
Desulfurization nwy ffliw	SO₂, HCl, sgwriwr gwlyb	ERNiCrMo-4	ERNiCrMo-10	Mae C-276 yn safonol ar gyfer FGD

Ffynhonnell: NACE MR0175 / ISO 15156-3:2015 'Diwydiannau Petroliwm a Nwy Naturiol{4}}Deunyddiau i'w Defnyddio mewn H₂S{5}Amgylcheddau sy'n Cynnwys'; 'Canllaw Dewis Aloion sy'n Gwrthsefyll Cyrydiad' Metelau Arbennig (2023); Llyfryn Technegol 'Corydiad Data' Haynes International (2023); Outokumpu 'Llawlyfr Cyrydiad ar gyfer Dur Di-staen ac Alloys Nicel' (2021).

ERNiCrMo-3 (llenwi Alloy 625) yw'r dewis mwyaf amlbwrpas ar gyfer cymwysiadau troshaen cyffredinol. Mae ERNiCrMo-4 (llennwr C-276) yn cael ei ffafrio ar gyfer gwasanaeth lleihau asid difrifol. Gwiriwch gemeg troshaen bob amser gan PMI i sicrhau bod y weithdrefn llenwi metel a weldio yn darparu'r cynnwys Cr, Mo, a Fe gofynnol.