Применение холодной сварки в системе отопления: Холодная сварка для труб отопления с горячей водой

Холодная сварка для труб отопления, преимущества и недостатки метода

Трубы из металла можно использовать для внутридомовых водопроводных коммуникаций непродолжительное время. Металлические трубы допускается эксплуатировать на протяжении строго отведенного периода времени. Окислы, известковые отложения внутри железных коммуникаций уменьшают внутренний диаметр труб, и разрушают водопровод. Системы отопления, спроектированные и собранные правильно, не нуждаются в дополнительном обслуживании.

Трубы в системе отопления могут быть соединены без применения горячей сварки

Содержание

• 1 Классическая высокотемпературная сварка
• 2 Монтаж контура отопления методом холодной сварки

Классическая высокотемпературная сварка

Как сварить отопление из железной трубы в соответствии со строительными нормами, указано в ГОСТе. Имеет значение и диаметр труб, и протяженность системы. СНИП укажет, как правильно сварить трубы для отопления в каждом конкретном случае: частное домовладение, многоэтажный дом или водопроводная линия промышленного назначения.

При использовании газового сварочного аппарата для создания качественных швов потребуется немалый практический опыт. Электросваркой также можно создавать безупречного качества сварные соединения, но в этом случае потребуется не только опыт, но и качественные электроды, верно выбранный уровень тока и «чувство дуги». Качественная электросварка трубы отопления доступна лишь настоящим профессионалам.

Металлические трубы — наиболее распространенный материал для систем отопления

Прочность труб из металла более чем достаточна для системы подачи воды и для контура отопления. Именно участки соединений, которые приходится реализовывать для того, чтобы не отклоняться от проектной документации, являются «слабым звеном» системы. О том, как варить трубу отопления электросваркой, подробно указано в устаревших учебных материалах и статьях. В современном строительстве чаще применяется метод холодной сварки для труб отопления.

Важно знать! Резьбовые соединения труб из металла используют в тех случаях, когда требуется создать разъемное соединение. Герметичность соединения в этом случае гарантирует уплотнитель, чаще всего пакля.

Как правильно варить трубу отопления знает каждый квалифицированный инженер-монтажник. Существует ряд правил, которых необходимо придерживаться:

1. Сварной шов не должен состоять из окалины. Так происходит, если варить трубу электросваркой, используя некачественные электроды.
2. Чтобы варить металл электрическим сварочным аппаратом необходимо использовать метод многослойного расплава металла. Первичная окалина шва удаляется перед следующим слоем сварки.
3. Важно правильно выбрать уровень тока – слабый ток не гарантирует прочность сварочного шва. Слишком высокий ток при сварочных работах также неприемлем.
4. Если используется метод «сварка встык», в качестве армирующего материала используется металл электрода или расплавленная проволока.
5. Варить электросваркой металлические трубопроводы и другие элементы отопительных и водопроводных систем запрещается вблизи легковоспламеняющихся предметов.

Газовая сварка – универсальный метод для создания прочного соединения металлов, соединять можно металлические детали разного размера в любых комбинациях.

Для традиционной сварки нужно иметь специальное оборудование и опыт проведения сварочных работ

Высокая температура струи сгорающего газа позволяет расплавить металл в области локального прогрева, и варить металл на молекулярном уровне. Требует дорогостоящего оборудования и высококвалифицированных сварщиков.

Монтаж контура отопления методом холодной сварки

Холодная сварка – это соединение двух и более элементов без их прогрева. Соединение образуется за счет химических реакций, протекающих в клеящем веществе. Пластичность, высокая адгезия и быстрое застывание в монолитную массу — это отличительные особенности компонентов, применяемых для холодной сварки.

Клеящий состав может включать в себя различные элементы, для улучшения механических характеристик клеевых швов. В основе составов, как правило, присутствуют эпоксидная смола, и наполнитель — отвердитель. На упаковке указано, можно ли холодной сваркой заварить трубы отопления, или это состав для ремонта пластиковых труб контура подачи холодной воды.

Холодная сварка — это пластичная масса, которая обеспечивает герметичное соединение труб

Различают два вида компонентов для холодной сварки:

1. Пластичное двухкомпонентное вещество, которое непосредственно перед применением необходимо тщательно размять для смешивания компонентов. Преимущество холодной сварки этого вида: состав быстро готовится, долго хранится, требует минимальной подготовки перед применением. Недостаток: быстро застывает, необходимо наносить очень тщательно, рекомендуется использовать как можно быстрее после приготовления.
2. Жидкие компоненты. Перед началом нанесения требуется соединить вещества в должной пропорции, и клей готов к применению. Преимущества жидкого состава для холодной сварки: клеящее вещество без труда проникает вглубь соединения, образуя при застывании прочный слой, устойчивый к механическим воздействиям. Недостаток: требует специальных условий для длительного хранения. Для разных материалов – пластик, металл – требуются разные химические компоненты.

Основное преимущество, которым отличается холодная сварка любого вида, это возможность проводить быстрый ремонт участка водопроводной, отопительной или канализационной системы без отключения подачи воды. Сварку, или в данном случае, склеивание компонентов можно производить в условиях повышенной пожарной опасности.

Важно! Для высокотемпературных контуров, в частности отопительных систем, существуют химические составы, эксплуатация которых возможна в условиях более 1000 градусов по шкале Цельсия.

В качестве ремонтного состава для чугунных радиаторов отопления следует тщательно готовить поверхность к применению холодной сварки. Несмотря на прочность соединения, восстановленный участок может не выдержать испытаний максимальным давлением.

Для пластиковых водопроводных систем метод холодной сварки признан одним из лучших решений для локального ремонта при невозможности замены поврежденного элемента. Также холодную сварку успешно применяют для восстановления герметичности стыковых швов на фитингах пластикового водопровода.

Холодная сварка — это эффективный метод для срочного ремонта любых труб

Время ожидания готового состава холодной сварки: от 2 до 20 минут, в зависимости от целевого назначения. Температурный диапазон – от 0 до 1300 градусов.

Достаточно подробно ознакомиться с инструкцией по применению, и монтаж системы будет успешно осуществлен. Для работы потребуется:

• емкость для приготовления состава;
• перчатки, чтобы избежать попадания состава на кожу. Их рекомендуется смочить водой;
• тонкий шпатель, для нанесения вязкого состава в область использования;
• соблюдение правил безопасности при работе с химическими компонентами.

При попадании состава на кожу или в область глаз рекомендуется промыть пораженный участок кожи и при возникновении ощущения жжения обратиться к врачу, имея при себе упаковку от компонентов «холодной сварки».

Холодная сварка для труб отопления

В наши дни, благодаря достижениям химической промышленности, осуществлять ремонт труб стало гораздо проще.

В помощь домашнему мастеру ученые разработали особый клей, который в силу высоких прочности и адгезии стали называть «холодной сваркой».

Новая разработка стала весьма востребованной и быстро приобрела популярность.

Чем может быть полезна холодная сварка для труб отопления, водопровода и прочих поврежденных изделий?

Содержание

• 1 Характеристики и компоновка холодной сварки
• 2 Температурные показатели смеси
• 3 Виды и производители холодной сварки
• 4 Порядок устранения течи
  • 4. 1 Подготовка поверхности
  • 4.2 Приготовление клея
  • 4.3 Выполнение ремонта
• 5 Видео на тему

Характеристики и компоновка холодной сварки

Основу холодной сварки составляет эпоксидная смола. Также имеются аминовые смолы, сера, оксид железа и целый ряд других минеральных добавок.

Каких именно – каждый производитель держит в секрете: ведь именно от них зависят свойства клея.

Высокая прочность – только одно из достоинств холодной сварки. Весьма примечательными являются адгезионные свойства: материал может зафиксироваться на влажной поверхности и даже испачканной маслом. Правда, в этом случае прочность соединения составит только 75% — 80% от максимально возможной.

Клей схватывается в течение 15 — 60 минут. Время полного отвердения зависит от марки: некоторым разновидностям холодной сварки требуется 24 часа, другие можно подвергать нагрузкам уже через час-полтора.

Данный состав может применяться как для склеивания различных объектов, так и в качестве замазки трещин или пробоин. В последнем случае клей после полного отвердения можно шлифовать, грунтовать и окрашивать. Таким образом, место ремонта можно сделать абсолютно незаметным, что актуально для декоративных конструкций или иных, расположенных на видном месте. Примером может послужить бензобак мотоцикла.

Важным достоинством клея холодная сварка является способность эффективно заделывать трещины и пробоины в стенках сосудов даже при наличии небольшого давления внутри.

Это позволяет отремонтировать без опорожнения, к примеру, радиатор автомобиля или трубу автономной системы отопления/водоснабжения.

Температурные показатели смеси

Величина диапазона температур, при которых разрешается эксплуатация отремонтированного изделия, зависит от состава холодной сварки.

У некоторых марок, например, клея «Mastix», нижний порог составляет -60, а верхний — +150 градусов. Более дорогие виды клея выдерживают до +260 градусов.

А есть специальные высокотемпературные марки: отремонтированное с их помощью изделие можно нагревать до температуры в 1300 градусов.

Минимальная температура, при которой допускается проведение ремонтных работ, составляет -10 градусов, но смесь должна готовиться в теплом помещении.

Виды и производители холодной сварки

Клеевые составы холодная сварка выпускаются в двух исполнениях:

1. Однокомпонентные: такую смесь не нужно готовить – ее сразу можно применять для ремонта. Но долго хранить ее нельзя, а использовать нужно в полном объеме – остаток попросту испортится.
2. Двухкомпонентные: в упаковку основной материал – эпоксидная смола с металлическими порошками и другими добавками – и отвердитель помещаются отдельно. Перед применением эти компоненты нужно смешать, после чего клей самопроизвольно нагревается до температуры в 40 – 50 градусов. Двухкомпонентные разновидности холодной сварки хранятся дольше, чем однокомпонентные, и могут применяться частично. Обычно они имеют вид стержня, внутренняя часть которого представляет основной материал, а оболочка – отвердитель.

Большая часть имеющихся в продаже составов по консистенции похожа на пластилин, но можно найти и жидкую холодную сварку, при помощи которой легко можно заделать труднодоступные повреждения.

Кроме того, холодные сварки могут быть универсальными, либо ориентированными на склеивание того или иного материала. Специализированные виды клея в отношении материала, для работы с которым они предназначены, проявляют более высокую адгезию, чем универсальные. Но попытка отремонтировать при помощи холодной сварки, к примеру, для металла, керамическое изделие может закончиться неудачей – клей окажется слабоват.

Клей Hi-Gear

Поэтому в ремкомплекте, имеющемся в хозяйстве «на всякий пожарный случай», лучше иметь универсальный клей.

«Металлической» холодной сваркой часто пользуются владельцы транспортных средств. С ее помощью можно на некоторое время (пока не появится возможность капитального ремонта) подлатать элементы, не подвергающиеся значительным нагрузкам. Кроме упомянутых здесь бензобака и радиатора это могут быть пробитые глушитель и поддон картера двигателя. Хорошим помощником эта разновидность клея стала и для сантехников: с ее помощью можно временно устранять течи в водопроводах и системах отопления.

Весьма востребованной является сварка для пластмассы, ведь этот материал сегодня применяется повсеместно. С ее помощью можно отремонтировать лопнувший корпус того или иного бытового прибора, а также различные пластиковые емкости, например, корпус автомобильного аккумулятора.

Холодная сварка Титан

Выпускаются составы для ремонта изделий из стекла (аквариумы, зеркала), керамики и древесины. В сфере строительства широко применяются специализированные клеи, например, для соединения линолеума встык.

Производят холодную сварку и в России, и за рубежом. Среди отечественных марок наибольшим спросом пользуются клеи «Полимет», «Титан» и «Алмаз». Из зарубежных наиболее известными стали холодные сварки «Hi-Gear», «Abro», «PermatexCold Weld», «Wurth Liquid».

Порядок устранения течи

Технология ремонта труб и других изделий при помощи холодной сварки включает несколько этапов:

Подготовка поверхности

Участки, с которыми будет контактировать клей, нужно очистить от грязи, ржавчины и краски. Для этого материал обрабатывают крупнозернистой наждачной бумагой. Работать абразивом нужно достаточно тщательно, чтобы на поверхности остались хорошо заметные царапины. Только при их наличии сцепление клея с материалом будет максимальным.

Выполнение холодной пайки труб

После ошкуривания зону контакта нужно обработать каким-либо растворителем, если есть такая возможность, и высушить. В качестве растворителя можно использовать ацетон либо что-нибудь из моющих средств. Чтобы ускорить процесс, можно подсушить обрабатываемый участок обычным феном для волос. Кстати, если ремонтируемый материал окажется слегка подогретым, клеевое соединение получится более надежным.

Приготовление клея

Этот пункт инструкции касается двухкомпонентных составов. От стержня нужно отрезать кусочек достаточного объема.

Резать следует строго поперек, иначе соотношение основного материала и отвердителя окажется неправильным.

Отрезанный фрагмент необходимо тщательно размять пальцами, одев защитные перчатки (их можно предварительно смочить водой), чтобы структура и цвет смеси стали однородными. При этом, как уже говорилось, будет наблюдаться выделение тепла.

Время жизни готового клея ограничивается буквально несколькими минутами (указывается на упаковке) – затем начинается полимеризация. Его можно незначительно продлить, обеспечив интенсивное отведение выделяемого тепла. Для этого можно сдавить смесь, так чтобы получился тонкослойный элемент (увеличится площадь поверхности), либо вынести ее в более прохладное помещение.

Выполнение ремонта

Клей наносится на склеиваемые поверхности либо в пробоину, если она используется в качестве замазки. Во втором случае желательно обеспечить проникновение смеси вглубь отверстия. Снаружи клеевую массу следует разгладить смоченным в воде шпателем или иным плоским инструментом, удалив излишки влажной тряпкой.

Если пробитое отверстие является слишком большим, поверх него на холодную сварку следует посадить металлическую заплатку.

В случае применения холодной сварки для склеивания двух деталей их нужно зафиксировать на время схватывания. У различных марок оно составляет от 15-ти до 60-ти минут.

Но подвергать нагрузкам клеевое соединение можно будет лишь после полного затвердения, на что может уйти от 1 до 24-х часов.

Если пользователь не имел возможности высушить и обезжирить обрабатываемую поверхность, клей после нанесения следует приглаживать возвратно-поступательными движениями до его прилипания к изделию.

Если ремонт приходится осуществлять при низкой температуре, необходимо скатать только что приготовленный клей в шар и дать ему возможность самопроизвольно нагреться до температуры в 40 – 50 градусов. При этом, разумеется, время выдержки не должно превышать время пригодности смеси. Так, если заявленное в инструкции время жизни готового клея составляет 5 – 7 мин, то греть его следует не дольше 4-х мин. После этого клеевую массу можно использовать по назначению.

Чтобы состав хорошо прогрелся, он должен иметь достаточный объем. Поэтому для ремонта в условиях мороза шарик рекомендуется скатывать хотя бы из одной трети стандартной упаковки (обычно стержень весит около 55 г).

Видео на тему

• Предыдущая записьВоздушное отопление частного дома своими руками: рекомендации по проектированию и монтажу
• Следующая записьИндивидуальное отопление в квартире: отказ от центрального — как получить разрешение?

Adblock
detector

Как работает холодная сварка: сплавление металлов без нагрева

Холодная сварка выполняется с помощью промышленных прессов, в идеале в вакууме. Кредит: завод.

Сварка традиционно включает в себя нагрев по крайней мере одного куска металла до его температуры плавления, а затем приведение расплавленного материала в контакт с другим куском металла для сплавления двух частей вместе. Однако не все производственные процессы требуют сильного нагрева для сплавления двух металлов. На самом деле, сварку можно проводить при комнатной или близкой к ней температуре. Это называется холодной сваркой, и на самом деле это более увлекательно, чем кажется.

Содержание

• 1 Что такое холодная сварка?
• 2 Как работает холодная сварка
• 3 Для чего нужна холодная сварка?
• 4 Насколько прочна холодная сварка?
• 5 Плюсы и минусы холодной сварки
• 6 Какие металлы подходят для холодной сварки?

Что такое холодная сварка?

Холодная сварка, также известная как контактная сварка, включает соединение двух или металлических частей, изготовленных из одного и того же материала, которые находятся в непосредственном контакте под давлением вакуума.

Сварочная дуга, горелка или какой-либо нагрев не задействованы. Все это делается под давлением и с некоторой помощью химии. Однако требуется некоторая тщательная подготовка.

РЕКЛАМА

Как работает холодная сварка

Поперечное сечение холодной сварки – до и после сварки. Кредит: Викисклад.

Под воздействием атмосферного кислорода такие металлы, как алюминий, образуют оксидный слой на поверхности металла. Этот слой ржавчины, наряду с другими примесями, такими как масло и жир, действует как барьер, который препятствует сплавлению двух металлов.

Вот почему два или более куска металла, которые должны быть соединены холодным сплавом, должны быть тщательно очищены и очищены щеткой от ржавчины — она есть, даже если вы не видите ее невооруженным глазом — и других загрязнений. . Помимо очистки, еще одним требованием является пластичность металлов (способность металла выдерживать постоянную деформацию без разрушения). Цветные металлы, такие как медь, свинец, золото и алюминий, являются одними из наиболее часто используемых пластичных металлов для холодной сварки.

После подготовки две металлические детали контактируют под высоким давлением в вакууме и при температуре окружающей среды. Вакуум необходим для предотвращения образования нового оксидного слоя, однако контактную сварку можно проводить и в атмосфере (т.е. непосредственно на строительной площадке), хотя прочность соединения не так велика, как в вакуум.

В этой среде две детали, сделанные из одного и того же металлического материала, соединяются методом холодной сварки, потому что атомы в обоих материалах «прыгают» друг с другом, создавая химическую связь. Технически этот процесс известен как диффузия в твердом состоянии, что означает, что атомы двух металлов соединяются и диффундируют вместе. В конечном счете соединение между двумя металлами образует новую связь, как если бы они всегда были единым, однородным куском.

Два металла обычно контактируют с помощью сварочных аппаратов под давлением, хотя в некоторых случаях можно сформировать соединение, просто нажав вручную.

РЕКЛАМА

«Причина такого неожиданного поведения заключается в том, что когда соприкасающиеся атомы относятся к одному типу, атомы не могут «знать», что они находятся в разных кусках меди. Когда есть другие атомы, в оксидах и жирах, а также в более сложных тонких поверхностных слоях загрязняющих веществ между ними, атомы «знают», когда они не находятся на одной и той же части», — объяснил известный физик Ричард Фейнман.

Для чего нужна холодная сварка?

Дуговая сварка довольно проста и включает два простых электрода, которые создают между собой электрическую дугу, плавящую и соединяющую металлы. Оператор может использовать аппарат для дуговой сварки практически в любом месте, кроме как под водой. Холодная сварка требует совсем немного дополнительных действий и специального вакуумного аппарата. Все это требует обученных технических специалистов и может быть дорогостоящим. Хотя в некоторых случаях это стоит затраченных усилий.

Холодная сварка отлично подходит, когда вам нужно соединить разнородные металлы, т.е. металлы и сплавы с совершенно разными свойствами. Когда разнородные металлы плавятся в точках, чтобы сплавить их, они на самом деле плохо соединяются и, таким образом, могут привести к слабым сварным швам и трещинам. Вы определенно не хотите, чтобы это происходило внутри чувствительных частей, например, внутри самолета или автомобиля.

Это не проблема для холодной сварки, потому что этот процесс сплавляет металлы исключительно за счет атомных связей, образованных свободными электронами. При правильном выполнении холодный сварной шов по прочности не уступает самому слабому материалу в соединении. Холодная сварка часто используется в аэрокосмической и автомобильной промышленности, для сложных производств и в лабораториях научно-исследовательских институтов.

Холодная сварка также предпочтительна при прокладке подземных проводов в опасных горячих точках, таких как туннели, заполненные горючим газом, которые могут загореться в результате сварки, вызывающей головную боль. По той же причине контейнеры со взрывчатыми веществами герметизируют методом холодной сварки.

Инженер может решить выбрать контактную сварку, потому что слишком много тепла, введенного в материал, может привести к деформации или ослаблению материала.

Как правило, холодная сварка используется, когда термическая сварка либо неэффективна из-за свойств материалов, которые должны быть сплавлены, либо когда тепло вызывает слишком большие повреждения или представляет опасность.

Насколько прочна холодная сварка?

Если холодная сварка выполняется по инструкции, то есть материалы тщательно очищены от примесей, а сварные швы ровные и ровные, можно ожидать, что сварной шов будет таким же прочным, как и основной материал. Некоторые другие методы сварки могут привести к прочности соединения, которая может превышать прочность исходного материала, но это не относится к холодной сварке.

Однако для применения по назначению контактная сварка достаточно прочна. На самом деле, иногда прочность холодной сварки может быть настоящей неприятностью, например, во время космических применений, поскольку НАСА пришлось усвоить это на собственном горьком опыте в 1960-х и 1970-х годах. YouTuber Veritasium разместил отличный видеоблог, объясняющий холодную сварку и случайные проблемы, которые она вызывает в космической отрасли. Известный пример — космический корабль «Галилео» 1989 года, который, достигнув Юпитера, не смог использовать три из своих 18 специальных антенн — они должны были развернуться, но были спонтанно сварены вместе.

Возможно, сейчас самое время упомянуть сварку JB. JB Weld — это торговая марка эпоксидной связующей системы, в основе которой лежит смесь двух компонентов: активатора и основы. Смешайте их вместе и нанесите полученную пасту на области, которые необходимо склеить. После отверждения соединение JB Weld может быть таким же прочным, как сталь, поэтому его можно использовать на чем угодно, от старых барных стульев до сцепных устройств для прицепов. Но хотя JB сварку часто называют «исходной холодной сваркой», технически это не холодная сварка, поскольку между свариваемыми деталями отсутствует молекулярный контакт. Так что не путайте сварку JB с холодной сваркой — это совсем не одно и то же.

Плюсы и минусы холодной сварки

Преимущество холодной сварки в том, что для создания связи между материалами не нужно использовать тепло. Это снижает риск деформации или ослабления исходного материала. Холодную сварку можно выполнять практически без подготовки, в отличие от дуговой сварки, которая требует определенных навыков и сноровки.

Однако машины для прессовой сварки могут быть дорогими, как и весь процесс холодной сварки в этом отношении. Тщательная очистка и чистка материалов может занять много времени, в то время как дуговая сварка может быть выполнена в один миг. Кроме того, холодная сварка нецелесообразна в промышленных условиях из-за всей пыли и мусора, витающих в атмосфере.

Холодная сварка обычно подходит только для пластичных материалов, тогда как дуговая сварка может выполняться практически для любого типа металла, если его температура кипения не слишком низкая, как, например, в случае с галлием.

Неправильные формы очень трудно соединить холодной сваркой, лучшие результаты которой дает использование плоских поверхностей. С другой стороны, дуговая сварка может использоваться для плавления металлов всех форм и размеров.

Какие металлы подходят для холодной сварки?

Как упоминалось ранее, холодная сварка лучше всего работает с пластичными материалами, которые имеют аналогичную металлическую структуру и свойства цветных металлов. Некоторые из металлов, наиболее часто используемых для холодной сварки, включают:

• Алюминий (включая марки 2ххх и 7ххх, которые обычно считаются непригодными для сварки нагреванием)
• Медь
• Цинк
• 70/30 Латунь
• Никель
90
• Золото
• Нержавеющая сталь

Хотя холодная сварка звучит как оксюморон, на самом деле это очень практичный метод соединения металлов. Однако ее ограничения, в том числе необходимость удаления оксидных слоев и наличие вакуума для достижения наилучших характеристик, делают холодную сварку практичной для относительно узкого круга применений в аэрокосмической и автомобильной промышленности.

Теги: холодная сваркасварка

ХОЛОДНАЯ СВАРКА: Наука и искусство качественного ремонта сварных швов

Правильный выбор и применение технологий сварки для ремонта высокотемпературных компонентов в котлах-утилизаторах и высокоэнергетических трубопроводных системах имеет решающее значение для поддержания высокой эксплуатационной готовности и надежности, требуемых от установок с комбинированным циклом. Главный металлург European Technology Development д-р Дэвид Робертсон и директор д-р Ахмед Шибли обсудили с редакторами отраслевой опыт, собранный ETD в всеобъемлющем отчете, который, по мнению исследовательской организации, представляет большую ценность для владельцев/операторов электростанций.

«Руководство по высокотемпературному ремонту сварных швов: обзор мирового опыта заводов и НИОКР», опубликованное прошлой осенью, представляет собой 300-страничный трактат, посвященный сталям 2,5CrMo, 0,5CrMoV, CrMoV, P91 и AISI 316. В документе представлены исчерпывающие рекомендации по процедурам ремонта сварки и оценке целостности/срока службы ремонтируемых сваркой высокотемпературных компонентов. Для получения подробной информации и информации о том, как сделать заказ, обращайтесь по адресу [email protected].

Робертсон и Шибли заявили, что для лучшего принятия решений промышленный персонал, ответственный за ремонт сваркой высокотемпературных компонентов, должен быть в курсе (1) типичных особенностей сварных швов, (2) повреждений, которые могут повлиять на сварные швы в процессе эксплуатации и последующая потребность в ремонте, (3) конструкция котлована и геометрия полного и частичного ремонта сварных швов, (4) сварочные процессы, (5) сварка и послесварочная термообработка (PWHT), требования строительных норм, (6) производительность оценка ремонтов сварных швов, (7) принципы микроструктурного контроля сварных изделий — среди многих других вещей, также освещенных в отчете.

Холодная сварка. Одна из 13 глав документа посвящена ремонту холодной сваркой, определяемому здесь как ремонт сварки, при котором может применяться предварительный подогрев, но исключаются ПТО. Этот метод может помочь пользователям смягчить финансовые последствия потери производства, позволяя единицам вернуться к работе раньше, чем если бы потребовалась PWHT.

Технология ремонта методом холодной сварки была впервые применена в России в 1960-х годах, а затем получила развитие в Великобритании. Кодекс инспекции Национального совета США в 1977 году разрешал ремонт сварных швов без PWHT для нескольких материалов при условии использования определенных методов смазывания. В 1995, NBIC признал, что некоторые сварные швы нецелесообразны для PWHT, и разрешил ремонт с помощью холодной сварки при условии, что владелец/оператор может продемонстрировать свойства, равные свойствам исходной конструкции.

Было разработано несколько методов контролируемого наплавления металла сварного шва, позволяющих проводить ремонт методом холодной сварки. Они используют тепловые поля, создаваемые последовательными наплавленными валиками, для обеспечения как измельчения зерна, необходимого для обеспечения успеха, так и некоторого локального отпуска структуры зоны термического влияния (ЗТВ). Все так называемые методы контроля половинного валика, валика отпуска и тепловложения основаны на контролируемом перекрытии соседних сегментов валика сварного шва и использовании нескольких слоев смазанных маслом. Техника закалки, которую некоторые предпочитают для ремонта холодной сваркой P11 и P22, показана на рисунке.

Ремонт холодной сваркой не так прост, как может показаться. Решения по конфигурации котлована, спецификациям присадочного металла, подводу тепла на различных этапах ремонта и т. д. имеют решающее значение. Плюс требуется специальная подготовка сварщиков, выполняющих работы. Отчет ETD ценен своей точкой зрения и рекомендациями по процессу, позволяющими избежать ошибок.

Имейте в виду, что ударная вязкость ЗТВ и прочность сварного шва в значительной степени зависят от использования метода сварки, минимизирующего грубую область от основного металла. Билл Киттерман, генеральный директор Bremco Inc, часто отмеченный пользователями за качество ремонта сварных швов, извлек соответствующие материалы по искусству из файлов компании, которые собирались на протяжении многих лет. В отрывке, опубликованном на сайте www.gowelding.com, говорится следующее:

«Первый слой сварного шва должен состоять из небольших валиков, наплавленных с использованием низкого подвода тепла, чтобы обеспечить минимальное проникновение в основной металл. Этого можно добиться, используя небольшие электроды, выполняя сварку в горизонтальном положении и регулируя угол наклона электрода для минимизации провара. Необходимо проявлять большую осторожность, чтобы избежать водородного растрескивания и дефектов непровара. Перекрытие валиков 50/50 уменьшит площадь шероховатости, но не обязательно уберет ее полностью.

«Нанесение большего валика сварного шва поверх меньших, таким образом, чтобы его очищенная зона перекрывала грубые области, созданные исходными проходами, является предпочтительным методом. Иногда первые бусинки слегка стачиваются, чтобы шлифованные зоны следующих бусинок выровнялись правильно. Последний валик любой последовательности сварки должен быть наплавлен в середине колпачка, вдали от основного металла».

Один из выводов исследований, проведенных Робертсоном и Шибли, заключается в том, что ремонт холодной сваркой трещин термической усталости с использованием наплавленного металла типа инконель обычно считается временным, что может обеспечить до пяти лет службы, прежде чем в результате термоциклирования появится еще одна трещина. . Однако два эксперта отмечают, что такого временного ремонта достаточно, чтобы до следующего планового отключения, когда можно будет провести более постоянный ремонт.

Эми Зибен, частный предприниматель, директор фирмы ALS Consulting LLC, Форест-Лейк, Миннесота, специализирующейся на инспекциях, ремонте и модернизации котлов-утилизаторов, сказала, что временный ремонт беспокоит ее, потому что персонал станции часто быстро забывает о необходимости постоянного ремонта. или отложить до тех пор, пока о нем не забудут. Киттерман сказал, что нельзя недооценивать подготовку к ремонту холодной сварки — обучение сварщиков, пробные сварные швы и металлографические исследования для подтверждения качества работы. Кроме того, требуется одобрение соответствующих органов (страховой компании, государственных регулирующих органов и т. д.). Он считает, что обычно легче следовать стандартным процедурам с PWHT, за исключением ситуаций, когда PWHT может быть непрактичным, что, по мнению Киттермана, встречается редко.

Завершая обмен мнениями с редакторами, Робертсон и Шибли напомнили, что в конкретной ремонтной ситуации необходимо учитывать как условия эксплуатации, так и тип дефекта. По их словам, холодная сварка с наполнителем на основе никеля должна подходить для ремонта производственных дефектов в отливках, таких как корпуса турбин, или для ремонта предыдущих ремонтов сварных швов, сделанных на стадии производства, поскольку они обычно испытывают низкие уровни напряжения.