WYBRANE ZAGADNIENIA ZWIĄZANE Z WYKONYWANIEM MIESZANYCH ZŁĄCZY SPAWANYCH ZE STALI DO PRACY W PODWYŻSZONYCH TEMPERATURACH



Podobne dokumenty
NIEKTÓRE WŁASNOŚCI SPAWANYCH ZŁĄCZY MIESZANYCH STALI P91 ZE STALĄ 13HMF W STANIE NOWYM I PO DŁUGOTRWAŁEJ EKSPLOATACJI

Materiały do budowy kotłów na parametry nadkrytyczne

STALE STOPOWE KONSTRUKCYJNE. Publikacja współfinansowana ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

OK SFA/AWS A5.4: E308L-16 EN 1600: E 19 9 L R 1 1. rutylowa. Otulina:

OK Tigrod 308L (OK Tigrod 16.10)*

... Definicja procesu spawania łukowego ręcznego elektrodą otuloną (MMA):... Definicja - spawalniczy łuk elektryczny:...

STAL T23/P23, JEJ SPAWALNOŚĆ I WŁASNOŚCI ZŁĄCZY SPAWANYCH

BADANIA URZĄDZEŃ TECHNICZNYCH ELEMENTEM SYSTEMU BIEŻĄCEJ OCENY ICH STANU TECHNICZNEGO I PROGNOZOWANIA TRWAŁOŚCI

Stal - definicja Stal

STALE STOPOWE KONSTRUKCYJNE

... Definicja procesu spawania łukowego w osłonie gazu obojętnego elektrodą nietopliwą (TIG):...

... Definicja procesu spawania gazowego:... Definicja procesu napawania:... C D

Cr+Cu+Mo+Ni P235GH 1.1 EN ,16 0,35 1,20 0,025 0,020 0,020 c 0,30 0,30 0,08 0,01 b 0,30 0,04 b 0,02 b 0,70

MOŻLIWOŚCI ZMNIEJSZENIA EMISJI GAZÓW CIEPLARNIANYCH I ZWIĘKSZENIA SPRAWNOŚCI KOTŁÓW ENERGETYCZNYCH POPRZEZ MODERNIZACJĘ ŚCIAN SZCZELNYCH

The project "TEMPUS - MMATENG"

Zespół Szkół Samochodowych

... Definicja procesu spawania łukowego elektrodą topliwą w osłonie gazu obojętnego (MIG), aktywnego (MAG):...

Co to jest stal nierdzewna? Fe Cr > 10,5% C < 1,2%

OK AristoRod SFA/AWS A 5.28: ER 80S-D2 EN ISO A: G4Mo

Przedmiotowy system oceniania

Stal dupleks w efekcie składu chemicznego

OK Autrod 308L (OK Autrod 16.10)*

Obecny status przedsiębiorstwa to spółka z ograniczoną odpowiedzialnością powstała w wyniku prywatyzacji w 1990 roku.

Stale niestopowe jakościowe Stale niestopowe specjalne

ZAKRES AKREDYTACJI LABORATORIUM BADAWCZEGO Nr AB 342

Rok akademicki: 2013/2014 Kod: MIM IS-s Punkty ECTS: 5. Kierunek: Inżynieria Materiałowa Specjalność: Inżynieria spajania

LABORATORIUM NAUKI O MATERIAŁACH

OK SFA/AWS A 5.5: E 8018-G EN ISO 2560-A: E 46 5 Z B 32. zasadowa. Otulina:

PN-EN :2010 Spawanie. Szczegóły podstawowych złączy spawanych w stali. Część 1: Elementy ciśnieniowe (oryg.) Zastępuje: PN-EN :2002

KONFERENCJA WYBRANE ZAGADNIENIA Z PROJEKTOWANIA, WYTWARZANIA I EKSPLOATACJI KOTŁÓW ENERGETYCZNYCH, PRZEMYSŁOWYCH I CIEPŁOWNICZYCH

ZAKRES AKREDYTACJI LABORATORIUM BADAWCZEGO Nr AB 193

Skład chemiczny i wybrane własności mechaniczne stali nierdzewnych przeznaczonych na elementy złączne.

Newsletter nr 6/01/2005

BADANIA WŁASNOŚCI MECHANICZNYCH MATERIAŁÓW KONSTRUKCYJNYCH 1. Próba rozciągania metali w temperaturze otoczenia (zg. z PN-EN :2002)

STAL NARZĘDZIOWA DO PRACY NA GORĄCO

HOT WELD M Drut elektrodowy do spawania łukowego w osłonie gazów ochronnych

OPIS PRZEDMIOTU ZAMÓWIENIA 3. CPV Wymogi techniczne Zgodnie z załącznikiem nr 1

ER 146 SFA/AWS A5.1: E 6013 EN ISO 2560-A: E 38 0 RC 11. rutylowa

OZNACZENIE EGZAMINU KWALIFIKACYJNEGO SPAWACZA WEDŁUG PN-EN I PN-EN ISO

OK AristoRod SFA/AWS A 5.28: ER80S-G EN ISO A: G Z 3Ni1Cu

Ich właściwości zmieniające się w szerokim zakresie w zależności od składu chemicznego (rys) i technologii wytwarzania wyrobu.

Shield-Bright 308L (OK TUBROD 14.20)*

Nowoczesne stale bainityczne

OK Autrod SFA/AWS A 5.14: ERNiCrMo-3 EN ISO 18274: S Ni 6625 (NiCr22Mo9Nb)

OCENA SPAWALNOŚCI STALI O PODWYŻSZONEJ ODPORNOŚCI NA PEŁZANIE HCM12A W OPARCIU O BADANIA SYMULACYJNE

Ocena spawalności stali konstrukcyjnych

MATERIAŁY KONSTRUKCYJNE

Program stażowy Kierunek ORLEN 2019

STAL NARZĘDZIOWA DO PRACY NA GORĄCO

ZAKRES AKREDYTACJI LABORATORIUM BADAWCZEGO Nr AB 1449

7 czerwca 2008

SPIS TREŚCI: Przedmowa Spawalność stali Definicja spawalności stali Wpływ składników stopowych na spawalność stali 19

WARUNKI WYKONANIA I ODBIORU ROBÓT BUDOWLANYCH U KONSTRUKCJA STALOWA

POMIARY ODPORNOŚCI NA PĘKANIE STALI NISKOSTOPOWEJ METODĄ CTOD ZGODNIE Z ZALECENIAMI BS

Badania wytrzymałościowe

ĆWICZENIE Nr 8. Laboratorium InŜynierii Materiałowej. Opracowali: dr inŝ. Krzysztof Pałka dr Hanna Stupnicka

ĆWICZENIE SP-2. Laboratorium Spajalnictwa. Akceptował: Kierownik Katedry prof. dr hab. B. Surowska

OK AristoRod SFA/AWS A 5.28: ER80S-G EN ISO A: G Z 3Ni1Cu

SPRAWOZDANIE ĆWICZENIE NR SP

Katalog produktów. Rury stalowe bez szwu walcowane na gorąco o małych średnicach

Pełzanie jako zjawisko ograniczające długotrwałą eksploatację rurociągów parowych 1)

STABILNOŚĆ STRUKTURALNA STALI P92 W KSZTAŁTOWANYCH PLASTYCZNIE ELEMENTACH RUROCIĄGÓW KOTŁÓW ENERGETYCZNYCH ANDRZEJ TOKARZ, WŁADYSŁAW ZALECKI

Eliminacja odkształceń termicznych w procesach spawalniczych metodą wstępnych odkształceń plastycznych z wykorzystaniem analizy MES

Elektrody do stali trudnordzewiejących

Konstrukcje Metalowe Laboratorium 1. GATUNKI I ODMIANY PLASTYCZNOŚCI STALI STOSOWANYCH W BUDOWNICTWIE

TECHNOLOGIA SPAWANIA WELDING TECHNOLOGY. Liczba godzin/tydzień: 2W E, 2L PRZEWODNIK PO PRZEDMIOCIE

OK Autrod 1070 (OK Autrod 18.01)*

STAL DO PRZETWÓRSTWA TWORZYW SZTUCZNYCH

LAF-Polska Bielawa , ul. Wolności 117 NIP: REGON:

OK Autrod 1070 (OK Autrod 18.01)*

SPRAWOZDANIE ĆWICZENIE SP-1. LABORATORIUM SPAJALNICTWA Temat ćwiczenia: Spawanie gazowe (acetylenowo-tlenowe) i cięcie tlenowe. I.

Wymagania techniczne dla konstrukcji wsporczych dotyczą słupów stalowych linii elektro-energetycznych.

(12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11)

S PAWA L N I C ZE T S

Emisja substancji o działaniu rakotwórczym przy spawaniu niskoenergetycznymi metodami łukowymi stali odpornych na korozję

Rozwój metod spawania łukowego stali nierdzewnych w kierunku rozszerzenia możliwości technologicznych i zwiększenia wydajności procesu

Metody łączenia metali. rozłączne nierozłączne:

Katalog produktów. Rury stalowe bez szwu walcowane na gorąco o małych średnicach

Obliczeniowa trwałość rozporządzalna w praktyce jest

rury stalowe i profile zamknięte

Konferencja UDT. Mechanizmy degradacji i ocena stanu technicznego elementów kotłów i rurociągów pracujących w warunkach pełzania

SZCZEGÓŁOWA SPECYFIKACJA TECHNICZNA INSTALACJA GAZOWA I

ĆWICZENIE Nr 8. Laboratorium Inżynierii Materiałowej. Opracowali: dr inż. Krzysztof Pałka dr Hanna Stupnicka

Konstrukcje spawane : połączenia / Kazimierz Ferenc, Jarosław Ferenc. Wydanie 3, 1 dodruk (PWN). Warszawa, Spis treści

SPAWANIE ELEKTRONOWE I SPAWANIE TIG BLACH Z TYTANU TECHNICZNEGO

Janusz Dobrzański, Adam Zieliński. Trwałość resztkowa i resztkowa rozporządzalna. Instytut Metalurgii Żelaza, Gliwice. /t r

Osłonowe gazy spawalnicze -w ujęciu tabelarycznym

SPECYFIKACJA TECHNICZNA DLA OSIOWYCH KOMPENSATORÓW MIESZKOWYCH PRZEZNACZONYCH DO STOSOWANIA W WARSZAWSKIM SYSTEMIE CIEPŁOWNICZYM

KONWERGENCJA ELEKTROENERGETYKI I GAZOWNICTWA vs INTELIGENTNE SIECI ENERGETYCZNE WALDEMAR KAMRAT POLITECHNIKA GDAŃSKA

WPŁYW DODATKÓW STOPOWYCH NA WŁASNOŚCI STOPU ALUMINIUM KRZEM O NADEUTEKTYCZNYM SKŁADZIE

Struktura i właściwości mechaniczne złącza ze stali T91 z niskostopową warstwą graniową

klasyfikacja kotłów wg kryterium technologia spalania: - rusztowe, - pyłowe, - fluidalne, - paleniska specjalne cyklonowe

W przypadku, gdy uzasadniają to obliczenia statyczne wykonane dla rurociągu, dopuszcza się

STALE ODPORNE NA KOROZJĘ

EN 450B. EN 14700: E Z Fe3. zasadowa

Właściwości mechaniczne niejednorodnego złącza spawanego stali VM12/X20 po wyżarzaniu

Eksploatacja urządzeń

1. OZNACZANIE STALI WEDŁUG NORM EUROPEJSKICH

OK Tubrod SFA/AWS A5.18: E70C-GM EN ISO A: T 42 2 Z M M 2 H10

STALE NARZĘDZIOWE DO PRACY NA GORĄCO

Transkrypt:

WYBRANE ZAGADNIENIA ZWIĄZANE Z WYKONYWANIEM MIESZANYCH ZŁĄCZY SPAWANYCH ZE STALI DO PRACY W PODWYŻSZONYCH TEMPERATURACH MARIAN ZEMAN, JERZY BRÓZDA Zakład Badań Spawalności i Konstrukcji Spawanych Instytut Spawalnictwa Gliwice PL0000382 Przedstawiono problemy krajowej energetyki oraz nowoczesne stale do pracy w podwyższonych temperaturach stosowane w instalacjach energetycznych. Omówiono technologię wykonywania spawanych złączy mieszanych stali ze stalami, i X20CrMoV 12.1. Podano własności złączy spawanych z tych stali i zwrócono uwagą na niektóre problemy występujące przy ich wykonywaniu. 1. PROBLEMY KRAJOWEJ ENERGETYKI KONWENCJONALNEJ Jednym z najistotniejszych problemów rozwoju kraju jest dalszy rozwój energetyki konwencjonalnej. Zapotrzebowanie na energię elektryczną związane jest bezpośrednio ze strukturą produkcyjną i jej energochłonnością oraz z prawidłowym zarządzaniem energią. Według ocen Centralnego Urzędu Planowania wzrost PKB o około 6% (a taki jest planowany na lata 19982000) może spowodować niedobór energii elektrycznej, szacowany w roku 2010 na poziomie 2000 MW [2], o ile nie zostaną podjęte zdecydowane działania na szczeblu rządowym. Eksploatowany park energetyczny jest w dużej mierze mocno przestarzały, czego dowodem jest fakt, iż 40 bloków energetycznych o mocy do 200 MW osiągnęło lub osiągnie granice swojej produktywności i dyspozycyjności (tj. przekroczy okres 30 lat eksploatacji). Mają one niską sprawność wynoszącą 32% (nowoczesne kotły osiągają sprawność 48%) i dużą awaryjność (przekraczającą 5% wskaźnika FOR) [1]. Analiza struktury produkcji energii elektrycznej wskazuje, że baza paliwowa energetyki krajowej oparta będzie w roku 2010 głównie w 81% na węglu kamiennym i brunatnym, a jedynie 17% energii pozyskiwanych będzie z gazu, tj. paliwa, które jest nośnikiem energetycznym w nowoczesnych układach gazowoparowych [3]. Założenia polityki energetycznej kraju zakładają budowę kotłów konwencjonalnych pracujących przy parametrach nadkrytycznych (T=620 C, p=2530mpa), kotłów fluidalnych oraz układów gazowoparowych, wykonanych z nowoczesnych materiałów o wysokiej odporności na pełzanie 100 00 (R z > 80 MPa w 600 C), spełniających bardzo ostre wymagania ekologiczne normy ISO 14 000. Obecnie, z uwagi na ograniczone środki finansowe elektrowni (po podwyżce cen węgla kamiennego do poziomu 40 $/tonę energetyka nie osiąga zysków), nie jest możliwa gruntowna modernizacja przemysłu energetycznego (wyeksploatowanych elektrowni i elektrociepłowni), a jedynie prowadzenie bieżących prac remontowych. Ostatnie kilka lat to okres wytężonej pracy ekip remontowych wielu elektrowni i zakładów będących użytkownikami konstrukcji wykonanych ze stali do pracy w podwyższonych temperaturach. Jednym z problemów, mocno akcentowanych przez służby remontowe sektora 93

energetycznego, jest zagadnienie naprawy i wykonywania połączeń mieszanych ze stali, 15HM,, i. Energetycy wiążą wielkie nadzieje z wdrożeniem nowoczesnej stali martenzytycznej, zawierającej 9%Cr, l%mo, i mikrododatki Nb, V, która poza bardzo dobrą spawalnością pozwala na wydatne zmniejszenie masy i przekroju czynnego instalacji (zmniejszenie o 12% grubości rur ze stali w stosunku do rur ze stali ) [7]. W Polsce w roku 1996 zastosowano stal do budowy grubościennych rurociągów pary świeżej 4. bloku Elektrowni Opole" oraz w niektórych elektrowniach konwencjonalnych w pracach remontowych instalacji cienkościennych. Przeprowadzone w Instytucie Spawalnictwa badania nad spawalnością stali (wytopy firmy Vallourec i Huty Batory), badania nad własnościami złączy jednoimiennych wykonanych ze stali i złączy różnoimiennych wykonanych ze stali z, i, przy współpracy z dużymi zakładami produkującymi instalacje energetyczne REMAK Opole i CHEMAR Kielce, pozwoliły na opanowanie technologii ich wykonywania [5,8,9]. 2. MATERIAŁY NA URZĄDZENIA ENERGETYCZNE Na urządzenia energetyczne pracujące w podwyższonych temperaturach stosowane są: a) stale zawierające: do 5% Cr, do l%mo i do 0,25%V, b) wysokostopowe stale zawierające 9H%Cr, do: l%mo, 2,6W, ok. 2,5%Co i 0,004%B. Do pierwszej grupy zaliczamy stosowane powszechnie w energetyce stale,, 15HM, natomiast do drugiej grupy zaliczamy nowoczesne stale oznaczone symbolami: X20CrMoVl2.1. Stale typu P92, HCM12A i NF12 są najnowszymi stalami z tej grupy, i znajdują zastosowanie w instalacjach badawczych. Czynnikiem decydującym o własnościach stali energetycznej jest jej wytrzymałość na pełzanie w temperaturze pracy. W tabeli 1 zestawiono rozwój nowoczesnych stali energetycznych na spawalne rury kotłowe, małej i dużej średnicy, oraz ich wytrzymałość na pełzanie w temperaturze 600 C po 100 000 godzin. Natomiast na rysunku 1 (wg danych firm: Mannesmann, Vallourec i Sumimoto) pokazano ich wytrzymałość na pełzanie w różnych temperaturach pracy [6,7]. Tabela 1. Rozwój nowoczesnych stali na rury kotłowe [4] Wytrzymałość stali na pełzanie w temperaturze 600 C po 100 000 godzinach 70 MPa 90 MPa 130 MPa 150200 (?) MPa EM12 9Cr2MoV,Nb > P/T91 9CrlMoV,Nb X20CrMoV121 > HCM12 12CrlMoV 12Cr0,5Mo2WV,Nb TB12M 12Cr0,5Mol,8WNiV,Nb NF616 (P/T92) > 9Cr0 ) 5Mol,8WV,Nb,B HCM12A _>9CrlMolWV,Nb,B NF12 HCr0,2Mo2,6W2,5Co V,Nb,B EM12M 1 lcr0,2mo2,6wv,nb,b 94

Temperatury pracy stali stosowanych w krajowej energetyce wg wymagań ASTM, DIN TUV i PN zestawiono w tabeli 2. Tabela 2. Temperatura pracy w normach ASTM, DIN, TUV i PN Temperatura pracy \ C] 500 550 560 575 600 625 650 Oznaczenie stali wg normy lub przepisu ASTM A212iA335 Pl P2 P12 DIN 17175 15Mo3 13CrMo4.4 Vd TUV W.B.I 16Mo5 P/T 11 P/T 12 P/T 9 P/T 91 10CrMo9.10 X10CrMoNbl2.1 X12CrMo9.10 PN75/H84024 16M 15HM (550 C) v i (580 C) u 20H12M1F (600 C) y 1/ materiał posiada identyczny skład chemiczny jak pozostałe stale w danym wierszu, lecz wg PN dopuszczony został do pracy w niższych temperatur O o oo o o o. N % o. <a "oś 320 300 280 260 240 200 200 180 160 140 120 100 80 60 40 20 Stale z W i Co Stal P92 Stal 21/4CrlMo 500 540 580 620 660 Temperatura [ C] Rys. 1 Wytrzymałość na pełzanie stali energetycznych 95

Norma europejska PNEN 100282: Wyroby płaskie ze stali na urządzenia ciśnieniowe. Stale niestopowe i stopowe do pracy w podwyższonych temperaturach" ujmuje 8 następujących gatunków stali: a) stale P235 GH, P265 GH, P295 GH, P355 GH zawierające po max. 0,3 Cr i Ni i po max. 0,02% Ti i V, b) stal 16Mo3 zawierająca po max. 0,3% Cr i Ni i max. 0,35% Mo, c) stal 13CrMo4.5 zawierająca 0,71,1% Cr i około 0,5% Mo, b) stale 10CrMo9.10, 1 lcrmo9.10 zawierające 2,0 2,5% Cr i około 1% Mo. Norma ta nie ujmuje nowoczesnych stali wysokostopowych typu, P92 i innych. 3. TECHNOLOGIA WYKONYWANIA MIESZANYCH POŁĄCZEŃ SPAWANYCH Mieszane spawane należy wykonywać zgodnie z instrukcjami technologicznymi spawania WPS, elektrodami otulonymi uznanych producentów elektrod otulonych (np. Bóhler, ESAB czy Elektrody Baildon). Materiał dodatkowy do spawania należy dobierać pod kątem materiału o niższych własnościach wytrzymałościowych. Warstwę przetopową należy wykonać metodą TIG w osłonie argonu. Warunki wykonania złączy na rurach grubościennych (ze stali nieprzepracowanych), ustalone w wyniku prac badawczych prowadzonych w Instytucie Spawalnictwa [11], zestawiono w tabeli 3. Tabela 3. Warunki wykonania złączy mieszanych Rodzaj spawanego + warstwa przetopową TIGAr CM2IG 2,5mm Materiały dodatkowe do spawania warstwy wypełniające EO ES2CrMoB (Elektrody Baildon) <{> 3,25 i 4 mm Temp. podgrzew. wstępnego ra 220280 Temp. międzyściegowa r ci 200300 Temp. rei 750 Obróbka cieplna po spawaniu Czas Metoda fhl obróbki 23 wyżarzanie oporowe lub indukcyjne + X20CrMoV 12.1 TIGAr C9MVIG < > 2,5mm EO FOX C9MV 3,25 i 4 mm 200300 200300 750 23 wyżarzanie oporowe lub indukcyjne + TIGAr Union IMoV2 (Thyssen) < > 2,5mm EO FOX DMV 83 Kb (j) 2,5 i 3,25 mm 150200 200300 720 2 wyżarzanie oporowe lub indukcyjne 4. WŁASNOŚCI WYTRZYMAŁOŚCIOWE I PLASTYCZNE ZŁĄCZY MIESZANYCH Własności wytrzymałościowe i plastyczne złączy mieszanych (ze stali które nie pracowały w podwyższonych temperaturach), wykonanych zgodnie z technologią podaną w tabeli 3, zestawiono w tabeli 4. W tabeli podano również wymagania TUV wg przepisów TUVIS AD Merkblatt HP 2/1 Verfahrensprufung fur Fugeverfahren. Verfahrensprufung fur 96

Schweissverbindungen" oraz UDT nr DTUT90AVOW/11. Wpływ obróbki cieplnej po spawaniu na własności SWC tych złączy przedstawiono w tabeli 5 [8,9,11]. Tabela 4. Własności badanych złączy mieszanych po obróbce cieplnej (jak w tabeli 3) Rodzaj + + X20 + Material dodatk. odpowia dający Wymagania TUV (energia łamania) Wymagania UDT Próba statycznego rozciągania Rm=540 MPa Rm=688 MPa R,=538 MPa Próba sta tycz. zginania 130 Badanie od strony stali X20Cr MoV12.1 MR 233 243 311 Udamość [J/cm 2 ] w temp. +20 C SWC 1/ 71 188 265 3/ 27 J spoina 144 2/ 69 241 3/ 40 J 4/ 35 SWC _ 277 248 241 3/ 27 J Uwagi: zerwanie w złączu poza spoiną, bez rys i pęknięć po stronie rozciąganej 1/ w temperaturze 20 C udarność SWC wynosiła 33 J/cm 2 2/ w temperaturze 20 C udarność spoiny wynosiła 22 J/cm 2 3/ temperatura badania Tź10 C 4/ temperatura badania T< 0 C MR 190 112 121 Położenie strefy węglikowej stali nie występuje stali Tabela 5. Wpływ różnych wariantów obróbki cieplnej na udarność złączy spawanych Maksymalna twardość w spoinie SWC 172 258 253 195 278 249 265 290 249 max. 350 Rodzaj połączenia + + X20Cr MoV12.1 + Obróbka cieplna po spawaniu 73O C/2h 730 C/2h+ 750 C h 750 C/3h 730 C/2h 730 C/2h+ 750 C h 750 C/3h 720 C/2h Materiał dodatkowy odpowiadający spoiny 136182 2650 5470 140151 2736 25^9 6085 6971 205242 Energia łamania fjl w temp. +20 C obszaru wtopienia od strony 80120 od strony 24224 od strony 20145 od strony 244293 od strony 6090 od strony 42140 od strony 108242 od strony X20CrMoV 12.1 48150 od strony 189201 od strony 186196 od strony 211245 od strony 266304 SWC (2 mm) 204246 138193 104115 208224 Położenie strefy węglików stali w spoinie od strony w spoinie od strony stali nie występuje stali 97

5. PROBLEMY WYSTĘPUJĄCE PRZY WYKONYWANIU ZŁĄCZY MIESZANYCH W przypadku wykonywania złączy mieszanych ze stali i oraz z należy liczyć się z wystąpieniem w strefie wpływu ciepła stali, zwiększonej kruchości powstałej w wyniku dyfuzji reaktywnej. Dyfuzja tego typu jest wynikiem znacznej różnicy zawartości Cr pomiędzy stalą a spoiną wykonaną elektrodami odpowiadającymi składowi chemicznemu stali czy. W czasie wymaganej obróbki cieplnej po spawaniu dochodzi do dyfuzji węgla ze spoiny w stronę materiału o wyższej zawartości Cr, w wyniku czego powstaje pasmo węglików C^CÓ oraz w pobliżu linii wtopienia strefa zubożona w węgiel (rys. 2). Zjawisko to nie występuje stali i oraz w warstwie spoiny przylegającej do linii wtopienia tych stali. Nie jest możliwe uniknięcie tego zjawiska, chyba, że spoina zostanie wykonana spoiwem na bazie niklu (np. wysokoniklową elektrodą Inconel 600) lub (jak zaleca firma Vallourec) powierzchnię stali podda się buforowaniu elektrodą niklową. W tym przypadku należy liczyć się ze zwiększoną skłonnością do pękania gorącego złączy spawanych. Rys.2. Mikrostruktura obszaru przejścia w połączeniu + z widoczną strefą odwęglenia w spoinie i strefą o zwiększonej zawartości węgla stali Pow. 200x, traw. FeCl 3 Tworzenie się warstw wzbogaconych i zubożonych w węgiel ma wpływ na udarność SWC. W zależności od miejsca nacięcia karbu w próbce, energia łamania tej strefy może wahać się w zakresie od 24 224 J (złącze +). Zastosowanie odpowiedniej obróbki cieplnej po spawaniu zdecydowanie podwyższa udarność tej strefy. W przypadku spawania stali ze stalą występuje problem uzyskania wymaganej udarności spoiny. Spowodowane jest to składem chemicznym elektrod 98

otulonych stosowanych na tego typu połączenia spawane. Niektórzy producenci elektrod obniżają zawartość Nb do poziomu 0,020,03% oraz węgla. Jednak podejście takie spotka się z coraz ostrzejszą krytyka ze strony spawalników niemieckich, którzy uważają, że spowoduje to obniżenie wytrzymałości na pełzanie złączy pracujących w podwyższonych temperaturach. Stosując odpowiednią technikę spawania szerokim ściegiem (grubość ściegu wynosząca 1/2 grubości elektrody) lub odpowiednią obróbkę cieplną po spawaniu, można znacząco podnieść udarność spoiny. 6. PODSUMOWANIE Rozwój polskiej energetyki związany jest z modernizacją istniejących instalacji energetycznych poprzez wykonawstwo połączeń mieszanych pomiędzy stalami:,, i X20 Cr MoV12.1. Zastosowanie odpowiedniej technologii spawania złączy mieszanych oraz ich obróbki cieplnej po spawaniu pozwala na uzyskanie złączy spawanych o wysokich własnościach eksploatacyjnych. Wprowadzenie do technologii spawania procesów pomocniczych (buforowanie stali elektrodami niklowymi) oraz dobór odpowiednich elektrod do spawania, pozwoli na wyeliminowanie wymienionych w referacie problemów przy wykonawstwie połączeń tego typu. Trzeba zaznaczyć, że w ch mieszanych wykonanych ze stali i występuje zjawisko dyfuzji reaktywnej, jednak te pracując w podwyższonej temperaturze nie wykazują obniżonych własności plastycznych, a ich właściwości eksploatacyjne są zadawalające. Literatura 1. Hernas A.: Materiałowotechnologiczne problemy rozwoju energetyki. III Konferencja NaukowoTechniczna Materiały i technologie zwiększające trwałość elementów maszyn i urządzeń w przemyśle energetycznym", Ustroń 1998r. 2. Kołban R.: Problemy energetyki krajowej. Energetyka nr 12,1995. 3. Kucowski J i inni: Energetyka a ochrona środowiska. Wydawnictwo WNT 1997. 4. Kozłowski H, Rutkowska A.: Obróbka cieplna nowoczesnych stali żarowytrzymałych dla energetyki. Konferencja naukowotechniczna TERMOOBRÓBKA 96 Nowoczesne technologie i urządzenia obróbki cieplnej" Wisła IX 1996. 5. Zeman M.: Stale o wysokiej odporności na pełzanie w nowych instalacjach energetycznych. Seminarium Instytutu Spawalnictwa Nowoczesne stale konstrukcyjne i ich zastosowanie w konstrukcjach spawanych" IV 1998r. 6. Materiały fmy Vallourec Industries (Francja). 7. Brózda J.: Charakterystyka stali i jej zastosowanie w energetyce. Seminarium Instytutu Spawalnictwa Spawanie stali z innymi gatunkami stali energetycznych" IX 1997. 8. Zeman M.: Problemy spawania stali ze stalami i. Seminarium j. w. 9. Zeman M.,Łomozik M.: Issledowanieje swarnych sojedinienij stali so stalju nachodjaszczjejsja w razlicznych ischodnych sostojanijach. Międzynarodowa Konferencja Spawalnicza SWARKA" Warna VI 1997. 10. Niederhoff K., Welinitz G, Zschau M.: Erfahrungen mit der Verarbeitung des warmfesten Chromstahles XlOCrMoVNb 91 (). Vulkan Verlag Berlin 1993. 11. Zeman M.: Badania własności połączeń spawanych stali z innymi gatunkami stali energetycznych. Praca badawcza IS nr Da81/1996r. 99 NEXT P