Cr-Mo इस्पातों के लिए PWHT: A387 और P91-वर्ग निर्माणों का वेल्ड-पश्चात ऊष्मा उपचार

Cr-Mo वेल्डों को इसकी आवश्यकता क्यों है

क्रोमियम-मोलिब्डेनम इस्पातों की वेल्डिंग तीन समस्याएँ पीछे छोड़ती है: एक कठोर, दरार-संवेदनशील ऊष्मा-प्रभावित क्षेत्र (HAZ), वेल्ड के तापीय चक्र द्वारा बंद उच्च अवशिष्ट प्रतिबल, और — विसर्पण-प्रतिरोधी ग्रेडों के लिए — एक सूक्ष्म-संरचना जो अभी वह नहीं है जो डिज़ाइन मानता है। वेल्ड-पश्चात ऊष्मा उपचार (PWHT) तीनों को एक साथ संबोधित करता है:

• यह कठोर HAZ और वेल्ड धातु को टेम्पर करता है, तन्यता और चीमड़ता बहाल करता है।
• यह तापमान पर विसर्पण शिथिलन द्वारा अवशिष्ट प्रतिबल मुक्त करता है, आयामी स्थिरता और प्रतिबल-संक्षारण और थकान दरार के प्रतिरोध में सुधार करता है।
• विसर्पण ग्रेडों में यह अभिप्रेत टेम्पर्ड-मार्टेंसाइट संरचना पूरी करता है।

निर्माण कोड (ASME Section VIII और पाइपिंग कोड, Section II में सामग्री नियमों के साथ) परिभाषित मोटाई सीमाओं से ऊपर अधिकांश Cr-Mo दाब कार्य के लिए PWHT अनिवार्य बनाते हैं — यह कोड आवश्यकता है, कार्यशाला पसंद नहीं।

तापमान परास और धारण तर्क

PWHT एक उप-क्रांतिक उपचार है: तापमान को प्रभावी ढंग से टेम्पर और प्रतिबल-मुक्त करना चाहिए जबकि निचले क्रांतिक तापमान (Ac1) से सुरक्षित रूप से नीचे रहना चाहिए, ताकि कुछ भी पुनः ऑस्टेनाइटाइज़ न हो। व्यापक रूप से उपयोग किए जाने वाले परास लगभग हैं:

ग्रेड परिवार	विशिष्ट PWHT क्षेत्र (सांकेतिक)
1.25Cr-0.5Mo (A387 Gr.11 वर्ग)	लगभग 620–680 °C
2.25Cr-1Mo (A387 Gr.22 वर्ग)	लगभग 680–730 °C
9Cr-1Mo-V (P91 / A387 Gr.91)	लगभग 730–770 °C, कड़ाई से नियंत्रित

धारण समय मोटाई के साथ बढ़ता है — कोड तालिकाएँ इसे इकाई मोटाई प्रति न्यूनतम समय के रूप में व्यक्त करती हैं, पतली सामग्री के लिए निरपेक्ष न्यूनतम के साथ। तर्क बराबरीकरण और शिथिलन है: सबसे मोटे खंड को पूरी तरह तापमान तक पहुँचना चाहिए और इतनी देर बैठना चाहिए कि प्रतिबल विसर्पण से दूर हो जाएँ। कुछ तापमानों से ऊपर तापन और शीतलन दरें भी भारी पात्रों में तापीय प्रवणताओं को नियंत्रित करने के लिए कोड द्वारा सीमित हैं, और पुर्ज़े पर थर्मोकपल — भट्ठी डायल नहीं — वह रिकॉर्ड है जो मायने रखता है।

ग्रेड 91: कठोर मामला

P91 की विसर्पण सामर्थ्य महीन अवक्षेपों के साथ सावधानी से टेम्पर किए गए मार्टेंसाइट से आती है, और इसकी PWHT विंडो तदनुसार संकीर्ण है। बहुत कम या बहुत छोटा, और HAZ कठोर और कम-टेम्पर्ड रहता है; बहुत अधिक, और उपचार अति-टेम्पर करता है (या, सबसे खराब स्थिति में, स्थानीय रूप से पुनः ऑस्टेनाइटाइज़ करता है, शीतलन पर ताज़ा अटेम्पर्ड मार्टेंसाइट बनाता है) और विसर्पण सामर्थ्य स्थायी रूप से क्षतिग्रस्त हो जाती है। ग्रेड 91 के लिए, तापमान मापन सटीकता, धारण नियंत्रण और किसी भी जल-परीक्षण या सेवा संपर्क से पहले PWHT को महत्वपूर्ण गुणवत्ता चरणों के रूप में माना जाता है, और PWHT के बाद कठोरता सर्वेक्षण मानक सत्यापन हैं।

स्थानीय PWHT और व्यावहारिक सावधानियाँ

बड़े पात्रों का अक्सर पूरे भट्ठी-उपचार के बजाय वेल्ड सीम के आसपास स्थानीय रूप से ऊष्मा-उपचार किया जाता है। गर्म बैंड की चौड़ाई, इन्सुलेशन और प्रवणता नियंत्रण तब गुणवत्ता चर बन जाते हैं — खराब नियंत्रित स्थानीय PWHT खोल को झुका सकता है या प्रतिबल पैटर्न को सक्षम भट्ठी चक्र से बदतर छोड़ सकता है। धारण के बीच में चक्र का अवरोध, और PWHT के बाद मरम्मत (जिसके लिए आमतौर पर इसे दोहराना पड़ता है), लिखित प्रक्रियाओं द्वारा एक कारण से संभाले जाते हैं: Cr-Mo उपकरण पर, ऊष्मा उपचार इतिहास दाब सीमा की दस्तावेज़ित अखंडता का भाग है।