Studium svařitelnosti a vlastností svarových spojů oceli T24

Jiří Hlavatý

Doctoral thesis

Study of weldability and properties of welded joints of T24 steel

Abstract:

K důležitým odvětvím průmyslové výroby v České republice a ve světě patří výroba elektrické a tepelné energie. K hlavnímu zdroji lze stále řadit tepelné elektrárny i při existenci jaderných elektráren a dalších alternativních zdrojů. Vývoj posledních let je směřován ke zvyšování účinnosti tepelných elektráren zvyšováním pracovních parametrů páry, které kladou vyšší nároky na používané materiály a svarové spoje tlakových celků elektráren. Disertační práce se zabývá problematikou svařitelnosti a vlastnostmi nízkolegované žárupevné oceli T24, rozborem metalurgických a mechanických vlastností svarových spojů. Teoretická část disertační práce se zabývá rozborem současného stavu vývoje znalostí žáropevných ocelí T24 používaných v energetice. Důraz je kladen na její žárupevnost a svařitelnost. V závěru teoretické části je rozebrána problematika sekundárního vytvrzování oceli T24. Na základě teoretického rozboru byly stanoveny cíle a metody řešení práce. Praktická část disertační práce je zaměřena na provedení vlastních svarových spojů z oceli T24 a jejich vyhodnocení. V první části byly navrženy parametry svařování zkušebních svarových spojů a jejich tepelné zpracování. Vzorky byly podrobeny zkouškám praskavosti Tekken, RD a simulační zkoušce za účelem návrhu teploty předehřevu a vhodného přídavného materiálem pro svařování oceli T24. Ve druhé části svařeny zkušební svarové spoje oceli T24, na kterých byly provedeny metalografické zkoušky, zkoušky tvrdosti a zkoušky rázem v ohybu. Část zkušebních vzorku svarových spojů byla podrobena teplotní expozici za účelem studia vlivu tepelného zpracování spojů v souvislosti na sekundárním vytvrzování svarových spojů oceli T24. Cílem posouzení provedených výsledků je potvrdit či vyvrátit nutnost aplikace předehřevu a tepelného zpracování svarových spojů ocelí T24. V závěru disertační práce je provedena diskuse výsledků a shrnutí dosažených výsledků. Soubor výsledků této práce je přínosem i v praktických aplikacích při návrhu a schválení technologie svařování ocelí T24.

Abstract:

Production of electric and thermal energy belongs to important branches of industrial production in the Czech Republic and also in the world. Thermal power plants can be considered as main source, even when nuclear power plants and other alternative sources exist. The development in the last years has been directed to enhance the affectivity of coal power plants by increasing the working parameters of steam; those parameters put higher demands on the used material and on welded joints of the power plant pressure units. The dissertation deals with problems of weldability and properties of low-alloyed heat-resistant steel T24, and also with analysis of metallurgical and mechanical properties of welded joints. The theoretical part of the dissertation deals with analysis of the present state of knowledge regarding the heat-resistant steel T24 used in power industry. Emphasis is placed on its heat-resistance and weldability. In conclusions of the theoretical part the problems of secondary hardening of steel T24 are analysed. Based on the theoretical analysis the aims and methods for experimental work have been determined. The experimental part of the dissertation is focused on real welded joints of steel T24 and their evaluation. In the first part the parameters of welding of test welded joints and their heat treatment have been proposed. Samples were tested by weldability tests - Tekken, RD and simulation tests to determine the appropriate preheating temperature and for verification of consumables for welding of steel T24. In the second part of the experiment testing welds of the T24 steel have been welded. These welds were subjected to metallographic tests, hardness tests and impact tests. A part of the test samples has been put to long-term thermal exposition for the purpose of study the influence of the thermal processing on secondary hardening of welded joints of T24 steel. The aim to evaluate the results is to confirm or to disprove the necessity of pre-heating and especially of post weld heat treatment on T24 steel welds. In conclusions of the dissertation the discussion and summary of the achieved results have been performed. The set of the results at this work is contribution to practical applications and acceptation of the welding technology of T24 steel.

Keywords

Svařování, ocet T24, svařitelnost, STUDIUM SVAŘITELNOSTI A VLASTNOSTÍ SVAROVÝCH SPOJŮ OCELI T24

Keywords

welding, steel T24, weldability, STUDY OF WELDABILITY AND PROPERTIES OF WELDED JOINTS OF T24 STEEL

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 29. 8. 2014

Thesis defence

• Date of defence: 17. 10. 2014
• Supervisor: Jaroslav Koukal
• Reader: Petr Mohyla, Libor Beneš, Eva Schmidová

VŠB - Technical University of Ostrava

Fakulta strojní

Doctoral programme / field:
Strojní inženýrství / Strojírenská technologie