ASME PTB-13-2021, có tiêu đề “Tiêu chí cho các thành phần kim loại giữ áp bằng cách sử dụng sản xuất bồi đắp”, cung cấp các tiêu chí chi tiết cụ thể cho việc xây dựng các thành phần giữ áp suất được sản xuất bằng quy trình Powder Bed Fusion (PBF) Sản xuất bồi đắp (AM), bao gồm cả nguồn năng lượng Laser và Chùm tia điện tử35.

Các khía cạnh chính của ASME PTB-13-2021

Phạm vi và khả năng áp dụng

• Các tiêu chí đề cập đến các thành phần giữ áp được sản xuất bởi quy trình AM Powder Bed Fusion.

• Các thành phần được sản xuất bằng phụ gia cũng phải tuân thủ Bộ luật hoặc Tiêu chuẩn Xây dựng ASME hiện hành ngoài các tiêu chí này.

• Các cấu trúc lai được cho phép, trong đó các thành phần AM được nối (hàn hoặc hàn) với các thành phần không phải AM, tuân theo các yêu cầu mã ASME có liên quan35.

Vật liệu được phép

• Các tài liệu được phép theo các tiêu chí này được giới hạn ở:

  • Hợp kim thép không gỉ Austenitic

  • Hợp kim màu Hạn
    chế này là do thiếu kinh nghiệm dịch vụ dày dặn với các thành phần AM và lo ngại về hành vi chuyển tiếp dẻo-giòn trong các hợp kim khác35.

Giới hạn thiết kế và nhiệt độ

• Nhiệt độ thiết kế tối đa cho các thành phần AM phải thấp hơn ít nhất 50 ° F (25 ° C) so với nhiệt độ nơi các đặc tính vật liệu phụ thuộc vào thời gian (chẳng hạn như rão) bắt đầu chi phối cho thông số kỹ thuật vật liệu ASME rèn tương đương, như được chỉ ra trong ASME Phần II, Phần D.

• Các tiêu chí hiện không bao gồm các thành phần AM hoạt động trong chế độ rão vật liệu do không đủ dữ liệu tính chất vật liệu35.

Yêu cầu bổ sung

• Tiêu chí PTB-13 bổ sung cho Quy tắc Xây dựng ASME hiện có bằng cách cung cấp các yêu cầu bổ sung về vật liệu, thiết kế, chế tạo, kiểm tra, kiểm tra, thử nghiệm và kiểm soát chất lượng cụ thể cho các thành phần AM.

• Các tiêu chí này rất cần thiết để tích hợp các thành phần AM vào các tiêu chuẩn và quy chuẩn thiết bị áp suất, đặc biệt là đối với các hình dạng phức tạp và vật liệu chi phí cao, nơi AM mang lại những lợi thế như giảm lãng phí vật liệu và cải thiện thời gian thực hiện35.

Các trường hợp sử dụng và ưu điểm

• AM đặc biệt thuận lợi cho việc chế tạo các thành phần phức tạp, vật liệu chi phí cao và các bộ phận thay thế trong các ngành công nghiệp như điện hạt nhân, nơi các bộ phận ban đầu có thể không còn nữa.

• Các tiêu chí hỗ trợ việc sử dụng AM trong cả xây dựng mới và sửa chữa hoặc thay thế hệ thống hiện có35.

Tóm tắt

ASME PTB-13-2021 thiết lập các tiêu chí toàn diện để sử dụng sản xuất phụ gia Powder Bed Fusion trong các thành phần kim loại giữ áp, tập trung vào việc đảm bảo an toàn và độ tin cậy bằng cách bổ sung các quy tắc xây dựng ASME truyền thống. Nó giới hạn vật liệu đối với thép không gỉ austenit và hợp kim màu, hạn chế nhiệt độ hoạt động tối đa dưới chế độ rão và cho phép các cấu trúc lai. Tài liệu hỗ trợ ứng dụng ngày càng tăng của AM trong các thiết bị áp suất tới hạn, đặc biệt là khi sản xuất truyền thống kém hiệu quả hoặc khả thi hơn352.

Tiêu chuẩn này là một phần trong nỗ lực rộng lớn hơn của ASME nhằm hệ thống hóa các quy trình sản xuất bồi đắp cho thiết bị áp lực, với những phát triển liên tục để điều chỉnh thử nghiệm xác minh vật liệu AM và mở rộng tiêu chí cho các quy trình AM khác như lắng đọng năng lượng trực tiếp (DED)2.