Karakteristik soude nan Austenitic Nerjaveèi ak seleksyon baton soude

Austenitic Nerjaveèi gen bon soudabilite ak se kounye a ki pi lajman itilize nan endistri. Anjeneral, mezi espesyal teknolojik yo pa obligatwa pandan soude. Papye sa a analize an detay ensidan an nan fant cho, korozyon intergranular, krak korozyon estrès, frajil nan jwenti soude (frajilman tanperati ki ba, frajil faz sigma, frajil liy fizyon) kòz ak mezi prevantif,

Atravè analiz la teyorik ak pratik nan karakteristik soude, prensip seleksyon yo ak metòd seleksyon elektwòd pou asye pur austenitic nan soude diferan materyèl ak nan diferan kondisyon anviwònman k ap travay yo prezante.

Se asye pur de pli zan pli lajman itilize nan avyasyon, petwòl, endistri chimik ak enèji atomik. Nerjaveèi asye divize an asye pur chromium, chromium-nikèl asye pur dapre konpozisyon chimik, ak feritik asye pur, martensitic asye pur, austenitic asye pur ak Austenitic-ferritic duplex Nerjaveèi asye.

Pami asye pur, asye pur austenitic (18-8 kalite asye pur) gen pi bon rezistans korozyon pase lòt asye pur; fòs li yo pi ba, men plastisit li yo ak severite yo ekselan; pèfòmans soude li yo bon, epi li se sitou itilize pou resipyan chimik, ekipman ak Li se asye pur ki pi lajman itilize nan endistri kounye a.

Malgre ke austenitic Nerjaveèi gen anpil avantaj, si pwosesis la soude pa kòrèk oswa materyèl la soude se mal chwazi, anpil domaj pral rive, ki pral finalman afekte pèfòmans lan.

Karakteristik soude nan asye pur austenitic

• Ki gen tandans fè fant tèmik

Fant cho nan asye pur austenitic yo relativman fasil yo pwodwi domaj pandan soude, ki gen ladan fant lonjitidinal ak transverse nan soude, fant burr, fant rasin nan fè bak soude ak fant interlayer nan milti-kouch soude, elatriye, espesyalman lè kontni an nikèl se relativman. segondè. Segondè austenitic asye pur yo pi fasil yo pwodwi.

1. Kòz

(1) Liy faz likid ak solid nan asye pur austenitic gen yon entèval gwo, yon tan kristalizasyon long, ak yon sèl-faz oryantasyon kristalograf austenite se fò, kidonk segregasyon an enpurte se relativman grav.

(2) konduktiviti tèmik la piti ak koyefisyan ekspansyon lineyè a gwo, ki pral jenere gwo estrès entèn soude (anjeneral estrès tansyon soude a ak zòn ki afekte chalè) pandan soude.

(3) Konpozan yo nan asye pur austenitic, tankou C, S, P, Ni, elatriye, pral fòme yon eutektik ki ba pwen k ap fonn nan pisin nan fonn. Pou egzanp, pwen k ap fonn Ni3S2 ki fòme pa S ak Ni se 645 degre, pandan y ap pwen k ap fonn Ni-Ni3S2 eutektik se sèlman 625 degre.

2. Mezi prevantif

(1) Sèvi ak soude estrikti doub-faz la pou fè metal la soude kòm austenite ak ferrite estrikti doub-faz otank posib, epi kontwole kontni an ferit anba a 3 a 5%, ki ka deranje direksyon kristal kolon austenite. rafineman grenn jaden. Ak ferit ka fonn plis enpurte pase austenite, kidonk diminye segregasyon eutektik ki ba-fonn nan fwontyè grenn austenite.

(2) Pwosesis soude mezi Nan pwosesis soude a, eseye sèvi ak elektwòd kalite siperyè ak kouch alkalin, sèvi ak ti enèji liy, ti aktyèl, rapid soude ki pa balanse, eseye ranpli twou san fon an nan fen epi sèvi ak soude agon arc. pou fon, elatriye. Diminye estrès soude ak fant kratè.

(3) Kontwole konpozisyon chimik la Fè egzateman limite kontni enpurte tankou S ak P nan soude a pou diminye etektik ki ba pwen k ap fonn.

• Kowozyon entègranulèr

Kowozyon rive ant grenn, ki lakòz yon pèt nan lyezon ant grenn, prèske nèt pèt nan fòs, ak ka zo kase sou fwontyè grenn jaden lè ensiste.

1. koz

Dapre teyori a nan rediksyon nan chromium, lè soude ak chalè ki afekte zòn yo chofe nan tanperati a sansibilizasyon nan 450 a 850 degre (zòn tanperati danjere), akòz gwo reyon atomik nan Cr, to a difizyon se piti, ak la. kabòn supersaturated gen tandans nan austenite grenn. Fwontyè a difize epi fòme Cr23C6 nan fwontyè grenn jaden an ak konpoze Kwòm nan fwontyè grenn jaden an, sa ki lakòz yon fwontyè grenn jaden ak chromium pòv, ki pa ase pou reziste korozyon.

2. Mezi prevantif

(1) Kontwole kontni kabòn

Sèvi ak kabòn ki ba oswa ultra ba kabòn (W(C) Mwens pase oswa egal a 0.03%) Nerjaveèi asye soude consommables. Tankou A002 ak sou sa.

(2) Ajoute estabilize

Ajoute Ti, Nb ak lòt eleman ki gen yon afinite pi fò ak C pase Cr nan asye ak materyèl soude ka konbine avèk C pou fòme karbid ki estab, kidonk evite rediksyon chromium nan fwontyè grenn austenite. Souvan itilize asye pur ak materyèl soude gen Ti, Nb, tankou 1Cr18Ni9Ti, 1Cr18Ni12MO2Ti asye, E347-15 elektwòd, H0Cr19Ni9Ti fil soude, elatriye.

(3) Adopte òganizasyon bidirectionnelle

Yon sèten kantite eleman ki fòme ferit, tankou Cr, Si, AL, MO, elatriye, yo fonn nan soude a pa fil la soude oswa elektwòd, se konsa ke soude a fòme nan yon estrikti doub-faz nan austenite + ferit. , paske Cr se nan la Pousantaj difizyon nan ferit se pi vit pase sa ki nan austenite, se konsa Cr difize nan fwontyè grenn jaden pi vit nan ferit, ki soulaje fenomèn nan rediksyon nan chromium nan fwontyè grenn austenite. Anjeneral, kontni an nan ferit nan metal la soude kontwole yo dwe 5% a 10%. Si gen twòp ferit, soude a ap vin frajil.

(4) Rapid refwadisman

Paske austenitic Nerjaveèi pa lakòz redi, pandan pwosesis la soude, ou ka eseye ogmante pousantaj refwadisman nan jwenti a soude, tankou refwadisman ak yon plak fè bak kòb kwiv mete oswa awozaj dirèk anba soude a.

Nan pwosesis la soude, mezi tankou kouran ki ba, gwo vitès soude, kout arc, ak milti-pas soude ka itilize pou diminye tan ke jwenti a soude rete nan zòn nan tanperati danjere, konsa tankou pou fè pou evite fòmasyon nan yon chromium. -zon apovri.

(5) Fè tretman solisyon oswa tretman chalè homogenization. Apre soude, chofe jwenti a soude a 1050-1100 degre, pou ke karbid yo redissoud nan austenite, ak Lè sa a, rapidman refwadi yo fòme yon estrikti ki estab yon sèl-faz austenite.

Anplis de sa, yon tretman chalè omojenizasyon nan 850-900 degre pou 2 èdtan ka fèt tou. Nan moman sa a, Cr nan grenn austenite difize nan fwontyè grenn yo, ak kontni Cr nan fwontyè grenn yo rive nan plis pase 12% ankò, pou pa gen okenn grenn yo pral fòme. korode.

• Estrès korozyon krak

Domaj korozyon nan metal anba aksyon an konbine nan estrès ak medyòm korozivite. Dapre ka yo krak korozyon estrès ak etid eksperimantal nan ekipman asye pur ak pati, li ka konsidere ke anba aksyon an konbine nan yon sèten estrès estatik tansyon ak yon mwayen elektwochimik espesifik nan yon sèten tanperati, asye pur ki deja egziste a gen posiblite pou pwodwi korozyon estrès.

Youn nan karakteristik yo ki pi gwo nan korozyon estrès se selektivite nan konbinezon an nan medya korozivite ak materyèl. Li fasil pou lakòz korozyon estrès nan asye pur austenitic, sitou asid idroklorik ak klori ki gen iyon klori, osi byen ke asid silfirik, asid nitrique, idroksid (alkali), dlo lanmè, vapè dlo, solisyon akeuz H2S, NaHCO konsantre {{1} }NH3+NaCl solisyon akeuz ak lòt medya Tann.

1. Kòz

Krak korozyon estrès se yon fenomèn reta krak ki rive lè jwenti soude yo sibi estrès tansyon nan yon anviwònman espesifik korozivite. Estrès korozyon krak nan jwenti austenitic asye pur soude se yon fòm echèk grav nan jwenti soude, ki manifeste kòm echèk frajil san deformation plastik.

2. Mezi prevantif

(1) Fòme yon fason rezonab pwosesis fòme ak pwosesis asanble pou minimize degre deformation travay frèt, evite fòse asanble, epi anpeche tout kalite mak pandan pwosesis asanble a (tout kalite mak asanble ak boule arc yo pral vin sous krak nan SCC). , ki fasil pou koze kowozyon.

(2) Seleksyon rezonab nan consommables soude Couture soude a ak metal debaz la ta dwe gen yon bon matche ak, san okenn estrikti move, tankou gresye grenn ak martensite difisil ak frajil.

(3) Adopte pwosesis soude apwopriye pou asire ke kouti soude a byen fòme epi li pa pwodui okenn konsantrasyon estrès oswa domaj pitting, tankou undercut, elatriye, adopte yon sekans soude rezonab pou diminye nivo estrès rezidyèl soude. Pou egzanp, evite soude kwaze, chanje renur ki gen fòm Y nan yon renur ki gen fòm X, yon fason ki apwopriye diminye ang renur, sèvi ak yon kout chaplèt soude, epi sèvi ak yon ti enèji liy.

(4) Tretman chalè apre soude pou tretman soulajman estrès, tankou rkwit konplè oswa rkwit apre soude; apre-soude mato oswa piki peening yo itilize lè tretman chalè difisil pou aplike.

(5) Mezi jesyon pwodiksyon pou kontwole enpurte nan mwayen an, tankou O2, N2, H2O, elatriye nan mwayen amonyak likid, H2S nan gaz petwòl likid, O2, Fe3+, Cr6+, elatriye nan solisyon klori, tretman anti-korozyon: tankou kouch kouch, pawa oswa pwoteksyon katodik, elatriye, ajoute inibitè korozyon.

• Fragilizasyon nan jwenti soude

Apre yo fin soude a nan asye pur austenitic chofe nan tanperati ki wo pou yon peryòd de tan, fenomèn nan severite enpak ap diminye, ki rele embrittlement.

1. Ba tanperati frajil nan metal soude (475 degre frajilman)

(1) Kòz

Estrikti soude doub-faz la ki gen plis faz ferit (plis pase 15% a 20%), apre yo fin chofe nan 350 a 500 degre, plastisit la ak severite ap diminye anpil. Depi vitès frajil la se pi rapid nan 475 degre, yo rele sa 475 degre.

Pou jwenti austenitic asye pur soude, rezistans korozyon oswa rezistans oksidasyon se pa toujou pwopriyete ki pi kritik, men lè yo itilize nan tanperati ki ba, severite plastik nan metal la soude vin pwopriyete a kritik.

Yo nan lòd yo satisfè kondisyon ki nan severite tanperati ki ba, estrikti nan soude anjeneral espere jwenn yon estrikti austenite sèl pou fè pou evite egzistans la nan ferit delta. Prezans delta ferrite toujou deteryore severite tanperati ki ba a, epi plis kontni an, pi grav sa a frajil.

(2) Mezi prevantif

①On site pou asire rezistans krak ak rezistans korozyon nan metal la soude, yo ta dwe kontwole faz ferit la nan yon nivo ki ba, apeprè 5%.

②Welds ki te embrittled nan 475 degre ka elimine pa trempe nan 900 degre.

2. Sigma-faz frajil nan jwenti soude

(1) Kòz

The long-term use of austenitic stainless steel welded joints in the temperature range of 375 to 875 ° C will produce an inter-FeCr compound called σ phase. The σ phase is hard and brittle (HRC>68).

Kòm yon rezilta nan presipitasyon an nan faz σ, severite enpak soude a gout sevè, ki rele σ faz embrittlement. Faz σ a jeneralman parèt sèlman nan soude estrikti doub-faz la; lè tanperati sèvis la depase 800 ~ 850 degre, faz σ a pral tou presipite nan soude austenite sèl-faz la.

(2) Mezi prevantif

①Limite kontni an ferit nan metal la soude (mwens pase 15%); sèvi ak materyèl soude superalloyed, se sa ki, segondè-nikèl soude materyèl, ak estrikteman kontwole kontni an nan Cr, Mo, Ti, Nb ak lòt eleman.

② Yo adopte ti spesifikasyon pou diminye tan rezidans metal soude nan tanperati ki wo

③ Faz σ ki te presipite a sibi tretman solisyon solid lè kondisyon yo pèmèt, pou faz σ a fonn nan austenite.

④ Chofe jwenti soude a nan 1000-1050 degre, apresa fre li byen vit. σ faz jeneralman pa pwodui nan asye 1Cr18Ni9Ti.

3. Liy fizyon an frajil

(1) Kòz

Lè yo itilize asye austenitic Nerjaveèi pou yon tan long nan tanperati ki wo, ka zo kase frajil ap fèt sou kèk grenn deyò liy fizyon an.

(2) Prevansyon ak kontwòl mezi

Ajoute Mo nan asye ka amelyore kapasite nan asye reziste tanperati ki wo frajil ka zo kase.

Atravè analiz ki anwo a, sèlman seleksyon rezonab nan mezi pwosesis soude ki anwo yo oswa materyèl soude ka evite domaj soude ki anwo yo. Austenitic Nerjaveèi gen ekselan soudabilite, ak prèske tout metòd soude ka itilize pou soude nan asye pur austenitic.

Pami divès metòd soude, elektwòd arc soude gen avantaj ki genyen nan adapte ak divès pozisyon ak diferan epesè plak, epi li lajman itilize. Sa ki anba la a konsantre sou analize prensip seleksyon yo ak metòd nan elektwòd asye pur austenitic anba diferan itilizasyon.

Pwen kle pou seleksyon elektwòd pou asye pur austenitic

Nerjaveèi se sitou itilize pou rezistans korozyon, men yo itilize tou kòm asye rezistan chalè ak asye tanperati ki ba. Se poutèt sa, lè soude asye pur, pèfòmans nan elektwòd la dwe matche ak objektif la nan asye pur la. Elektwòd asye pur dwe chwazi dapre metal debaz la ak kondisyon travay (ki gen ladan tanperati k ap travay ak mwayen kontak, elatriye).

(1) Pwen 1

Anjeneral pale, seleksyon an nan elektwòd la ka refere a materyèl la nan metal debaz la, epi chwazi elektwòd la ak konpozisyon an menm oswa menm jan ak metal debaz la. Tankou: A102 koresponn ak 0Cr18Ni9, A137 koresponn ak 1Cr18Ni9Ti.

(2) Pwen 2

Depi kontni kabòn nan gen yon gwo enfliyans sou rezistans korozyon nan asye pur, elektwòd asye pur ki gen kontni kabòn nan metal la depoze pa pi wo pase sa yo ki nan metal debaz la jeneralman chwazi. Tankou 316L dwe itilize A022 elektwòd.

(3) Pwen 3

Metal la soude nan asye pur austenitic dwe asire pwopriyete mekanik. Sa a ka verifye pa kalifikasyon pwosedi soude.

(4) Pwen 4 (Austenitic asye ki reziste chalè)

Pou chalè ki reziste asye pur (austenitic chalè ki reziste asye) k ap travay nan tanperati ki wo, elektwòd la chwazi ta dwe sitou satisfè rezistans nan krak cho nan metal la soude ak pèfòmans nan tanperati ki wo nan jwenti a soude.

1. Pou asye austenitic ki reziste chalè ak Cr/Ni pi gran pase oswa egal a 1, tankou 1Cr18Ni9Ti, elatriye, yo jeneralman itilize elektwòd austenitic-feritik asye pur, epi li se konseye ke metal la soude gen 2-5 % ferit. Lè kontni an ferit twò ba, rezistans nan krak nan metal la soude se pòv; si li twò wo, li fasil pou fòme yon faz sigma embrittlement pandan itilizasyon alontèm nan tanperati ki wo oswa tretman chalè, sa ki lakòz fant.

Tankou A002, A102, A137. Nan kèk aplikasyon espesyal, lè tout metal soude austenitic ka mande, tankou A402, A407 elektwòd, elatriye ka itilize.

2. Pou asye ki estab austenitic chalè ki reziste ak Cr / Ni<1, such as Cr16Ni25Mo6, etc., it is generally necessary to increase the Mo, W, Mn in the weld metal while ensuring that the chemical composition of the weld metal is approximately similar to that of the base metal. The content of such elements can improve the crack resistance of the weld while ensuring the thermal strength of the weld metal. Such as using A502, A507.

(5) Pwen 5 (korozyon ki reziste asye pur)

Pou korozyon ki reziste Nerjaveèi k ap travay nan divès medya korozivite, yo ta dwe chwazi elektwòd la dapre mwayen ak tanperati k ap travay, ak rezistans korozyon li yo ta dwe asire (fè tès la pèfòmans korozyon nan jwenti soude).

1. Pou mwayen an ak tanperati k ap travay pi wo a 300 degre ak korozivite fò, yo dwe itilize elektwòd ki gen Ti oswa Nb eleman estabilizasyon oswa ultra-ba kabòn asye pur. Tankou A137 oswa A002 ak sou sa.

2. Pou mwayen ki gen dilye asid silfirik oswa asid idroklorik, elektwòd asye pur ki gen Mo oswa Mo ak Cu yo souvan itilize, tankou: A032, A052, elatriye.

3. Pou ekipman ak korozyon fèb oswa sèlman pou fè pou evite polisyon rouye, elektwòd asye pur san Ti oswa Nb ka itilize. Yo nan lòd yo asire rezistans korozyon estrès nan metal la soude, yo itilize consommables soude superalloyed, se sa ki, kontni an nan eleman alyaj korozyon ki reziste (Cr, Ni, elatriye) nan metal la soude se pi wo pase sa yo ki an metal debaz la. . Pa egzanp, sèvi ak 00Cr18Ni12Mo2 kalite materyèl soude (tankou A022) pou soude 00Cr19Ni10 soude.

(6) Pwen 6

Pou austenitic Nerjaveèi k ap travay nan kondisyon tanperati ki ba, yo ta dwe garanti rezistans nan enpak tanperati ki ba nan jwenti a soude nan tanperati sèvis la, se konsa pi bon kalite elektwòd austenitic yo itilize. Tankou A402, A407.

(7) Pwen 7

Elektwòd alyaj nikèl ki baze sou yo disponib tou. Pou egzanp, Mo6 kalite super austenitic Nerjaveèi se soude ak nikèl ki baze sou soude consommables ak Mo jiska 9%.

(8) Pwen 8: Seleksyon kalite kouch elektwòd

1. Depi doub-faz austenitic asye soude metal la tèt li gen yon sèten kantite ferit, li gen bon plastisit ak severite. Soti nan pèspektiv nan rezistans soude metal krak, kouch debaz la ak elektwòd Titàn kalsyòm kalite kouch yo konpare. Diferans lan pa enpòtan menm jan ak elektwòd asye kabòn. Se poutèt sa, nan aplikasyon pratik, yo peye plis atansyon sou pèfòmans pwosesis la soude, ak pi fò nan elektwòd yo ak kòd kalite kouch 17 oswa 16 (tankou A102A, A102, A132, elatriye).

2. Se sèlman lè frigidité estriktirèl la trè wo oswa rezistans nan krak nan metal la soude se pòv (tankou kèk martensitic chromium Nerjaveèi asye, pi bon kalite austenitic chromium-nikèl Nerjaveèi, elatriye), chwa nan kòd kouch 15 ka konsidere kòm. . Debaz kouvwi elektwòd asye pur (tankou A107, A407, elatriye).

An konklizyon

Pou rezime, soude a nan asye pur austenitic gen karakteristik inik li yo, ak seleksyon an nan elektwòd soude pou asye pur austenitic se patikilyèman enpòtan pou remake. Li te pwouve pa pratik alontèm ke mezi ki anwo yo ka itilize pou reyalize diferan soude pou diferan materyèl. Metòd ak elektwòd nan diferan materyèl, elektwòd asye pur dwe chwazi dapre metal debaz la ak kondisyon travay (ki gen ladan tanperati k ap travay ak mwayen kontak, elatriye). Li gen yon bon siyifikasyon gid pou nou, se konsa ke li posib reyalize bon jan kalite a soude espere.