Rustfritt stål for trykkbeholdere og dets sveiseegenskaper
Det såkalte rustfrie stålet refererer til å tilsette en viss mengde krom til stålet, slik at stålet er i passivert tilstand og har egenskapene til å ikke ruste. For å oppnå dette formålet må krominnholdet være over 12 prosent. For å forbedre passiveringen av stål tilsettes ofte elementer som nikkel og molybden som kan passivere stålet i rustfritt stål. Generelt referert til som rustfritt stål er faktisk en generell betegnelse for rustfritt stål og syrefast stål. Rustfritt stål er ikke nødvendigvis syrefast, og syrefast stål har generelt gode rustfrie egenskaper. Rustfritt stål kan deles inn i fire kategorier i henhold til stålets struktur, nemlig austenittisk rustfritt stål, ferritisk rustfritt stål, martensittisk rustfritt stål og austenittisk-ferritisk dupleks rustfritt stål.
1. Austenittisk rustfritt stål og dets sveiseegenskaper
Austenittisk rustfritt stål er det mest brukte rustfritt stål, og den høye Cr-Ni-typen er den vanligste. For tiden kan austenittisk rustfritt stål grovt deles inn i Cr18-Ni8-type, Cr25-Ni20-type og Cr25-Ni35-type. Austenittisk rustfritt stål har følgende sveiseegenskaper:
① Sveising av varmsprukket austenittisk rustfritt stål har en liten varmeledningsevne og en stor lineær ekspansjonskoeffisient, så under sveiseprosessen er høytemperaturoppholdstiden til sveiseskjøten lengre, og sveisen er lett å danne et grovt søylekorn struktur. Hvis innholdet av urenhetselementer som svovel, fosfor, tinn, antimon og niob er høyt, vil det dannes et eutektikum med lavt smeltepunkt mellom kornene, og det vil lett dannes størkningssprekker i sveisen når sveiseskjøten utsettes for høy strekkspenning. Det dannes flytende sprekker i den varmepåvirkede sonen, som alle tilhører sveisevarmesprekker. Den mest effektive måten å forhindre varme sprekker på er å redusere urenhetselementene som er tilbøyelige til å produsere eutektikk med lavt smeltepunkt i stål og sveisetilsetningsmaterialer og å få det austenittiske rustfrie krom-nikkelstålet til å inneholde 4 prosent til 12 prosent ferrittstruktur.
② Intergranulær korrosjon I følge teorien om kromutarming er utfelling av kromkarbid på den intergranulære overflaten, noe som resulterer i uttømming av krom i korngrensen, hovedårsaken til intergranulær korrosjon. Derfor er valg av ultra-lavkarbon sveisetilsatser eller sveisetilsatser som inneholder stabiliserende elementer som niob og titan hovedtiltaket for å forhindre intergranulær korrosjon.
③ Spenningskorrosjonssprekker Spenningskorrosjonssprekker manifesterer seg vanligvis som sprø svikt, og skadeprosessen tar kort tid, så skaden er alvorlig. Hovedårsaken til spenningskorrosjonssprekker i austenittisk rustfritt stål er restspenning ved sveising. Strukturendringen av sveisede skjøter eller eksistensen av spenningskonsentrasjon, og konsentrasjonen av lokalt korrosjonsmedium er også årsakene som påvirker spenningskorrosjonssprekkene.
④ σ fasesprøhet av sveisede skjøter σ fase er en slags sprø og hard intermetallisk forbindelse, som hovedsakelig samler seg i korngrensene til søyleformede korn. Både fase og δ-fase kan gjennomgå σ-faseovergang. For eksempel, når sveisen av typen Cr25Ni20 varmes opp til 800 grader ~ 900 grader, vil en sterk →δ-transformasjon oppstå. For krom-nikkel austenittisk rustfritt stål, spesielt krom-nikkel-molybden rustfritt stål, er δ→σ fasetransformasjon utsatt, hovedsakelig fordi krom- og molybdenelementer har åpenbar sigma-transformasjon, når δ ferrittinnholdet i sveisen overstiger At 12 prosent , er transformasjonen av δ→σ veldig åpenbar, noe som resulterer i åpenbar sprøhet av sveisemetallet, og det er grunnen til at overflatelaget på den indre veggen av den varme vegghydrogeneringsreaktoren kontrollerer δ-ferrittinnholdet på 3 prosent til 10 prosent. grunnen til.
2. Ferritisk rustfritt stål og dets sveiseegenskaper
Ferritisk rustfritt stål er delt inn i to kategorier: vanlig ferritisk rustfritt stål og ultrarent ferritisk rustfritt stål. Blant dem har vanlig ferritisk rustfritt stål Cr12 ~ Cr14 type, for eksempel 00Cr12, 0Cr13Al; Cr16 ~ Cr18 type, slik som 1Cr17Mo; Cr25 ~ 30 type.
På grunn av det høye innholdet av karbon og nitrogen i vanlig ferritisk rustfritt stål er det vanskelig å behandle og sveise, og korrosjonsbestandigheten er vanskelig å garantere, så bruken er begrenset. I ultrarent ferritisk rustfritt stål er karbon og nitrogen i stålet strengt kontrollert. Den totale mengden nitrogen kontrolleres vanligvis på tre nivåer av 0.035 prosent til 0.045 prosent, 0.030 prosent, og 0,010 prosent til 0,015 prosent . Samtidig legges nødvendige legeringselementer til for ytterligere å forbedre stålets korrosjonsmotstand og omfattende ytelse. Sammenlignet med vanlig ferritisk rustfritt stål, har ultrarent ferritisk rustfritt stål med høy krom god motstand mot jevn korrosjon, gropkorrosjon og spenningskorrosjon, og er mye brukt i petrokjemisk utstyr. Ferritisk rustfritt stål har følgende sveiseegenskaper:
① Under påvirkning av høy sveisetemperatur vil kornene i den varmepåvirkede sonen der oppvarmingstemperaturen når over 1000 grader, spesielt i nærområdet med søm, vokse raskt. Selv om det er avkjølt raskt etter sveising, den kraftige reduksjonen i seighet og høy tendens til intergranulær korrosjon.
② Ferritisk stål har i seg selv et høyere krominnhold, mer skadelige elementer som karbon, nitrogen, oksygen osv., en høyere sprø overgangstemperatur og en sterkere hakkfølsomhet. Derfor er sprøhet etter sveis mer alvorlig.
③ Når den varmes og avkjøles sakte ved 400 grader ~ 600 grader i lang tid, vil det oppstå sprøhet ved 475 grader, noe som vil redusere seigheten ved romtemperatur. Etter oppvarming i lang tid ved 550 grader C ~ 820 grader C, blir σ-fasen lett utfelt fra ferritten, og dens plastisitet og seighet reduseres også betydelig.
3. Martensittisk rustfritt stål og dets sveiseegenskaper
Martensittisk rustfritt stål kan deles inn i Cr13 type martensittisk rustfritt stål, lavkarbon martensittisk rustfritt stål og supermartensittisk rustfritt stål. Cr13-typen har generell anti-korrosjonsytelse. Fra Cr12-basert martensittisk rustfritt stål, på grunn av tilsetningen av nikkel, molybden, wolfram, vanadium og andre legeringselementer, har det ikke bare en viss korrosjonsbestandighet, men har også høy høytemperaturstyrke og høytemperaturbestandighet . Oksidasjonsegenskaper.
Sveiseegenskaper for martensittisk rustfritt stål: Cr13 type martensittisk rustfritt stål sveisesøm og varmepåvirket sone har en spesielt stor herdingstendens, og sveiseskjøten kan få hard og sprø martensitt under luftkjølende forhold. Under påvirkning av sveising, er det lett å vises sveising kalde sprekker. Når kjølehastigheten er liten, vil det dannes grove ferritt og intergranulære karbider i det nære sømområdet og sveisemetall, noe som vil redusere plastisiteten og seigheten til skjøten betydelig.
Etter at sveisingen og den varmepåvirkede sonen av lavkarbon og supermartensittisk rustfritt stål er avkjølt, blir alle omdannet til lavkarbonmartensitt, men det er ikke noe åpenbart herdingsfenomen, og de har god sveiseytelse.
Utvalg av rustfritt stål sveiseforbruksvarer for trykkbeholdere
1. Utvalg av sveisetilsetningsmaterialer i austenittisk rustfritt stål
Valgprinsippet for sveisetilsetningsmaterialer i austenittisk rustfritt stål er å sikre at korrosjonsmotstanden og de mekaniske egenskapene til sveisemetallet i utgangspunktet er ekvivalente med eller høyere enn basismetallet uten sprekker. kamp. For korrosjonsbestandig austenittisk rustfritt stål er det generelt ønskelig å inneholde en viss mengde ferritt, som ikke bare kan sikre god sprekkmotstand, men også ha god korrosjonsbestandighet. I noen spesielle medier, som sveisemetallet i ureautstyr, tillates imidlertid ikke ferritt å eksistere, ellers vil korrosjonsmotstanden reduseres. For varmebestandige austenittiske stål bør kontroll av ferrittinnholdet i sveisemetallet vurderes. For austenittiske stålsveisinger som drives ved høy temperatur over lang tid, bør ikke ferrittinnholdet i sveisemetallet overstige 5 prosent. Lesere kan estimere det tilsvarende ferrittinnholdet i henhold til kromekvivalenten og nikkelekvivalenten i sveisemetallet i henhold til Schaeffler-diagrammet.
bilde
2. Valg av ferritisk rustfritt stål sveisetilsetningsmaterialer
Det er i hovedsak tre typer sveisetilsetningsmaterialer av ferritisk rustfritt stål: 1) sveisetilsatsmaterialer hvis sammensetning i hovedsak samsvarer med basismetallet; 2) austenittiske sveisetilbehør; 3) nikkelbaserte legeringssveisematerialer, som sjelden brukes på grunn av deres høye priser.
Ferritisk rustfritt stål sveisetilsetningsmaterialer kan være laget av materialer tilsvarende basismetallet, men når graden av tilbakeholdenhet er stor, er det lett å oppstå sprekker. Varmebehandling kan brukes etter sveising for å gjenopprette korrosjonsmotstanden og forbedre leddplastisiteten. Bruk av austenittiske sveisetilsetningsmaterialer kan unngå forvarming og varmebehandling etter sveising, men for ulike stål som ikke inneholder stabile elementer, eksisterer fortsatt sensibiliseringen av den varmepåvirkede sonen, og 309 og 310 krom-nikkel austenittiske sveisetilsetninger er vanlig. brukt. For Cr17 stål kan også 308 sveisetilsetninger brukes. Sveisetilbehør med høyt legeringsinnhold er fordelaktig for å forbedre plastisiteten til sveisede skjøter. Det austenittiske eller austenittisk-ferritiske sveisemetallet er i utgangspunktet like sterkt som det ferritiske basismetallet, men i noen korrosive medier kan sveisens korrosjonsmotstand være svært forskjellig fra basismetallets. Vær oppmerksom når du velger sveisematerialer.
3. Utvalg av sveisetilbehør av martensittisk rustfritt stål
I rustfritt stål kan martensittisk rustfritt stål justeres ved varmebehandling. Derfor, for å sikre ytelseskravene, spesielt for varmebestandig martensittisk rustfritt stål, bør sammensetningen av sveisen være så nær sammensetningen av basismetallet som mulig. For å forhindre kalde sprekker kan det også brukes austenittiske sveisetilsatser, og sveisestyrken må på dette tidspunktet være lavere enn grunnmetallets.
Når sammensetningen av sveisen er lik grunnmetallets, vil sveisen og den varmepåvirkede sonen herde og bli sprø samtidig, og en tempereringsmykningssone vil oppstå i den varmepåvirkede sonen. For å forhindre kaldsprekking må komponenter med en tykkelse på mer enn 3 mm ofte forvarmes, og varmebehandling er ofte nødvendig etter sveising for å forbedre ytelsen til skjøten. Siden den termiske ekspansjonskoeffisienten til sveisemetallet og basismetallet i utgangspunktet er det samme, er det mulig å eliminere sveisen fullstendig etter varmebehandling. understreke.
bilde
Når arbeidsstykket ikke tillates forvarmet eller varmebehandlet, kan austenittisk sveisesøm velges. Fordi sveisesømmen har høy plastisitet og seighet, kan den slappe av sveisespenningen og kan løse opp mer hydrogen, og dermed redusere belastningen i skjøten. Kald sprekkdannelsestendens, men skjøtene med ujevne materialer, på grunn av de forskjellige termiske ekspansjonskoeffisientene, kan generere skjærspenninger i smeltesonen under arbeidsmiljøet med sirkulerende temperatur, noe som resulterer i skjøtesvikt.
For det enkle martensittiske stålet av typen Cr13, når sveisen med austenittisk struktur ikke brukes, er det ikke mye rom for justering av sveisesammensetningen, som vanligvis er den samme som grunnmetallmatrisen, men skadelige urenheter som S, P og Si må begrenses. Si kan fremme dannelsen av grov martensitt i Cr13 martensittiske stålsveiser. Å redusere innholdet av C er gunstig for å redusere herdbarheten, og tilstedeværelsen av en liten mengde elementer som Ti, N eller Al i sveisen kan også foredle kornene og redusere herdbarheten.
For flerkomponentlegert Cr12-basert martensittisk varmestyrkestål er hovedformålet varmebestandighet, og austenittiske sveisetilsetningsmaterialer brukes vanligvis ikke, og sveisesammensetningen forventes å være nær grunnmetallet. Ved justering av sammensetningen må det sikres at sveisen ikke fremstår som en ferrittfase, fordi den er svært skadelig for ytelsen, fordi hovedkomponentene i Cr13-basert martensittisk varmefast stål for det meste er ferrittelementer ( slik som Mo, Nb, W, V, etc.), for å sikre at hele strukturen er jevn martensitt, må den balanseres med austenittelementer, det vil si at det må være passende elementer som C, Ni, Mn, og N.
Martensittisk rustfritt stål har en veldig høy tendens til kaldsprekking, så det er nødvendig å strengt opprettholde lavt hydrogennivå, til og med ultralavt hydrogen, og dette må tas hensyn til ved valg av sveisematerialer.
Nøkkelpunkter ved sveising av rustfritt stål for trykkbeholdere
1. Nøkkelpunkter ved sveising av austenittisk rustfritt stål
Generelt har austenittisk rustfritt stål utmerket sveisbarhet. Nesten alle fusjonssveisemetoder kan brukes til å sveise austenittisk rustfritt stål, og de termofysiske egenskapene og mikrostrukturegenskapene til austenittisk rustfritt stål bestemmer nøkkelpunktene i sveiseprosessen.
① På grunn av den lille termiske ledningsevnen og den store termiske ekspansjonskoeffisienten til austenittisk rustfritt stål, er det lett å produsere store deformasjoner og sveisespenninger under sveising, så sveisemetoden med konsentrert sveiseenergi bør velges så mye som mulig.
② På grunn av den lille termiske ledningsevnen til austenittisk rustfritt stål, kan det oppnå større penetrasjonsdybde enn lavlegert stål under samme strøm. Samtidig, på grunn av sin høye resistivitet, for å unngå rødhet på elektroden under buesveising, er sveisestrømmen mindre enn for karbonstål eller lavlegerte stålelektroder med samme diameter.
③ Sveisespesifikasjoner. Bruk vanligvis ikke stor tilført energi til sveising. For elektrodebuesveising anbefales det å bruke elektroder med liten diameter for rask flerpasssveising. For sveiser med høy etterspørsel, hell til og med kaldt vann for å akselerere avkjølingen. For rent austenittisk rustfritt stål og superaustenittisk rustfritt stål, på grunn av termisk sprekkfølsomhet Hvis den er stor, bør sveiseledningsenergien kontrolleres strengt for å forhindre alvorlig vekst av sveisekorn og forekomsten av varme sveisesprekker.
④ For å forbedre den termiske sprekkmotstanden og korrosjonsmotstanden til sveisen, bør spesiell oppmerksomhet rettes mot renheten til sveiseområdet under sveising for å forhindre at skadelige elementer trenger inn i sveisen.
⑤ Austenittisk rustfritt stål krever vanligvis ikke forvarming under sveising. For å forhindre kornvekst og karbidutfelling i sveisesømmen og varmepåvirket sone, og sikre plastisiteten, seigheten og korrosjonsmotstanden til sveiseskjøten, bør en lavere mellomlagstemperatur kontrolleres, vanligvis ikke over 150 grader.
2. Ferritiske sveisepunkter i rustfritt stål
Ferrittisk rustfritt stål har relativt sett flere ferrittdannende elementer, relativt mindre austenittdannende elementer, og materialet har mindre tendens til herding og kaldsprekk. Under påvirkning av sveising av termisk syklus av ferritisk rustfritt stål, vokser kornene i den varmepåvirkede sonen åpenbart, og seigheten og plastisiteten til skjøten reduseres kraftig. Graden av kornvekst i den varmepåvirkede sonen avhenger av den maksimale temperaturen som oppnås under sveising og dens holdetid. Derfor, ved sveising av ferritisk rustfritt stål, bør en liten linjeenergi brukes så mye som mulig, det vil si en metode for energikonsentrasjon, som for eksempel Liten strøm TIG, manuell sveising med elektroder med liten diameter, etc. Samtidig måler man som smalt gapspor, høy sveisehastighet og flerlagssveising bør tas i bruk så mye som mulig, og temperaturen mellom lagene bør kontrolleres strengt.
På grunn av effekten av sveisevarmesyklusen er ferritisk rustfritt stål generelt sensibilisert i høytemperatursonen i den varmepåvirkede sonen, og intergranulær korrosjon forekommer i noen medier. Etter sveising glødes den ved 700 ~ 850 grader for å homogenisere krom og gjenopprette korrosjonsmotstanden.
Vanlig ferritisk rustfritt stål med høy krom kan sveises ved elektrodebuesveising, gassskjermet sveising, neddykket buesveising og andre sveisemetoder. På grunn av den iboende lave plastisiteten til høykromstål, samt kornveksten i den varmepåvirkede sonen og akkumulering av karbider og nitrider ved korngrensene forårsaket av sveisevarmesykluser, er plastisiteten og seigheten til sveisede skjøter svært lav. Det vil sannsynligvis oppstå sprekker når sveisetilsetningsmaterialer med lignende kjemisk sammensetning som basismetallet brukes og graden av tilbakeholdenhet er stor. For å forhindre sprekker og forbedre skjøtenes plastisitet og korrosjonsmotstand, med elektrodebuesveising som eksempel, kan følgende teknologiske tiltak tas.
① Forvarm ved ca. 100 ~ 150 grader for å sveise materialet i en tøff tilstand. Jo høyere krominnhold, desto høyere bør forvarmingstemperaturen være.
② Sveising med liten tilført energi og ingen sving. Under flerlagssveising bør temperaturen mellom lagene kontrolleres til ikke å være høyere enn 150 grader, og kontinuerlig sveising bør ikke brukes for å redusere effekten av høytemperatursprøhet og 475 gradersskjørhet.
③ Etter sveising kan gløding ved 750 ~ 800 grader gjenopprette korrosjonsmotstanden og forbedre plastisiteten til skjøten på grunn av sfæroidisering av karbider og jevn fordeling av krom. Etter gløding bør den avkjøles raskt for å forhindre forekomst av σ-fase og sprøhet ved 475 grader.
3. Martensittiske sveisepunkter i rustfritt stål
For martensittisk rustfritt stål av typen Cr13, ved bruk av elektroder av samme materiale for sveising, for å redusere følsomheten til kalde sprekker og sikre plastisiteten og seigheten til de sveisede leddene, bør elektroder med lavt hydrogeninnhold velges og følgende tiltak bør velges. tatt samtidig:
① Forvarm. Forvarmingstemperaturen øker med økningen av karboninnholdet i stålet, vanligvis i området 100 grader til 350 grader.
② Etter oppvarming. For sveisede skjøter med høyt karboninnhold eller høy tilbakeholdenhet, skal ettervarmetiltak etter sveising foretas for å hindre sveisehydrogeninduserte sprekker.
③ Varmebehandling etter sveising. For å forbedre plastisiteten, seigheten og korrosjonsmotstanden til sveisede skjøter, er varmebehandlingstemperaturen etter sveising vanligvis 650 grader C ~ 750 grader C, og holdetiden beregnes som 1 time / 25 mm.
For super- og lavkarbon martensittisk rustfritt stål er det vanligvis ikke nødvendig med forvarmingstiltak. Når tilbakeholdsgraden er stor eller hydrogeninnholdet i sveisen er høyt, iverksettes for- og ettervarmetiltak. Forvarmingstemperaturen er vanligvis 100 grader C ~ 150 grader C, varmebehandlingstemperaturen etter sveising er 590 ~ 620 grader. For martensittiske stål med høyere karboninnhold. Eller når forsveising og varmebehandling etter sveising er vanskelig å implementere, og skjøtene er svært behersket, kan austenittiske sveisetilsetningsmaterialer også brukes i prosjektering for å forbedre plastisiteten og seigheten til sveisede skjøter og forhindre sprekker. Men på dette tidspunktet, når sveisemetallet er austenittisk eller austenittbasert, er det faktisk en match med lav styrke sammenlignet med styrken til basismetallet, og sveisemetallet og basismetallet er forskjellige i kjemisk sammensetning, metallografisk struktur, termisk De fysiske og mekaniske egenskapene er svært forskjellige, og restspenningen er uunngåelig, noe som lett kan forårsake spenningskorrosjon eller krypeskader ved høy temperatur.
Sveising av dupleks rustfritt stål
1. Typer dupleks rustfritt stål
Dupleks rustfritt stål har austenitt pluss ferritt dupleksstruktur, og innholdet i de to fasestrukturene
I utgangspunktet det samme, så det har egenskapene til austenittisk rustfritt stål og ferritisk rustfritt stål. Flytestyrken kan nå 400Mpa ~ 550MPa, som er dobbelt så stor som vanlig austenittisk rustfritt stål. Sammenlignet med ferritisk rustfritt stål, har dupleks rustfritt stål høy seighet, lav sprø overgangstemperatur, betydelig forbedret intergranulær korrosjonsmotstand og sveiseytelse; samtidig beholder den noen egenskaper til ferritisk rustfritt stål, som 475 graders sprøhet, termisk høy ledningsevne, liten lineær ekspansjonskoeffisient, superplastisitet og magnetisme. Sammenlignet med austenittisk rustfritt stål er styrken til dupleks rustfritt stål høy, spesielt flytestyrken er betydelig forbedret, og ytelsen til gropkorrosjonsmotstand, spenningskorrosjonsbestandighet og korrosjonsutmattelsesbestandighet er også betydelig forbedret.
Dupleks rustfritt stål er klassifisert etter sin kjemiske sammensetning, og kan deles inn i fire typer: Cr18 type, Cr23 (unntatt Mo), Cr22 type og Cr25 type. For Cr25 dupleks rustfritt stål kan det deles inn i vanlig type og super dupleks rustfritt stål, blant annet Cr22 type og Cr25 type har vært mye brukt de siste årene. De fleste dupleks rustfrie stålene som brukes i mitt land er produsert i Sverige, og de spesifikke kvalitetene er: 3RE60 (Cr18 type), SAF2304 (Cr23 type), SAF2205 (Cr22 type), SAF2507 (Cr25 type).
2. Sveiseegenskapene til dupleks rustfritt stål
① Dupleks rustfritt stål har god sveisbarhet. Det er ikke lett å sprø den varmepåvirkede sonen under sveising som ferritisk rustfritt stål, og det er heller ikke lett å produsere varme sveisesprekker som austenittisk rustfritt stål. Men fordi den har en stor mengde ferritt, kan det oppstå hydrogenkjølingssprekker når stivheten er høy eller hydrogeninnholdet i sveisen er høy, så det er veldig viktig å strengt kontrollere hydrogenkilden.
② For å sikre egenskapene til tofaset stål, er det å sikre at andelen austenitt og ferritt i strukturen til den sveisede skjøten er hensiktsmessig nøkkelen til sveising av denne typen stål. Når kjølehastigheten til skjøten etter sveising er langsom, er den sekundære faseendringen av δ→ relativt tilstrekkelig, slik at en dupleksstruktur med et relativt passende faseforhold kan oppnås ved romtemperatur, noe som krever en passende stor sveisevarmetilførsel under sveising . Ellers, hvis kjølehastigheten etter sveising er høy, vil δ ferrittfasen øke, noe som resulterer i en alvorlig reduksjon i plastisiteten, seigheten og korrosjonsmotstanden til skjøten.
3. Valg av dupleks rustfritt stål sveisetilbehør
Sveisetilsetningsmaterialer for dupleks rustfritt stål, som er karakterisert ved at sveisestrukturen er en dupleksstruktur dominert av austenitt, og innholdet av korrosjonsbestandige hovedelementer (krom, molybden, etc.) er ekvivalent med basismetallet, og dermed sikrer samme korrosjonsbestandighet som uedelt metall. For å sikre innholdet av austenitt i sveisen økes vanligvis innholdet av nikkel og nitrogen, det vil si at nikkelekvivalenten økes med ca. 2 prosent til 4 prosent. I basismaterialet dupleks rustfritt stål er det generelt et visst nitrogeninnhold, og det forventes også et visst nitrogeninnhold i sveisetilsetningene, men generelt bør det ikke være for høyt, ellers vil det oppstå porer. På denne måten har det høye nikkelinnholdet blitt en stor forskjell mellom sveisematerialet og basismetallet.
I henhold til de forskjellige kravene til korrosjonsbestandighet og skjøteseighet, velg elektroden som samsvarer med den kjemiske sammensetningen av basismetallet, for eksempel sveising av Cr22 dupleks rustfritt stål, du kan velge Cr22Ni9Mo3-elektrode, for eksempel E2209-elektrode. Når det brukes sure elektroder, er slaggfjerningen god og sveiseformen vakker, men slagfastheten er lav. Når sveisemetallet skal ha høy slagfasthet og sveising i alle posisjoner er nødvendig, bør alkaliske elektroder brukes. Grunnelektroder brukes vanligvis når rotbakside sveises. Når det er spesielle krav til korrosjonsmotstanden til sveisemetallet, bør det også benyttes basiselektroder med superdupleks stålkomponenter.
For solid gassskjermet sveisetråd, mens det sikres at sveisemetallet har god korrosjonsmotstand og mekaniske egenskaper, bør oppmerksomhet også rettes mot sveiseprosessytelsen. For flussmiddeltråd, når sveiseformen kreves for å være vakker, rutil eller titan For kalsium-type flusskjernetråd, når høyere slagfasthet kreves eller sveising under forhold med større tilbakeholdenhet, bør en flusskjernetråd med høyere alkalitet bli brukt.
For neddykket buesveising er det tilrådelig å bruke sveisetråd med mindre diameter for å realisere flerlags- og flerpasssveising under små og mellomstore sveisespesifikasjoner, for å forhindre sprøhet av den varmepåvirkede sveisesonen og sveisemetallet , og bruk matchende alkalisk fluks.
4. Sveisepunkter av dupleks rustfritt stål
① Kontroll av sveisevarmeprosessen Sveisevarmeenergi, mellomlagstemperatur, forvarming og materialtykkelse vil alle påvirke kjølehastigheten under sveising, og dermed påvirke strukturen og ytelsen til sveisen og den varmepåvirkede sonen. For rask eller for sakte kjølehastighet vil påvirke seigheten og korrosjonsmotstanden til dupleks stålsveisede skjøter. Når kjølehastigheten er for høy, vil det forårsake for høyt faseinnhold og øke utfellingen av Cr2N. Hvis avkjølingshastigheten er for langsom, vil krystallkornene bli kraftig grove, og til og med noen sprø intermetalliske forbindelser, slik som σ-fase, kan bli utfelt. Tabell 1 viser noen anbefalte sveiseledningsenergier og interpass temperaturområder. Når du velger linjeenergi, bør den spesifikke materialtykkelsen også vurderes. Den øvre grensen for linjeenergien i tabellen er egnet for tykke plater, og den nedre grensen passer for tynne plater. Ved sveising av dupleksstål med 25 prosent ω(Cr) og superrustfritt stål med høyt legeringsinnhold, anbefales det for å oppnå de beste sveisemetallegenskapene at den maksimale interpasstemperaturen kontrolleres til 100 grader. Når varmebehandling er nødvendig etter sveising, kan det hende at interpass-temperaturen ikke er begrenset.
② Varmebehandling etter sveising Det er best å ikke varmebehandle dupleks rustfritt stål etter sveising, men når innholdet av fase i sveiset tilstand overstiger kravet eller når skadelige faser, som σ-fase, utfelles, etter- sveise varmebehandling kan brukes til å forbedre. Varmebehandlingsmetoden som brukes er vannkjøling. Under varmebehandling bør oppvarmingen være så raskt som mulig, og holdetiden ved varmebehandlingstemperaturen er 5 ~ 30 minutter, noe som bør være tilstrekkelig til å gjenopprette likevekten i fasene. Metalloksidasjon er svært alvorlig under varmebehandling, og inertgassbeskyttelse bør vurderes. For tofasestålet med 22 prosent ω (Cr), bør varmebehandling utføres ved temperaturen 1050 grader C ~ 1100 grader C, mens tofasestålet og supertofasestålet med 25 prosent ω (Cr) ) krever varmebehandling ved en temperatur på 1070 grader C ~ 1120 grader C Utfør varmebehandling.
Sveiseeksempel på trykkbeholder i rustfritt stål
Flash-tanken med en diameter på 800 mm og en veggtykkelse på 10 mm er laget av 0Cr18Ni9.
illustrere:
① Sylinderens diameter er 800 mm, og sveiseren kan bore inn i sylinderen for sveising. Derfor sveises sylinderens langsgående og sirkulære sømmer på begge sider ved elektrodebuesveising.
② Det er ikke noe hull i dette utstyret, så lukkesveisen kan kun sveises fra utsiden. For å sikre sveisekvaliteten brukes TIG-sveising som underlag. Imidlertid vil bakmetallet oksideres under argonbuesveising av rustfritt stål. Tidligere var det kun metoden for å fylle argon på baksiden som kan brukes til beskyttelse. ikke bra. For å løse denne prosessvansken utviklet og produserte Welding Division i Nippon Oil & Fat Company en selvbeskyttende TIG-sveisetråd i rustfritt stål, som er en sveisetråd med et spesielt belegg, og belegget (det vil si belegget). ) vil trenge inn i smeltebassenget etter smelting På baksiden dannes et tett beskyttende lag, som tilsvarer rollen til elektrodebelegget. Bruken av denne sveisetråden er nøyaktig den samme som for vanlig TIG-sveisetråd, og belegget vil ikke påvirke frontbuen og smeltet bassengform, noe som i stor grad reduserer sveisekostnadene ved argonbuesveising i rustfritt stål. I dette utstyret, hvis den bakre argonbeskyttelsen brukes, er argonavfallet alvorlig, så den selvskjermende sveisetråden brukes.
③ For kilsveisene mellom forbindelsesrøret og den flate sveiseflensen, og mellom forbindelsesrøret og skallet, med tanke på formen og sveiseforholdene til sveisene i denne delen, brukes vanligvis elektrodebuesveising. Hvis diameteren på forbindelsesrøret er for liten, for å redusere vanskelighetsgraden med sveising, kan TIG-sveising også brukes.
④ Kilsveisingen mellom støtten og skallet er en ikke-trykkbærende sveis, og den gassskjermede sveisingen brukes (beskyttelsesgassen er ren CO2), som har høy effektivitet og god sveiseform. TFW-308L er sveisetilsetningskvaliteten, og sveisetilsetningsmodellen er E308LT1-1 (AWS A5.22).
