Неръждаема стомана за съдове под налягане и нейните заваръчни характеристики
Така наречената неръждаема стомана се отнася до добавянето на определено количество хром към стоманата, така че стоманата да е в пасивирано състояние и да има характеристиките да не ръждясва. За да се постигне тази цел, съдържанието на хром в него трябва да бъде над 12 процента. За да се подобри пасивирането на стоманата, към неръждаемата стомана често се добавят елементи като никел и молибден, които могат да пасивират стоманата. Общо наричана неръждаема стомана, всъщност е общ термин за неръждаема стомана и устойчива на киселина стомана. Неръждаемата стомана не е непременно устойчива на киселини, а киселинноустойчивата стомана обикновено има добри неръждаеми свойства. Неръждаемата стомана може да бъде разделена на четири категории според структурата на стоманата, а именно аустенитна неръждаема стомана, феритна неръждаема стомана, мартензитна неръждаема стомана и аустенитно-феритна дуплексна неръждаема стомана.
1. Аустенитна неръждаема стомана и нейните заваръчни характеристики
Аустенитната неръждаема стомана е най-широко използваната неръждаема стомана, а типът с високо съдържание на Cr-Ni е най-често срещаният. Понастоящем аустенитната неръждаема стомана може грубо да се раздели на тип Cr18-Ni8, тип Cr25-Ni20 и тип Cr25-Ni35. Аустенитната неръждаема стомана има следните заваръчни характеристики:
① Заваръчната горещо крекирана аустенитна неръждаема стомана има малка топлопроводимост и голям коефициент на линейно разширение, така че по време на процеса на заваряване времето на престой при висока температура на заварената връзка е по-дълго и заваръчният шев е лесен за образуване на едро колонно зърно структура. Ако съдържанието на примесни елементи като сяра, фосфор, калай, антимон и ниобий е високо, между зърната ще се образува евтектика с ниска точка на топене и в заваръчния шев лесно ще се образуват пукнатини от втвърдяване, когато заваръчното съединение е подложено на високи напрежение на опън. В зоната на термично въздействие се образуват пукнатини от втечняване, които всички принадлежат към топлинните пукнатини на заваряване. Най-ефективният начин за предотвратяване на горещи пукнатини е да се намалят примесните елементи, които са склонни да произвеждат евтектика с ниска точка на топене в стомана и консумативи за заваряване, и да се направи така, че хром-никелова аустенитна неръждаема стомана да съдържа 4 процента до 12 процента феритна структура.
② Междукристална корозия Според теорията за изчерпването на хрома, утаяването на хромов карбид върху междукристалната повърхност, което води до изчерпване на хрома в границата на зърното, е основната причина за междукристална корозия. Следователно изборът на консумативи за заваряване с ултра ниско съдържание на въглерод или консумативи за заваряване, съдържащи стабилизиращи елементи като ниобий и титан, е основната мярка за предотвратяване на междукристална корозия.
③ Напукване от корозия под напрежение Напукването от корозия под напрежение обикновено се проявява като крехка повреда и процесът на повреда отнема кратко време, така че повредата е сериозна. Основната причина за корозионно напукване на аустенитна неръждаема стомана е остатъчното напрежение при заваряване. Промяната на структурата на заварените съединения или наличието на концентрация на напрежение и концентрацията на локална корозионна среда също са причините, които влияят на корозионното напукване под напрежение.
④ σ фаза крехкост на заварени съединения σ фаза е вид крехко и твърдо интерметално съединение, което се събира главно в границите на зърната на колоновидни зърна. Както фазата, така и δ фазата могат да претърпят σ фазов преход. Например, когато заваръчният шев тип Cr25Ni20 се нагрее при 800 градуса ~ 900 градуса, ще настъпи силна →δ трансформация. За хром-никелова аустенитна неръждаема стомана, особено хром-никел-молибденова неръждаема стомана, δ→σ фазова трансформация е предразположена към възникване, главно защото хромовите и молибденовите елементи имат очевидна сигма трансформация, когато съдържанието на δ ферит в заваръчния шев надвишава At 12 процента , трансформацията на δ→σ е много очевидна, което води до очевидно крехкост на заваръчния метал, поради което повърхностният слой на вътрешната стена на реактора за хидрогениране с гореща стена контролира съдържанието на δ ферит от 3 процента до 10 процента. причина.
2. Феритна неръждаема стомана и нейните заваръчни характеристики
Феритната неръждаема стомана е разделена на две категории: обикновена феритна неръждаема стомана и ултра-чиста феритна неръждаема стомана. Сред тях обикновената феритна неръждаема стомана има тип Cr12 ~ Cr14, като 00Cr12, 0Cr13Al; тип Cr16 ~ Cr18, като 1Cr17Mo; Тип Cr25 ~ 30.
Поради високото съдържание на въглерод и азот в обикновената феритна неръждаема стомана е трудно да се обработва и заварява, а устойчивостта на корозия е трудно да се гарантира, така че употребата е ограничена. В ултрачистата феритна неръждаема стомана въглеродът и азотът в стоманата са строго контролирани. Общото количество азот обикновено се контролира на три нива от 0.035 процента до 0.045 процента, 0.030 процента и 0,010 процента до 0,015 процента. В същото време се добавят необходимите легиращи елементи за допълнително подобряване на устойчивостта на корозия и цялостните характеристики на стоманата. В сравнение с обикновената феритна неръждаема стомана, ултрачистата феритна неръждаема стомана с високо съдържание на хром има добра устойчивост на равномерна корозия, точкова корозия и корозия под напрежение и се използва широко в нефтохимическото оборудване. Феритната неръждаема стомана има следните заваръчни характеристики:
① Под действието на висока температура на заваряване, зърната в засегнатата от топлина зона, където температурата на нагряване достига над 1000 градуса, особено в областта на близкия шев, ще растат бързо. Дори ако се охлади бързо след заваряване, рязкото намаляване на якостта и високата склонност към междукристална корозия.
② Самата феритна стомана има по-високо съдържание на хром, повече вредни елементи като въглерод, азот, кислород и т.н., по-висока температура на преход на крехкост и по-силна чувствителност на прорез. Следователно крехкостта след заваряване е по-сериозна.
③ Когато се нагрява и охлажда бавно при 400 градуса ~ 600 градуса за дълго време, ще настъпи крехкост при 475 градуса, което сериозно ще намали якостта при стайна температура. След нагряване за дълго време при 550 градуса C ~ 820 градуса C, σ фазата лесно се утаява от ферита и неговата пластичност и издръжливост също са значително намалени.
3. Мартензитна неръждаема стомана и нейните заваръчни характеристики
Мартензитната неръждаема стомана може да бъде разделена на мартензитна неръждаема стомана тип Cr13, мартензитна неръждаема стомана с ниско съдържание на въглерод и супер мартензитна неръждаема стомана. Типът Cr13 има общо антикорозионно действие. От мартензитна неръждаема стомана на базата на Cr12-, поради добавянето на никел, молибден, волфрам, ванадий и други легиращи елементи, тя не само има определена устойчивост на корозия, но също така има висока якост при висока температура и устойчивост на висока температура . Окислителни свойства.
Характеристики на заваряване на мартензитна неръждаема стомана: Заваръчният шев от мартензитна неръждаема стомана тип Cr13 и засегнатата от топлина зона имат особено голяма склонност към втвърдяване и заварената връзка може да получи твърд и крехък мартензит при условия на въздушно охлаждане. Под действието на заваряване е лесно да се появят студени пукнатини при заваряване. Когато скоростта на охлаждане е малка, ще се образуват груби феритни и междузърнести карбиди в областта на близкия шев и заваръчния метал, което значително ще намали пластичността и якостта на съединението.
След като заваръчният шев и засегнатата от топлина зона на нисковъглеродна и супер мартензитна неръждаема стомана се охладят, всички те се трансформират в нисковъглероден мартензит, но няма очевидно явление на втвърдяване и те имат добра заваръчна производителност.
Избор на консумативи за заваряване на неръждаема стомана за съдове под налягане
1. Избор на консумативи за заваряване на аустенитна неръждаема стомана
Принципът на избор на консумативи за заваряване на аустенитна неръждаема стомана е да се гарантира, че устойчивостта на корозия и механичните свойства на заваръчния метал са основно еквивалентни или по-високи от тези на основния метал при условие, че няма пукнатини. съвпада. За устойчива на корозия аустенитна неръждаема стомана обикновено е желателно да съдържа определено количество ферит, което не само може да осигури добра устойчивост на пукнатини, но и да има добра устойчивост на корозия. Въпреки това, в някои специални среди, като заваръчния метал на оборудването за карбамид, не е позволено да съществува ферит, в противен случай неговата устойчивост на корозия ще бъде намалена. За топлоустойчиви аустенитни стомани трябва да се има предвид контролът на съдържанието на ферит в заваръчния метал. За заварки от аустенитна стомана, работещи при висока температура за дълго време, съдържанието на ферит в заваръчния метал не трябва да надвишава 5 процента. Читателите могат да оценят съответното съдържание на ферит според еквивалента на хром и еквивалента на никел в заваръчния метал съгласно диаграмата на Schaeffler.
снимка
2. Избор на консумативи за заваряване на феритна неръждаема стомана
Има основно три вида консумативи за заваряване на феритна неръждаема стомана: 1) консумативи за заваряване, чийто състав основно съответства на основния метал; 2) консумативи за аустенитно заваряване; 3) консумативи за заваряване на никелови сплави, които се използват рядко поради високите им цени.
Консумативите за заваряване на феритна неръждаема стомана могат да бъдат направени от материали, еквивалентни на основния метал, но когато степента на задържане е голяма, лесно се получават пукнатини. Топлинната обработка може да се използва след заваряване за възстановяване на устойчивостта на корозия и подобряване на пластичността на фугите. Използването на аустенитни заваръчни консумативи може да избегне предварителното нагряване и термичната обработка след заваряване, но за различни стомани, които не съдържат стабилни елементи, все още съществува чувствителност на засегнатата от топлина зона и 309 и 310 хром-никелови аустенитни заваръчни консумативи обикновено са използвани. За стомана Cr17 могат да се използват и консумативи за заваряване 308. Заваръчните консумативи с високо съдържание на сплави са полезни за подобряване на пластичността на заварените съединения. Аустенитният или аустенитно-феритен заваръчен метал е основно толкова силен, колкото феритния основен метал, но в някои корозивни среди устойчивостта на корозия на заваръчния шев може да бъде много различна от тази на основния метал. Обърнете внимание при избора на заваръчни материали.
3. Избор на консумативи за заваряване на мартензитна неръждаема стомана
В неръждаемата стомана мартензитната неръждаема стомана може да се регулира чрез термична обработка. Следователно, за да се осигурят изискванията за производителност, особено за топлоустойчива мартензитна неръждаема стомана, съставът на заваръчния шев трябва да бъде възможно най-близо до състава на основния метал. За да се предотвратят студени пукнатини, могат да се използват и консумативи за аустенитно заваряване, като якостта на заварката в този момент трябва да бъде по-ниска от тази на основния метал.
Когато съставът на заваръчния шев е подобен на този на основния метал, заваръчният шев и зоната, засегната от топлина, ще се втвърдят и ще станат крехки едновременно, а в зоната, засегната от топлина, ще се появи зона на темпериране. За да се предотврати студено напукване, компонентите с дебелина над 3 мм често трябва да бъдат предварително загрети и често се изисква термична обработка след заваряване, за да се подобри работата на съединението. Тъй като коефициентът на топлинно разширение на заваръчния метал и основния метал е по същество еднакъв, възможно е напълно да се елиминира заваръчният шев след топлинна обработка. стрес.
снимка
Когато детайлът не може да бъде предварително загрят или термично обработен, може да се избере аустенитен заваръчен шев. Тъй като заваръчният шев има висока пластичност и издръжливост, той може да намали напрежението при заваряване и може да разтвори повече водород, като по този начин намали напрежението на съединението. Тенденция към студено напукване, но фугите с неравномерни материали, поради различните коефициенти на топлинно разширение, могат да генерират напрежение на срязване в зоната на топене при работна среда на циркулираща температура, което води до повреда на съединението.
За обикновената мартензитна стомана тип Cr13, когато не се използва заваръчният шев с аустенитна структура, няма много място за регулиране на състава на заваръчния шев, който обикновено е същият като матрицата на основния метал, но вредни примеси като S, P и Si трябва да бъде ограничен. Si може да насърчи образуването на груб мартензит в заварки от мартензитна стомана Cr13. Намаляването на съдържанието на C е от полза за намаляване на способността за закаляване, а наличието на малко количество елементи като Ti, N или Al в заваръчния шев може също да подобри зърната и да намали способността за закаляване.
За многокомпонентна легирана Cr12-базирана мартензитна топлоустойчива стомана основната цел е устойчивост на топлина и обикновено не се използват консумативи за аустенитно заваряване и се очаква съставът на заваръчния шев да бъде близък до основния метал. При регулиране на състава трябва да се гарантира, че заваръчният шев не изглежда феритна фаза, тъй като това е много вредно за работата, тъй като основните компоненти на мартензитната топлоустойчива стомана на основата на Cr13- са предимно феритни елементи ( като Mo, Nb, W, V и т.н.), за да се гарантира, че цялата структура е еднороден мартензит, тя трябва да бъде балансирана с аустенитни елементи, тоест трябва да има подходящи елементи като C, Ni, Mn, и Н.
Мартензитната неръждаема стомана има много висока склонност към студено напукване, така че е необходимо стриктно да се поддържа нисък водород, дори ултра нисък водород, и това трябва да се обърне внимание при избора на заваръчни материали.
Ключови моменти при заваряване на неръждаема стомана за съдове под налягане
1. Ключови точки на заваряване на аустенитна неръждаема стомана
Като цяло аустенитните неръждаеми стомани имат отлична заваряемост. Почти всички методи за заваряване чрез стопяване могат да се използват за заваряване на аустенитна неръждаема стомана, а термофизичните свойства и характеристиките на микроструктурата на аустенитната неръждаема стомана определят ключовите точки на нейния процес на заваряване.
① Поради малката топлопроводимост и големия коефициент на термично разширение на аустенитната неръждаема стомана е лесно да се произведат големи деформации и заваръчно напрежение по време на заваряване, така че методът на заваряване с концентрирана заваръчна енергия трябва да бъде избран колкото е възможно повече.
② Поради малката топлопроводимост на аустенитната неръждаема стомана, тя може да получи по-голяма дълбочина на проникване от нисколегираната стомана при същия ток. В същото време, поради високото си съпротивление, за да се избегне зачервяването на електрода по време на електродъгово заваряване, заваръчният ток е по-малък от този на електродите от въглеродна стомана или нисколегирана стомана със същия диаметър.
③ Спецификации за заваряване. Обикновено не използвайте голяма входяща енергия за заваряване. За електродъгово заваряване е препоръчително да използвате електроди с малък диаметър за бързо многопроходно заваряване. За заварки с голямо изискване дори налейте студена вода, за да ускорите охлаждането. За чиста аустенитна неръждаема стомана и супер аустенитна неръждаема стомана, поради чувствителността към термични пукнатини. Ако е голяма, енергията на заваръчната линия трябва да се контролира стриктно, за да се предотврати сериозното нарастване на заваръчните зърна и появата на горещи пукнатини при заваряване.
④ За да се подобри устойчивостта на термично напукване и устойчивостта на корозия на заваръчния шев, трябва да се обърне специално внимание на чистотата на зоната на заваряване по време на заваряване, за да се предотврати проникването на вредни елементи в заваръчния шев.
⑤ Аустенитната неръждаема стомана обикновено не изисква предварително нагряване по време на заваряване. За да се предотврати растежа на зърната и утаяването на карбид в заваръчния шев и засегнатата от топлина зона и да се гарантира пластичността, здравината и устойчивостта на корозия на заварената връзка, трябва да се контролира по-ниска температура на междинния слой, обикновено не надвишаваща 150 градуса.
2. Точки за заваряване на феритна неръждаема стомана
Феритната неръждаема стомана има относително повече феритообразуващи елементи, относително по-малко аустенитнообразуващи елементи и материалът има по-малка склонност към втвърдяване и студено напукване. Под действието на термичния цикъл на заваряване на феритна неръждаема стомана, зърната в зоната на топлинно въздействие нарастват очевидно и якостта и пластичността на съединението рязко намаляват. Степента на растеж на зърната в зоната на топлинно въздействие зависи от максималната температура, достигната по време на заваряването и времето за задържане. Следователно, когато заварявате феритна неръждаема стомана, трябва да се използва възможно най-малка линейна енергия, т.е. метод за концентрация на енергия, като малък ток TIG, ръчно заваряване с електроди с малък диаметър и др. В същото време мерките като жлеб с тясна междина, висока скорост на заваряване и многослойно заваряване трябва да се възприемат възможно най-много, а температурата между слоевете трябва да се контролира стриктно.
Поради ефекта на топлинния цикъл на заваряване, като цяло феритната неръждаема стомана е чувствителна във високотемпературната зона на засегнатата от топлината зона и в някои среди възниква междукристална корозия. След заваряване се отгрява при 700~850 градуса, за да се хомогенизира хромът и да се възстанови неговата устойчивост на корозия.
Обикновената феритна неръждаема стомана с високо съдържание на хром може да се заварява чрез електродъгово заваряване, заваряване в защитен газ, заваряване под флюс и други методи на заваряване. Поради присъщата ниска пластичност на стоманата с високо съдържание на хром, както и растежа на зърното в засегнатата от топлина зона и натрупването на карбиди и нитриди по границите на зърното, причинени от топлинни цикли на заваряване, пластичността и якостта на заварените съединения са много ниско. Вероятно е да се появят пукнатини, когато се използват заваръчни консумативи с подобен химически състав на основния метал и степента на задържане е голяма. За да се предотвратят пукнатини и да се подобри пластичността на съединението и устойчивостта на корозия, като се вземе за пример електродъгово заваряване, могат да се предприемат следните технологични мерки.
① Загрейте предварително на около 100 ~ 150 градуса, за да заварите материала в здраво състояние. Колкото по-високо е съдържанието на хром, толкова по-висока трябва да бъде температурата на предварително загряване.
② Заваряване с малка входяща енергия и без колебание. По време на многослойно заваряване температурата между слоевете трябва да се контролира, за да не бъде по-висока от 150 градуса, а непрекъснатото заваряване не трябва да се използва, за да се намалят ефектите от висока температура и 475 градуса крехкост.
③ След заваряване, отгряването при 750 ~ 800 градуса може да възстанови устойчивостта на корозия и да подобри пластичността на съединението поради сфероидизацията на карбидите и равномерното разпределение на хрома. След отгряване трябва да се охлади бързо, за да се предотврати появата на σ фаза и крехкост при 475 градуса.
3. Точки за заваряване на мартензитна неръждаема стомана
За мартензитна неръждаема стомана тип Cr13, когато се използват електроди от същия материал за заваряване, за да се намали чувствителността на студените пукнатини и да се осигури пластичност и здравина на заварените съединения, трябва да се изберат електроди с ниско съдържание на водород и да се вземат следните мерки взети по едно и също време:
① Загрейте предварително. Температурата на предварително нагряване се увеличава с увеличаването на съдържанието на въглерод в стоманата, обикновено в диапазона от 100 градуса до 350 градуса.
② След нагряване. За заварени съединения с високо съдържание на въглерод или висока степен на задържане трябва да се вземат мерки след нагряване след заваряването, за да се предотвратят пукнатини, предизвикани от заваръчния водород.
③ Термична обработка след заваряване. За да се подобри пластичността, здравината и устойчивостта на корозия на заварените съединения, температурата на термична обработка след заваряване обикновено е 650 градуса C ~ 750 градуса C, а времето на задържане се изчислява като 1 час / 25 mm.
За супер и нисковъглеродна мартензитна неръждаема стомана обикновено не се изискват мерки за предварително нагряване. Когато степента на задържане е голяма или съдържанието на водород в заваръчния шев е високо, се вземат мерки за предварително и последващо загряване. Температурата на предварително загряване обикновено е 100 градуса C ~ 150 градуса C, температурата на топлинна обработка след заваряване е 590 ~ 620 градуса. За мартензитни стомани с по-високо съдържание на въглерод. Или когато предварителното нагряване преди заваряване и термичната обработка след заваряване са трудни за изпълнение и ставите са силно ограничени, аустенитните консумативи за заваряване могат също да се използват в инженерството за подобряване на пластичността и здравината на заварените съединения и предотвратяване на пукнатини. Но в този момент, когато заваръчният метал е аустенитен или базиран на аустенит, той всъщност съвпада с ниска якост в сравнение със здравината на основния метал, а заваръчният метал и основният метал са различни по химичен състав, металографска структура, термични Физическите и механични свойства са много различни и остатъчното напрежение при заваряване е неизбежно, което лесно може да причини корозия под напрежение или повреда от пълзене при висока температура.
Заваряване на дуплексна неръждаема стомана
1. Видове дуплексна неръждаема стомана
Дуплексната неръждаема стомана има дуплексна структура от аустенит плюс ферит и съдържанието на двуфазните структури
По принцип същото, така че има характеристиките на аустенитна неръждаема стомана и феритна неръждаема стомана. Границата на провлачване може да достигне 400Mpa ~ 550MPa, което е два пъти повече от обикновената аустенитна неръждаема стомана. В сравнение с феритната неръждаема стомана, дуплексната неръждаема стомана има висока якост, ниска температура на преход на крехкост, значително подобрена устойчивост на междукристална корозия и ефективност на заваряване; в същото време запазва някои характеристики на феритна неръждаема стомана, като крехкост при 475 градуса, висока термична проводимост, малък коефициент на линейно разширение, суперпластичност и магнетизъм. В сравнение с аустенитната неръждаема стомана, якостта на дуплексната неръждаема стомана е висока, особено границата на провлачване е значително подобрена, както и ефективността на устойчивост на корозия на питинг, устойчивост на корозия под напрежение и устойчивост на умора от корозия също е значително подобрена.
Дуплексната неръждаема стомана се класифицира според химичния си състав и може да бъде разделена на четири типа: тип Cr18, тип Cr23 (с изключение на Mo), тип Cr22 и тип Cr25. За дуплексна неръждаема стомана Cr25 тя може да бъде разделена на обикновен тип и супер дуплексна неръждаема стомана, сред които тип Cr22 и тип Cr25 са широко използвани през последните години. Повечето от дуплексните неръждаеми стомани, използвани в моята страна, се произвеждат в Швеция и специфичните степени са: 3RE60 (тип Cr18), SAF2304 (тип Cr23), SAF2205 (тип Cr22), SAF2507 (тип Cr25).
2. Заваръчни характеристики на дуплексна неръждаема стомана
① Дуплексната неръждаема стомана има добра заваряемост. Не е лесно зоната, засегната от топлина, да стане крехка по време на заваряване като феритна неръждаема стомана, нито пък е лесно да се получат горещи пукнатини при заваряване като аустенитна неръждаема стомана. Въпреки това, тъй като има голямо количество ферит, когато твърдостта е висока или съдържанието на водород в заваръчния шев е високо, могат да възникнат пукнатини при охлаждане на водорода, така че е много важно да се контролира стриктно източникът на водород.
② За да се осигурят характеристиките на двуфазната стомана, осигуряването на подходящо съотношение на аустенит и ферит в структурата на заварената връзка е ключът към заваряването на този тип стомана. Когато скоростта на охлаждане на съединението след заваряване е бавна, вторичната промяна на фазата на δ→ е относително достатъчна, така че може да се получи дуплексна структура с относително подходящо съотношение на фазите при стайна температура, което изисква подходящо голямо входяща топлина за заваряване по време на заваряване . В противен случай, ако скоростта на охлаждане след заваряване е бърза, δ феритната фаза ще се увеличи, което ще доведе до сериозно намаляване на пластичността, якостта и устойчивостта на корозия на съединението.
3. Избор на консумативи за дуплексно заваряване на неръждаема стомана
Заваръчни консумативи за дуплексна неръждаема стомана, които се характеризират с това, че заваръчната структура е дуплексна структура, доминирана от аустенит, и съдържанието на основните устойчиви на корозия елементи (хром, молибден и др.) е еквивалентно на това на основния метал, по този начин осигурявайки същата устойчивост на корозия като основния метален пол. За да се осигури съдържанието на аустенит в заваръчния шев, съдържанието на никел и азот обикновено се увеличава, т.е. никеловият еквивалент се увеличава с около 2 процента до 4 процента. В дуплексния основен материал от неръждаема стомана обикновено има определено количество азотно съдържание и определено количество азотно съдържание се очаква и в заваръчните консумативи, но като цяло то не трябва да бъде твърде високо, в противен случай ще се появят пори. По този начин високото съдържание на никел се превърна в основна разлика между заваръчния материал и основния метал.
Според различните изисквания за устойчивост на корозия и якост на съединението, изберете електрод, който съответства на химичния състав на основния метал, като например заваряване на Cr22 дуплексна неръждаема стомана, можете да изберете електрод Cr22Ni9Mo3, като електрод E2209. Когато се използват киселинни електроди, отстраняването на шлаката е добро и формата на заваръчния шев е красива, но ударната якост е ниска. Когато се изисква заваръчният метал да има висока ударна якост и се изисква заваряване във всички позиции, трябва да се използват алкални електроди. Основните електроди обикновено се използват, когато се заварява основата на корена. Когато има специални изисквания за устойчивост на корозия на заваръчния метал, трябва да се използват и основни електроди със супердуплексни стоманени компоненти.
За заваръчна тел със защитен от газ твърд газ, като същевременно се гарантира, че заваръчният метал има добра устойчивост на корозия и механични свойства, трябва да се обърне внимание и на ефективността на процеса на заваряване. За тел с флюсова сърцевина, когато се изисква формата на заваръчния шев да бъде красива, рутилна или титанова. За тел с флюсова сърцевина от калциев тип, когато се изисква по-висока якост на удар или заваряване при условия на по-голямо ограничение, тел с флюсова сърцевина с по-висока алкалност трябва използван.
За електродъгово заваряване под флюс е препоръчително да се използва заваръчна тел с по-малък диаметър, за да се реализира многослойно и многопроходно заваряване при малки и средни спецификации за заваряване, така че да се предотврати крехкостта на засегнатата от топлина зона и заваръчния метал и използвайте съответстващ алкален поток.
4. Заваръчни точки от дуплексна неръждаема стомана
① Контрол на топлинния процес на заваряване Заваръчната топлинна енергия, температурата на междинния слой, предварителното нагряване и дебелината на материала ще повлияят на скоростта на охлаждане по време на заваряване, като по този начин ще повлияят на структурата и работата на заваръчния шев и зоната, засегната от топлината. Твърде бързата или твърде бавната скорост на охлаждане ще повлияе на якостта и устойчивостта на корозия на дуплексните стоманени заварени съединения. Когато скоростта на охлаждане е твърде висока, това ще доведе до прекомерно съдържание на фаза и ще увеличи утаяването на Cr2N. Ако скоростта на охлаждане е твърде ниска, кристалните зърна ще бъдат силно загрубели и дори някои крехки интерметални съединения, като σ фаза, могат да се утаят. Таблица 1 изброява някои препоръчителни енергии на линията за заваряване и междинни температурни диапазони. При избора на линейна енергия трябва да се има предвид и специфичната дебелина на материала. Горната граница на линейната енергия в таблицата е подходяща за дебели плочи, а долната граница е подходяща за тънки плочи. При заваряване на дуплексна стомана с 25 процента ω(Cr) и супер неръждаема стомана с високо съдържание на сплав, за да се получат най-добрите свойства на заваръчния метал, се препоръчва максималната температура между проходите да се контролира на 100 градуса. Когато е необходима термична обработка след заваряване, температурата на междинния проход може да не бъде ограничена.
② Термична обработка след заваряване. Най-добре е да не се подлага на термична обработка дуплексна неръждаема стомана след заваряване, но когато съдържанието на фаза в заварено състояние надвишава изискването или когато се утаят вредни фази, като σ фаза, след заваряване може да се използва топлинна обработка на заваръчните шевове за подобряване. Използваният метод на термична обработка е закаляване с вода. По време на топлинна обработка нагряването трябва да бъде възможно най-бързо и времето за задържане при температурата на топлинна обработка е 5 ~ 30 минути, което трябва да е достатъчно за възстановяване на равновесието на фазите. Окисляването на метала е много сериозно по време на топлинна обработка и трябва да се има предвид защитата от инертен газ. За двуфазната стомана с 22 процента ω (Cr) термичната обработка трябва да се извърши при температура от 1050 градуса C ~ 1100 градуса C, докато двуфазната стомана и супер двуфазната стомана с 25 процента ω (Cr ) изискват топлинна обработка при температура от 1070 градуса C ~ 1120 градуса C Извършете топлинна обработка.
Пример за заваряване на съд под налягане от неръждаема стомана
Фланцевият резервоар с диаметър 800 mm и дебелина на стената 10 mm е направен от 0Cr18Ni9.
илюстрирам:
① Диаметърът на цилиндъра е 800 mm и заварчикът може да пробие цилиндъра за заваряване. Поради това надлъжните и кръглите шевове на цилиндъра са заварени от двете страни чрез електродъгово заваряване.
② В това оборудване няма дупка, така че затварящата заварка може да бъде заварена само отвън. За да се гарантира качеството на заваряване, като подложка се използва TIG заваряване. Задният метал обаче ще се окисли по време на заваряване с аргонова дъга на неръждаема стомана. В миналото за защита може да се използва само методът на пълнене с аргон на гърба. не е добре. За да разреши тази трудност на процеса, Отделът за заваряване на Nippon Oil & Fat Company разработи и произведе задна самозащитаваща тел за TIG заваряване от неръждаема стомана, която е заваръчна тел със специално покритие и покритието (т.е. ) ще проникнат в разтопения басейн след разтопяване. На гърба се образува плътен защитен слой, който е еквивалентен на ролята на покритието на електрода. Използването на тази заваръчна тел е точно същото като това на обикновената TIG заваръчна тел и покритието няма да повлияе на предната дъга и формата на разтопения басейн, което значително намалява разходите за заваряване на неръждаема стомана с аргонова дъгова заварка. В това оборудване, ако се използва задната аргонова защита, загубата на аргон е сериозна, така че се използва самозащитната заваръчна тел.
③ За ъглови шевове между съединителната тръба и плоския заваръчен фланец и между съединителната тръба и корпуса, с оглед на формата и условията на заваряване на заваръчните шевове в тази част, обикновено се използва електродъгово заваряване. Ако диаметърът на свързващата тръба е твърде малък, за да се намали трудността на заваряването, може да се използва и TIG заваряване.
④ Ъгловият шев между опората и корпуса е заваръчен шев без налягане и се използва заваряване в защитен газ (защитният газ е чист CO2), което има висока ефективност и добра форма на заваръчния шев. TFW-308L е класът на заваръчния консуматив, а неговият модел на заваръчния консуматив е E308LT1-1 (AWS A5.22).
