Rostfritt stål för tryckkärl och dess svetsegenskaper
Det så kallade rostfria stålet syftar på att tillsätta en viss mängd krom till stålet, så att stålet är i passiverat tillstånd och har egenskaperna att inte rosta. För att uppnå detta syfte måste dess kromhalt vara över 12 procent. För att förbättra passiveringen av stål tillsätts ofta element som nickel och molybden som kan passivera stålet i rostfritt stål. Allmänt kallad rostfritt stål är faktiskt en allmän term för rostfritt stål och syrafast stål. Rostfritt stål är inte nödvändigtvis syrabeständigt, och syrafast stål har generellt goda rostfria egenskaper. Rostfritt stål kan delas in i fyra kategorier beroende på stålets struktur, nämligen austenitiskt rostfritt stål, ferritiskt rostfritt stål, martensitiskt rostfritt stål och austenitiskt-ferritiskt duplex rostfritt stål.
1. Austenitiskt rostfritt stål och dess svetsegenskaper
Austenitiskt rostfritt stål är det mest använda rostfria stålet, och den höga Cr-Ni-typen är den vanligaste. För närvarande kan austenitiskt rostfritt stål grovt delas in i Cr18-Ni8-typ, Cr25-Ni20-typ och Cr25-Ni35-typ. Austenitiskt rostfritt stål har följande svetsegenskaper:
① Svetsning av hetsprucket austenitiskt rostfritt stål har en liten värmeledningsförmåga och en stor linjär expansionskoefficient, så under svetsprocessen är högtemperaturuppehållstiden för den svetsade fogen längre och svetsen är lätt att bilda ett grovt kolumnformigt korn strukturera. Om innehållet av föroreningselement som svavel, fosfor, tenn, antimon och niob är högt bildas ett eutektikum med låg smältpunkt mellan kornen och stelningssprickor bildas lätt i svetsen när svetsfogen utsätts för höga dragspänning. I den värmepåverkade zonen bildas flytande sprickor, som alla hör till svetsvärmesprickor. Det mest effektiva sättet att förhindra heta sprickor är att minska föroreningselementen som är benägna att producera eutektika med låg smältpunkt i stål och svetstillsatsmaterial och att få det austenitiska rostfria krom-nickelstålet att innehålla 4 procent till 12 procent ferritstruktur.
② Intergranulär korrosion Enligt teorin om kromutarmning är utfällningen av kromkarbid på den intergranulära ytan, vilket resulterar i utarmning av krom i korngränsen, den främsta orsaken till intergranulär korrosion. Att välja svetstillsatsmaterial med ultralåg kolhalt eller svetstillsatsmaterial som innehåller stabiliserande element som niob och titan är därför den viktigaste åtgärden för att förhindra intergranulär korrosion.
③ Spänningskorrosionssprickor Sprickor vid spänningskorrosion visar sig vanligtvis som spröda brott, och skadeprocessen tar kort tid, så skadan är allvarlig. Den främsta orsaken till spänningskorrosionssprickor i austenitiskt rostfritt stål är restspänningar vid svetsning. Strukturförändringen av svetsfogar eller förekomsten av spänningskoncentration och koncentrationen av lokalt korrosionsmedium är också orsakerna som påverkar spänningskorrosionssprickor.
④ σ fasförsprödning av svetsfogar σ fas är en slags spröd och hård intermetallisk förening, som huvudsakligen samlas i korngränserna för kolumnformiga korn. Både fas och δ-fas kan genomgå σ-fasövergång. Till exempel, när svetsen av typen Cr25Ni20 värms upp till 800 grader ~ 900 grader, kommer en kraftig →δ-transformation att inträffa. För austenitiskt rostfritt stål av krom-nickel, särskilt rostfritt stål av krom-nickel-molybden, är δ→σ-fasomvandling benägen att inträffa, främst på grund av att krom- och molybdenelement har uppenbar sigma-omvandling, när δ-ferrithalten i svetsen överstiger At 12 procent , är omvandlingen av δ→σ mycket uppenbar, vilket resulterar i uppenbar försprödning av svetsmetallen, vilket är anledningen till att ytskiktet på innerväggen av hydreringsreaktorn med hetvägg styr δ-ferrithalten till 3 procent till 10 procent. anledning.
2. Ferritiskt rostfritt stål och dess svetsegenskaper
Ferritiskt rostfritt stål delas in i två kategorier: vanligt ferritiskt rostfritt stål och ultrarent ferritiskt rostfritt stål. Bland dem har vanligt ferritiskt rostfritt stål Cr12 ~ Cr14 typ, såsom 00Cr12, 0Cr13Al; Cr16 ~ Cr18 typ, såsom 1Cr17Mo; Cr25 ~ 30 typ.
På grund av det höga innehållet av kol och kväve i vanligt ferritiskt rostfritt stål är det svårt att bearbeta och svetsa, och korrosionsbeständigheten är svår att garantera, så användningen är begränsad. I ultrarent ferritiskt rostfritt stål är kolet och kvävet i stålet strikt kontrollerat. Den totala mängden kväve kontrolleras i allmänhet på tre nivåer av 0.035 procent till 0.045 procent, 0,030 procent och 0,010 procent till 0,015 procent . Samtidigt tillsätts nödvändiga legeringselement för att ytterligare förbättra stålets korrosionsbeständighet och omfattande prestanda. Jämfört med vanligt ferritiskt rostfritt stål har ultrarent ferritiskt rostfritt stål med högt krom god beständighet mot jämn korrosion, gropkorrosion och spänningskorrosion och används ofta i petrokemisk utrustning. Ferritiskt rostfritt stål har följande svetsegenskaper:
① Under inverkan av hög svetstemperatur kommer kornen i den värmepåverkade zonen där uppvärmningstemperaturen når över 1000 grader, särskilt i området nära sömmen, att växa snabbt. Även om det kyls snabbt efter svetsning, den kraftiga minskningen av seghet och Hög tendens till intergranulär korrosion.
② Ferritiskt stål i sig har en högre kromhalt, mer skadliga grundämnen som kol, kväve, syre, etc., en högre spröd övergångstemperatur och en starkare skårkänslighet. Därför är försprödning efter svetsning allvarligare.
③ När den värms upp och kyls långsamt vid 400 grader ~ 600 grader under lång tid, kommer sprödhet vid 475 grader att uppstå, vilket allvarligt kommer att minska segheten vid rumstemperatur. Efter uppvärmning under lång tid vid 550 grader C ~ 820 grader C fälls σ-fasen lätt ut från ferriten, och dess plasticitet och seghet reduceras också avsevärt.
3. Martensitiskt rostfritt stål och dess svetsegenskaper
Martensitiskt rostfritt stål kan delas in i Cr13 typ martensitiskt rostfritt stål, lågkolhaltigt martensitiskt rostfritt stål och supermartensitiskt rostfritt stål. Cr13-typ har allmän rostskyddsprestanda. Från Cr12-baserat martensitiskt rostfritt stål, på grund av tillsatsen av nickel, molybden, volfram, vanadin och andra legeringselement, har det inte bara en viss korrosionsbeständighet, utan har också hög högtemperaturhållfasthet och högtemperaturbeständighet . Oxidationsegenskaper.
Svetsegenskaper hos martensitiskt rostfritt stål: Cr13-typ martensitiskt rostfritt stålsvetssöm och värmepåverkade zon har en särskilt stor härdningstendens, och svetsfogen kan erhålla hård och spröd martensit under luftkylningsförhållanden. Under verkan av svetsning är det lätt att se svetsande kalla sprickor. När kylningshastigheten är liten, kommer grov ferrit och intergranulära karbider att bildas i det närmaste sömområdet och svetsmetall, vilket avsevärt kommer att minska fogens plasticitet och seghet.
Efter att svetsen och värmepåverkad zon av lågkolhalt och supermartensitiskt rostfritt stål har kylts omvandlas alla till lågkolhaltiga martensit, men det finns inget uppenbart härdningsfenomen och de har god svetsprestanda.
Val av tillsatsmaterial för svetsning av rostfritt stål för tryckkärl
1. Val av austenitiska tillsatsmaterial för svetsning av rostfritt stål
Urvalsprincipen för austenitiska tillsatsmaterial för svetsning av rostfritt stål är att säkerställa att korrosionsbeständigheten och de mekaniska egenskaperna hos svetsmetallen i princip är likvärdiga med eller högre än basmetallens under tillstånd av inga sprickor. match. För korrosionsbeständigt austenitiskt rostfritt stål är det i allmänhet önskvärt att innehålla en viss mängd ferrit, som inte bara kan säkerställa god sprickbeständighet, utan också ha god korrosionsbeständighet. Men i vissa speciella medier, såsom svetsmetallen i ureautrustning, tillåts inte ferrit att existera, annars kommer dess korrosionsbeständighet att minska. För värmebeständiga austenitiska stål bör kontroll av ferrithalten i svetsmetallen övervägas. För austenitiska stålsvetsar som drivs vid hög temperatur under lång tid bör ferrithalten i svetsmetallen inte överstiga 5 procent. Läsare kan uppskatta motsvarande ferrithalt enligt kromekvivalenten och nickelekvivalenten i svetsmetallen enligt Schaeffler-diagrammet.
bild
2. Val av tillsatsmaterial för svetsning av ferritiska rostfria stål
Det finns i princip tre typer av ferritiska rostfria svetstillsatser: 1) svetstillsatser vars sammansättning i princip matchar basmetallen; 2) austenitiska svetstillsatser; 3) nickelbaserade legerade svetstillsatser, som sällan används på grund av sina höga priser.
Tillsatsmaterial för svetsning av ferritiska rostfria stål kan tillverkas av material som motsvarar basmetallen, men när graden av återhållsamhet är stor är det lätt att uppstå sprickor. Värmebehandling kan användas efter svetsning för att återställa korrosionsbeständigheten och förbättra fogens plasticitet. Användning av austenitiska svetstillsatsmaterial kan undvika förvärmning och eftersvetsvärmebehandling, men för olika stål som inte innehåller stabila element finns fortfarande sensibiliseringen av den värmepåverkade zonen, och austenitiska tillsatsmaterial för krom-nickel 309 och 310 är vanligtvis Begagnade. För Cr17 stål kan 308 svetstillsatser också användas. Svetstillsatsmaterial med högt legeringsinnehåll är fördelaktigt för att förbättra plasticiteten hos svetsfogar. Den austenitiska eller austenitiskt-ferritiska svetsmetallen är i princip lika stark som den ferritiska basmetallen, men i vissa korrosiva medier kan svetsens korrosionsbeständighet vara mycket annorlunda än basmetallens. Var uppmärksam när du väljer svetsmaterial.
3. Val av tillsatsmaterial för svetsning av martensitiska rostfria stål
I rostfritt stål kan martensitiskt rostfritt stål justeras genom värmebehandling. Därför, för att säkerställa prestandakraven, särskilt för värmebeständigt martensitiskt rostfritt stål, bör svetssammansättningen vara så nära basmetallens sammansättning som möjligt. För att förhindra kallsprickor kan även austenitiska svetstillsatser användas, och svetshållfastheten måste vid denna tidpunkt vara lägre än basmetallens.
När sammansättningen av svetsen liknar basmetallens, kommer svetsen och den värmepåverkade zonen att härda och bli spröda samtidigt, och en temperamjukgörande zon kommer att uppstå i den värmepåverkade zonen. För att förhindra kallsprickor behöver komponenter med en tjocklek på mer än 3 mm ofta förvärmas och värmebehandling krävs ofta efter svetsning för att förbättra fogens prestanda. Eftersom den termiska expansionskoefficienten för svetsmetallen och basmetallen i princip är densamma, är det möjligt att helt eliminera svetsen efter värmebehandling. påfrestning.
bild
När arbetsstycket inte får förvärmas eller värmebehandlas kan austenitisk svetsfog väljas. Eftersom svetsfogen har hög plasticitet och seghet kan den slappna av svetsspänningen och kan lösa upp mer väte, vilket minskar spänningen i fogen. Tendens till kallsprickning, men fogarna med ojämna material, på grund av de olika värmeutvidgningskoefficienterna, kan generera skjuvspänningar i smältzonen under arbetsmiljön med cirkulerande temperatur, vilket resulterar i fogbrott.
För det enkla martensitiska stålet av Cr13-typ, när svetsen med austenitisk struktur inte används, finns det inte mycket utrymme för justering av svetssammansättningen, som i allmänhet är densamma som basmetallmatrisen, men skadliga föroreningar som S, P och Si måste begränsas. Si kan främja bildningen av grov martensit i Cr13-martensitiska stålsvetsar. Att minska innehållet av C är fördelaktigt för att minska härdbarheten, och förekomsten av en liten mängd element som Ti, N eller Al i svetsen kan också förfina kornen och minska härdbarheten.
För flerkomponentlegerat Cr12-baserat martensitiskt värmehållfast stål är huvudsyftet värmebeständighet, och austenitiska svetstillsatser används vanligtvis inte, och svetssammansättningen förväntas ligga nära basmetallen. Vid justering av sammansättningen måste det säkerställas att svetsen inte ser ut som en ferritfas, eftersom det är mycket skadligt för prestandan, eftersom huvudkomponenterna i Cr13-baserat martensitiskt värmehållfast stål mestadels är ferritelement ( såsom Mo, Nb, W, V, etc.), för att säkerställa att hela strukturen är enhetlig martensit, måste den balanseras med austenitelement, det vill säga det måste finnas lämpliga element som C, Ni, Mn, och n.
Martensitiskt rostfritt stål har en mycket hög tendens till kallsprickning, så det är nödvändigt att strikt upprätthålla lågt väte, till och med ultralågt väte, och detta måste uppmärksammas vid val av svetsmaterial.
Nyckelpunkter för svetsning av rostfritt stål för tryckkärl
1. Nyckelpunkter för austenitisk svetsning av rostfritt stål
I allmänhet har austenitiska rostfria stål utmärkt svetsbarhet. Nästan alla smältsvetsmetoder kan användas för att svetsa austenitiskt rostfritt stål, och de termofysiska egenskaperna och mikrostrukturegenskaperna hos austenitiskt rostfritt stål bestämmer nyckelpunkterna i dess svetsprocess.
① På grund av den lilla värmeledningsförmågan och stora värmeutvidgningskoefficienten hos austenitiskt rostfritt stål är det lätt att producera stor deformation och svetsspänning under svetsning, så svetsmetoden med koncentrerad svetsenergi bör väljas så mycket som möjligt.
② På grund av den låga värmeledningsförmågan hos austenitiskt rostfritt stål kan det få större penetrationsdjup än låglegerat stål under samma ström. Samtidigt, på grund av dess höga resistivitet, för att undvika rodnad av elektroden under bågsvetsning, är svetsströmmen mindre än för kolstål eller låglegerade stålelektroder med samma diameter.
③ Svetsspecifikationer. Använd i allmänhet inte stor ingående energi för svetsning. För elektrodbågsvetsning är det tillrådligt att använda elektroder med liten diameter för snabb multipasssvetsning. För svetsar med hög efterfrågan, häll till och med kallt vatten för att påskynda kylningen. För rent austenitiskt rostfritt stål och superaustenitiskt rostfritt stål, på grund av termisk sprickkänslighet. Om den är stor, bör svetslinjeenergin kontrolleras strikt för att förhindra allvarlig tillväxt av svetskorn och uppkomsten av heta svetssprickor.
④ För att förbättra svetsens termiska sprickningsmotstånd och korrosionsbeständighet, bör särskild uppmärksamhet ägnas åt svetsområdets renhet under svetsning för att förhindra att skadliga element tränger in i svetsen.
⑤ Austenitiskt rostfritt stål kräver i allmänhet inte förvärmning under svetsning. För att förhindra korntillväxt och karbidutfällning i svetssömmen och värmepåverkade zonen, och säkerställa den svetsade fogens plasticitet, seghet och korrosionsbeständighet, bör en lägre mellanskiktstemperatur kontrolleras, i allmänhet inte överstigande 150 grader.
2. Ferritiska svetspunkter i rostfritt stål
Ferritiskt rostfritt stål har relativt sett fler ferritbildande element, relativt mindre austenitbildande element och materialet har mindre benägenhet att härda och kallspricka. Under inverkan av den termiska svetscykeln av ferritiskt rostfritt stål växer kornen i den värmepåverkade zonen uppenbarligen, och fogens seghet och plasticitet minskar kraftigt. Graden av korntillväxt i den värmepåverkade zonen beror på den maximala temperaturen som uppnås under svetsningen och dess hålltid. Vid svetsning av ferritiskt rostfritt stål bör därför en liten linjeenergi användas så mycket som möjligt, det vill säga en metod för energikoncentration, såsom Småström TIG, manuell svetsning med elektroder med liten diameter etc. Samtidigt mäts åtgärder såsom smalt spaltspår, hög svetshastighet och flerskiktssvetsning bör antas så mycket som möjligt, och temperaturen mellan skikten bör kontrolleras strikt.
På grund av effekten av svetsvärmecykeln är i allmänhet ferritiskt rostfritt stål sensibiliserat i högtemperaturzonen i den värmepåverkade zonen, och intergranulär korrosion förekommer i vissa medier. Efter svetsning glödgas den vid 700 ~ 850 grader för att homogenisera krom och återställa dess korrosionsbeständighet.
Vanligt ferritiskt rostfritt stål med hög krom kan svetsas med elektrodbågsvetsning, gasskyddad svetsning, undervattensbågsvetsning och andra svetsmetoder. På grund av den inneboende låga plasticiteten hos högkromstål, såväl som korntillväxten i den värmepåverkade zonen och ackumuleringen av karbider och nitrider vid korngränserna orsakade av svetsvärmecykler, är plasticiteten och segheten hos svetsfogar mycket låg. Sprickor uppstår sannolikt när svetstillsatsmaterial med liknande kemisk sammansättning som basmetallen används och graden av återhållsamhet är stor. För att förhindra sprickor och förbättra fogens plasticitet och korrosionsbeständighet, med elektrodbågsvetsning som exempel, kan följande tekniska åtgärder vidtas.
① Förvärm till cirka 100 ~ 150 grader för att svetsa materialet i ett hårt tillstånd. Ju högre kromhalt, desto högre bör förvärmningstemperaturen vara.
② Svetsning med liten tillförd energi och ingen svängning. Under flerskiktssvetsning bör temperaturen mellan lagren kontrolleras så att den inte är högre än 150 grader, och kontinuerlig svetsning bör inte användas för att minska effekterna av högtemperaturförsprödning och 475 graders sprödhet.
③ Efter svetsning kan glödgning vid 750 ~ 800 grader återställa korrosionsbeständigheten och förbättra fogens plasticitet på grund av sfäroidisering av karbider och jämn fördelning av krom. Efter glödgning bör den kylas snabbt för att förhindra uppkomsten av σ-fas och sprödhet vid 475 grader.
3. Martensitiska svetspunkter i rostfritt stål
För martensitiskt rostfritt stål av typen Cr13, vid användning av elektroder av samma material för svetsning, för att minska känsligheten för kalla sprickor och säkerställa de svetsade ledernas plasticitet och seghet, bör elektroder med låg vätehalt väljas och följande åtgärder bör vidtas. tagen samtidigt:
① Förvärm. Förvärmningstemperaturen ökar med ökningen av kolhalten i stålet, vanligtvis i intervallet 100 grader till 350 grader.
② Efter uppvärmning. För svetsfogar med hög kolhalt eller hög återhållsamhet ska eftervärmningsåtgärder vidtas efter svetsning för att förhindra svetsväte-inducerade sprickor.
③ Värmebehandling efter svetsning. För att förbättra plasticiteten, segheten och korrosionsbeständigheten hos svetsade fogar är värmebehandlingstemperaturen efter svetsning i allmänhet 650 grader C ~ 750 grader C, och hålltiden beräknas som 1h / 25mm.
För martensitiskt rostfritt stål med super- och lågkolhalt krävs i allmänhet inga förvärmningsåtgärder. När återhållningsgraden är stor eller vätehalten i svetsen är hög vidtas förvärmnings- och eftervärmningsåtgärder. Förvärmningstemperaturen är i allmänhet 100 grader C ~ 150 grader C, värmebehandlingstemperaturen efter svets är 590 ~ 620 grader. För martensitiska stål med högre kolhalt. Eller när försvetsförvärmning och eftersvetsvärmebehandling är svåra att genomföra, och fogarna är mycket återhållsamma, kan austenitiska svetstillsatser också användas inom ingenjörsarbete för att förbättra plasticiteten och segheten hos svetsfogar och förhindra sprickor. Men vid denna tidpunkt, när svetsmetallen är austenitisk eller austenitbaserad, är det faktiskt en låghållfast matchning jämfört med basmetallens styrka, och svetsmetallen och basmetallen är olika i kemisk sammansättning, metallografisk struktur, termisk De fysiska och mekaniska egenskaperna är mycket olika, och restspänningen från svetsningen är oundviklig, vilket lätt kan orsaka spänningskorrosion eller krypskador vid hög temperatur.
Svetsning av duplex rostfritt stål
1. Typer av duplext rostfritt stål
Duplex rostfritt stål har austenit plus ferrit duplex struktur, och innehållet i de två fasstrukturerna
I princip samma sak, så det har egenskaperna hos austenitiskt rostfritt stål och ferritiskt rostfritt stål. Sträckgränsen kan nå 400Mpa ~ 550MPa, vilket är dubbelt så mycket som vanligt austenitiskt rostfritt stål. Jämfört med ferritiskt rostfritt stål har duplext rostfritt stål hög seghet, låg spröd övergångstemperatur, avsevärt förbättrad intergranulär korrosionsbeständighet och svetsprestanda; samtidigt behåller det vissa egenskaper hos ferritiskt rostfritt stål, såsom 475 graders sprödhet, termisk hög ledningsförmåga, liten linjär expansionskoefficient, superplasticitet och magnetism. Jämfört med austenitiskt rostfritt stål är hållfastheten hos duplext rostfritt stål hög, särskilt sträckgränsen är avsevärt förbättrad, och prestandan för gropkorrosionsbeständighet, spänningskorrosionsbeständighet och korrosionsutmattningsbeständighet är också avsevärt förbättrad.
Duplext rostfritt stål klassificeras efter sin kemiska sammansättning och kan delas in i fyra typer: Cr18 typ, Cr23 (exklusive Mo), Cr22 typ och Cr25 typ. För Cr25 duplex rostfritt stål kan det delas upp i vanlig typ och super duplex rostfritt stål, bland vilka Cr22 typ och Cr25 typ har använts i stor utsträckning under de senaste åren. De flesta av de duplexa rostfria stålen som används i mitt land är tillverkade i Sverige, och de specifika kvaliteterna är: 3RE60 (Cr18-typ), SAF2304 (Cr23-typ), SAF2205 (Cr22-typ), SAF2507 (Cr25-typ).
2. Svetsegenskaper hos duplext rostfritt stål
① Duplext rostfritt stål har god svetsbarhet. Det är inte lätt att spröda den värmepåverkade zonen under svetsning som ferritiskt rostfritt stål, och det är inte heller lätt att producera heta svetssprickor som austenitiskt rostfritt stål. Men eftersom det har en stor mängd ferrit, när styvheten är hög eller vätehalten i svetsen är hög, kan vätekylningssprickor uppstå, så det är mycket viktigt att strikt kontrollera vätekällan.
② För att säkerställa egenskaperna hos tvåfasstål är nyckeln till att svetsa denna typ av stål att säkerställa att andelen austenit och ferrit i strukturen av svetsfogen är lämplig. När nedkylningshastigheten för fogen efter svetsning är långsam är den sekundära fasförändringen av δ→ relativt tillräcklig, så en duplexstruktur med ett relativt lämpligt fasförhållande kan erhållas vid rumstemperatur, vilket kräver en lämplig stor svetsvärmetillförsel under svetsning . Annars, om kylningshastigheten efter svetsning är hög, kommer δ-ferritfasen att öka, vilket resulterar i en allvarlig minskning av fogens plasticitet, seghet och korrosionsbeständighet.
3. Val av duplexa tillsatsmaterial för svetsning av rostfritt stål
Svetstillsatsmaterial för duplext rostfritt stål, som kännetecknas av att svetsstrukturen är en duplexstruktur dominerad av austenit, och innehållet av korrosionsbeständiga huvudelement (krom, molybden, etc.) är därmed likvärdigt med basmetallens innehåll. säkerställer samma korrosionsbeständighet som basmetallens kön. För att säkerställa halten austenit i svetsen höjs vanligtvis halten nickel och kväve, det vill säga nickelekvivalenten ökas med cirka 2 procent till 4 procent. I basmaterialet av duplext rostfritt stål finns det i allmänhet en viss mängd kvävehalt, och en viss mängd kvävehalt förväntas också i svetstillsatsmaterialen, men i allmänhet bör det inte vara för högt, annars uppstår porer. På så sätt har den höga nickelhalten blivit en stor skillnad mellan svetsmaterialet och basmetallen.
Enligt de olika kraven på korrosionsbeständighet och fogseghet, välj elektroden som matchar den kemiska sammansättningen av basmetallen, såsom svetsning av Cr22 duplex rostfritt stål, du kan välja Cr22Ni9Mo3 elektrod, såsom E2209 elektrod. När sura elektroder används är slaggavlägsningen bra och svetsformen vacker, men slagsegheten är låg. När svetsmetallen måste ha hög slagseghet och svetsning i alla lägen krävs, bör alkaliska elektroder användas. Grundelektroder används vanligtvis när rotstöd svetsas. När det finns särskilda krav på svetsmetallens korrosionsbeständighet bör även baselektroder med superduplexstålkomponenter användas.
För fast gasskyddad svetstråd, samtidigt som man säkerställer att svetsmetallen har god korrosionsbeständighet och mekaniska egenskaper, bör uppmärksamhet också fästas vid dess svetsprocessprestanda. För flussmedelsförsedd tråd, när svetsformen måste vara vacker, rutil eller titan För flussmedelsförsedd tråd av kalciumtyp, när högre slagseghet krävs eller svetsning under förhållanden med större återhållsamhet, bör en tråd med flussmedel med högre alkalinitet användas.
För nedsänkt bågsvetsning är det tillrådligt att använda svetstråd med en mindre diameter för att åstadkomma flerskikts- och multipasssvetsning under små och medelstora svetsspecifikationer, för att förhindra försprödning av den svetsvärmepåverkade zonen och svetsmetallen , och använd matchande alkaliskt flöde.
4. Svetspunkter av duplext rostfritt stål
① Kontroll av svetsvärmeprocessen Svetsvärmeenergi, mellanskiktstemperatur, förvärmning och materialtjocklek kommer alla att påverka nedkylningshastigheten under svetsning, vilket påverkar strukturen och prestandan hos svetsen och den värmepåverkade zonen. En för snabb eller för långsam nedkylningshastighet kommer att påverka segheten och korrosionsbeständigheten hos svetsfogar av duplexstål. När kylningshastigheten är för hög kommer det att orsaka för högt fasinnehåll och öka utfällningen av Cr2N. Om avkylningshastigheten är för långsam kommer kristallkornen att bli kraftigt förgrovade, och även några spröda intermetalliska föreningar, såsom σ-fas, kan fällas ut. Tabell 1 listar några rekommenderade svetsledningsenergier och interpasstemperaturintervall. Vid val av linjeenergi bör även den specifika materialtjockleken beaktas. Den övre gränsen för linjeenergin i tabellen är lämplig för tjocka plattor, och den nedre gränsen är lämplig för tunna plattor. Vid svetsning av duplexstål med 25 procent ω(Cr) och superrostfritt stål med högt legeringsinnehåll, för att erhålla bästa svetsmetallegenskaper, rekommenderas att den maximala interpasstemperaturen kontrolleras till 100 grader. När värmebehandling krävs efter svetsning är det möjligt att interpasstemperaturen inte begränsas.
② Värmebehandling efter svetsning Det är bäst att inte värmebehandla duplext rostfritt stål efter svetsning, men när innehållet av fas i svetsat tillstånd överstiger kravet eller när skadliga faser, såsom σ-fas, fälls ut, efter- svetsvärmebehandling kan användas för att förbättra. Värmebehandlingsmetoden som används är vattensläckning. Under värmebehandling bör uppvärmningen vara så snabb som möjligt och hålltiden vid värmebehandlingstemperaturen är 5 ~ 30 minuter, vilket bör vara tillräckligt för att återställa fasernas jämvikt. Metalloxidation är mycket allvarlig under värmebehandling och skydd mot inertgas bör övervägas. För tvåfasstålet med 22 procent ω (Cr) bör värmebehandling utföras vid temperaturen 1050 grader C ~ 1100 grader C, medan tvåfasstålet och superdubbelfasstålet med 25 procent ω (Cr) ) kräver värmebehandling vid temperaturen 1070 grader C ~ 1120 grader C Utför värmebehandling.
Svetsexempel på tryckkärl i rostfritt stål
Blixttanken med en diameter på 800 mm och en väggtjocklek på 10 mm är gjord av 0Cr18Ni9.
illustrera:
① Cylinderns diameter är 800 mm, och svetsaren kan borra i cylindern för svetsning. Därför svetsas cylinderns längsgående och cirkulära sömmar på båda sidor genom elektrodbågsvetsning.
② Det finns inget hål i den här utrustningen, så den avslutande svetsen kan endast svetsas från utsidan. För att säkerställa svetskvaliteten används TIG-svetsning som underlag. Dock kommer den bakre metallen att oxideras vid argonbågsvetsning av rostfritt stål. Tidigare var det bara metoden att fylla argon på baksidan som kan användas för skydd. inte bra. För att lösa denna processsvårighet utvecklade och tillverkade Welding Division av Nippon Oil & Fat Company en baktill självskyddande TIG-svetstråd av rostfritt stål, som är en svetstråd med en speciell beläggning, och beläggningen (det vill säga beläggningen ) kommer att tränga in i den smälta poolen efter smältning På baksidan bildas ett tätt skyddande skikt, vilket motsvarar rollen för elektrodbeläggningen. Användningen av denna svetstråd är exakt densamma som för vanlig TIG-svetstråd, och beläggningen kommer inte att påverka den främre bågen och formen av den smälta poolen, vilket avsevärt minskar svetskostnaden för argonbågsvetsning av rostfritt stål. I denna utrustning, om det bakre argonskyddet används, är argonavfallet allvarligt, så den självskyddande svetstråden används.
③ För kälsvetsar mellan anslutningsröret och den platta svetsflänsen, och mellan anslutningsröret och skalet, med hänsyn till formen och svetsförhållandena för svetsarna i denna del, används vanligen elektrodbågsvetsning. Om diametern på anslutningsröret är för liten, för att minska svetssvårigheterna, kan TIG-svetsning också användas.
④ Kälsvetsen mellan stödet och skalet är en icke-tryckbärande svets, och den gasskyddade svetsen används (skyddsgasen är ren CO2), som har hög effektivitet och bra svetsform. TFW-308L är svetstillsatskvaliteten och dess svetstillsatsmodell är E308LT1-1 (AWS A5.22).
