Azzar li ma jissaddadx awstenitikutipikament jippossjedu mikrostruttura li tikkonsisti minn austenite pur f'temperatura ambjentali; madankollu, xi varjanti fihom ammont żgħir ta 'ferrite, li jgħin biex jipprevjeni qsim sħun. Minħabba l-weldjabbiltà eċċellenti tagħhom, l-istainless steel awstenitiku huma utilizzati ħafna f'industriji bħall-ipproċessar kimiku u l-manifattura ta 'tankijiet taħt pressjoni għas-settur taż-żejt. Madankollu, jekk l-operazzjonijiet tal-iwweldjar jitwettqu b'mod mhux xieraq, l-istainless steel awstenitiku huma suxxettibbli għal diversi kwistjonijiet, inkluż korrużjoni intergranulari, qsim sħun, qsim tal-korrużjoni tal-istress, u formazzjoni ħażina ta 'żibeġ tal-weldjatura.
X'inhuma l-kwistjonijiet tal-iwweldjar assoċjati ma 'l-istainless steel awstenitiku?
I. Korrużjoni intergranulari
a. Kawżi ta 'Korrużjoni Intergranulari
Korrużjoni intergranulari sseħħ fil-konfini tal-qamħ; għalhekk, tissejjaħ korrużjoni intergranulari. Jirrappreżenta waħda mill-aktar forom perikolużi ta 'degradazzjoni għall-azzar inossidabbli awstenitiku. Hija kkaratterizzata minn korrużjoni li tippenetra fil-fond fil-metall tul il-konfini tal-qamħ, li tirriżulta fi tnaqqis kemm fil-proprjetajiet mekkaniċi kif ukoll fir-reżistenza għall-korrużjoni tal-metall.
Meta l-istainless steel awstenitiku jinżamm fil-medda tat-temperatura ta '450 grad sa 850 grad għal ċertu perjodu, il-karburi tal-kromju (Cr23C6) jippreċipitaw fil-konfini tal-qamħ. Il-kromju meħtieġ għal din il-preċipitazzjoni huwa miġbud primarjament mis-saffi tal-wiċċ tal-ħbub; jekk il-kromju mill-interjuri tal-qamħ ma jistax jinfirex 'il barra malajr biżżejjed biex jimla dawn is-saffi tal-wiċċ, il-kontenut tal-kromju fil-konfini tal-qamħ-speċifikament fis-saffi tal-wiċċ tal-ħbub- jinżel, u joħloq "żona mnaqqsa tal-kromju-." Taħt l-influwenza ta 'midja korrużiva aggressiva, dawn iż-żoni tal-kromju-eżawriti fil-konfini tal-qamħ isiru suxxettibbli għall-attakk, li jirriżultaw f'korrużjoni intergranulari. L-azzar li ma jsaddadx affettwat minn korrużjoni intergranulari jista 'juri l-ebda tibdil viżibbli fuq il-wiċċ tiegħu; madankollu, meta tkun soġġetta għal stress, se tinqasam tul il-konfini tal-qamħ, li tirriżulta f'telf kważi komplet tas-saħħa strutturali.
b. Miżuri għall-Prevenzjoni tal-Korrużjoni Intergranulari
Agħżel elettrodi tal-iwweldjar tal-istainless steel b'kontenut ta' karbonju ultra-baxx (C Inqas minn jew ugwali għal 0.03%) jew dawk li fihom elementi stabilizzanti bħal titanju jew nijobju.
Uża parametri tal-iwweldjar ta' "-sħana-baxxa". L-għan huwa li jimminimizza l-ħin ta’ residenza fil-medda ta’ temperatura kritika (450 grad –850 grad). Dan jinkiseb bl-użu ta 'kurrenti baxxi tal-iwweldjar, veloċitajiet għoljin tal-ivvjaġġar, tulijiet qosra tal-ark, u jiġu evitati movimenti trasversali tal-insiġ. Jistgħu jiġu applikati metodi ta' tkessiħ sfurzat (eż., bl-użu ta' pjanċi ta' rinforz tar-ram jew tkessiħ bl-ilma) għall-ħjata tal-weldjatura biex titħaffef ir-rata tat-tkessiħ tal-ġonta wweldjata u tnaqqas id-daqs taż-żona affettwata tas-sħana-(HAZ).
Fl-iwweldjar b'ħafna-pass, it-temperatura inter-pass għandha tkun ikkontrollata b'mod strett; ix-xoffa tal-weldjatura ta 'qabel għandha titħalla tiksaħ għal taħt is-60 grad qabel ma jiġi depożitat il-pass li jmiss. Il-ħjata tal-weldjatura fuq in-naħa tal-komponent li se tkun f'kuntatt mal-medju korrużiv għandha tiġi wweldjata l-aħħar. Għandu jitwettaq trattament ta' soluzzjoni ta' wara-weldjatura: il-biċċa tax-xogħol tissaħħan għal temperatura ta' bejn 1050 grad u 1150 grad, segwit minn tkessiħ. Dan il-proċess jikkawża li l-preċipitati Cr23C6 fil-konfini tal-qamħ jinħall mill-ġdid fl-interjuri tal-qamħ, u b'hekk jirrestawra mikrostruttura awstenitika uniformi.
II. Xquq sħun
Kawżi ta 'Xquq sħun
Intervall kbir ta' temperatura bejn il-linji ta' liquidus u solidus-li jfisser firxa wiesgħa ta' temperatura matul il-proċess ta' solidifikazzjoni-iwassal għal segregazzjoni severa ta' impuritajiet ta'-tidwib-baxx, li għandhom tendenza li jikkonċentraw fil-konfini tal-qamħ. Barra minn hekk, koeffiċjent għoli ta 'espansjoni termali jirriżulta fi stress sinifikanti waqt it-tkessiħ u t-tnaqqis.
Miżuri għall-Kontroll tal-Xaqq sħun
Ikkontrolla l-mikrostruttura tal-metall tal-weldjatura; idealment, il-metall tal-weldjatura għandu juri struttura duplex, bil-kontenut tal-ferrite jinżamm fi jew taħt 3%-5%. Dan għaliex il-ferrite għandha l-kapaċità li tħoll kwantitajiet sinifikanti ta 'impuritajiet ta' ħsara bħal kubrit (S) u fosfru (P). Ikkontrolla l-kompożizzjoni kimika; it-tnaqqis tal-kontenut ta 'nikil, karbonju, kubrit, u fosfru fil-metall tal-weldjatura-filwaqt li jiżdiedu l-livelli ta' elementi bħall-kromju, molibdenu, silikon u manganiż-jistgħu jimminimizzaw b'mod effettiv l-okkorrenza ta 'qsim sħun.
Agħżel tip xieraq ta 'kisi ta' elettrodu. L-użu ta 'elettrodi miksija ta' tip-idroġenu-baxx jippromwovi r-raffinament tal-qamħ fil-metall tal-weldjatura, inaqqas is-segregazzjoni tal-impurità, u jsaħħaħ ir-reżistenza għall-qsim. Bil-maqlub, elettrodi miksija tat-tip aċiduż-possedu proprjetajiet ossidanti qawwija, li jwasslu għal ħruq sinifikanti-off ta 'elementi ta' liga u tnaqqis konsegwenti fir-reżistenza għall-qsim; barra minn hekk, jirriżultaw fi strutturi tal--qamħ oħxon, li jagħmlu l-weldjatura suxxettibbli ħafna għal qsim sħun. Jimpjegaw parametri xierqa ta 'wweldjar u rati ta' tkessiħ. Uża parametri tal-iwweldjar "kiesaħ"-speċifikament, kurrent baxx u veloċità għolja tal-ivvjaġġar-biex tevita sħana żejda tal-pool tal-weldjatura u tiffaċilita t-tkessiħ rapidu; dan jimminimizza s-segregazzjoni u jtejjeb ir-reżistenza għall-qsim. Fl-iwweldjar b'ħafna-pass, ikkontrolla b'mod strett it-temperatura interpass; żgura li x-xoffa tal-weldjatura ta 'qabel tkun tkessaħ għal 60 grad qabel ma tiddepożita x-xoffa li jmiss.
III. Stress Korrużjoni Cracking
Kawżi ta' Stress Korrużjoni Cracking
Stress corrosion cracking (SCC) huwa fenomenu ta 'qsim ittardjat li jseħħ f'ġonot iwweldjati meta jkun soġġett għal stress tensili f'ambjent korrużiv speċifiku. Fil-ġonot iwweldjati ta 'l-istainless steel awstenitiku, SCC jirrappreżenta mod ta' falliment partikolarment sever, li jimmanifesta bħala ksur fraġli mhux akkumpanjat minn kwalunkwe deformazzjoni tal-plastik makroskopika.
Miżuri biex Kontra l-Krukkjar tal-Korrużjoni Stress
Stabbilixxi proċeduri xierqa ta' formazzjoni, ipproċessar u assemblaġġ biex timminimizza kemm jista' jkun id-deformazzjoni kkawżata mit-tkessiħ-; tevita l-assemblaġġ sfurzat; u jipprevjenu l-introduzzjoni ta 'diversi difetti tal-wiċċ matul il-proċess ta' assemblaġġ (peress li diversi grif relatati mal-assemblaġġ-u attakki bl-ark jistgħu jservu bħala siti ta 'bidu ta' xquq għal SCC u huma suxxettibbli li jiżviluppaw f'ħofor tal-korrużjoni). Agħżel konsumabbli tal-welding b'mod ġudizzjarju. Il-metall tal-weldjatura u l-metall bażiku għandhom ikunu imqabbla sew-biex jipprevjenu l-formazzjoni ta 'mikrostrutturi mhux mixtieqa-bħal ħoxna tal-qamħ jew martensite iebes u fraġli. Jimpjegaw proċessi xierqa tal-iwweldjar. Kun żgur li ż-żibeġ tal-weldjatura juri morfoloġija tajba, ħielsa minn difetti li jistgħu jikkawżaw konċentrazzjonijiet ta' stress jew pitting (eż., undercut); barra minn hekk, adotta sekwenza razzjonali tal-iwweldjar biex timminimizza l-istress residwu tal-iwweldjar. Implimenta trattamenti ta'-taffi l-istress. Dan tipikament jinvolvi trattamenti bis-sħana ta' wara-weldjatura, bħal ttemprar sħiħ jew ittemprar; f'każijiet fejn it-trattament tas-sħana huwa diffiċli biex jiġi esegwit, metodi alternattivi-bħal post-weld peening jew shot blasting-jistgħu jiġu impjegati.
IV. Formazzjoni fqira taż-żibeġ tal-weldjatura
a. Kawżi ta' Formazzjoni Fqira ta' Weld Bead
Meta l-iwweldjar ta 'l-istainless steel awstenitiku, il-kontenut għoli ta' elementi tal-liga fi ħdan il-metall tal-weldjatura jirriżulta f'fluwidità fqira tal-pool tal-weldjatura, li ta 'spiss iwassal għal formazzjoni fqira tal-wiċċ taż-żibeġ tal-weldjatura. Dan huwa primarjament manifestat bħala formazzjoni deterjorata fuq in-naħa ta 'wara tal-pass ta' l-għerq u finitura tal-wiċċ mhux maħduma fuq il-pass tat-tapp. Filwaqt li l-impatt ta 'formazzjoni fqira tal-wiċċ fuq il-prestazzjoni tal-weldjatura mhuwiex partikolarment evidenti taħt kundizzjonijiet ta' tħaddim ta' temperatura ambjentali jew għolja-, taħt kundizzjonijiet ta'-temperatura baxxa, il-konċentrazzjonijiet tal-istress indotti minn difetti bħal dawn jistgħu jaffettwaw il-prestazzjoni tat-temperatura baxxa-tal-weldjatura b'mod sinifikanti daqs difetti interni tal-weldjatura.
b. Miżuri għal Formazzjoni Fqira taż-żibeġ tal-Weld
Kwistjonijiet dwar formazzjoni ħażina taż-żibeġ tal-weldjatura-kif ukoll il-problema ta' korrużjoni intergranulari fiż-żona milquta tas-sħana-(HAZ)-jistgħu jiġu solvuti b'mod effettiv permezz tal-ottimizzazzjoni tal-proċessi tal-iwweldjar. Speċifikament, l-użu ta 'Gas Tungsten Arc Welding (GTAW) għall-pass ta' l-għerq, flimkien ma 'l-użu ta' input ta 'sħana ta' wweldjar baxx, jippermetti kontroll effettiv fuq il-punt safejn il-HAZ huwa espost għall-firxa tat-temperatura ta 'sensitizzazzjoni.
konklużjoni
L-istainless steel awstenitiku huwa materjal użat ħafna fl-industriji kimiċi u petrokimiċi; madankollu, l-iwweldjar tiegħu huwa suxxettibbli għal erba' tipi primarji ta' difetti-bħal korrużjoni intergranulari u qsim sħun-li l-kawżi ewlenin tagħhom huma fil-biċċa l-kbira marbuta mal-kontroll tat-temperatura, is-segregazzjoni elementali, u l-istress residwu. Fl-aħjar, dawn il-kwistjonijiet sempliċement jikkompromettu l-morfoloġija tal-weldjatura; fl-agħar każ, jiddegradaw drastikament il-prestazzjoni tal-materjal jew saħansitra jippreċipitaw ksur fraġli. Konsegwentement, strateġiji effettivi ta' prevenzjoni u kontroll jeħtieġu ġestjoni komprensiva f'diversi stadji-inkluż l-għażla tal-elettrodu, l-ottimizzazzjoni tal-parametri tal-iwweldjar, u t-trattament ta' wara-weldjatura-bil-kontroll preċiż tal-input tas-sħana li jservi bħala l-punt fokali kritiku.