Rustfrit stål til trykbeholdere og dets svejseegenskaber
Det såkaldte rustfri stål refererer til at tilsætte en vis mængde krom til stålet, så stålet er i en passiveret tilstand og har de egenskaber, at det ikke ruster. For at opnå dette formål skal dens chromindhold være over 12 procent. For at forbedre passiveringen af stål tilsættes ofte elementer som nikkel og molybdæn, der kan passivere stålet, til rustfrit stål. Generelt omtalt som rustfrit stål er faktisk en generel betegnelse for rustfrit stål og syrefast stål. Rustfrit stål er ikke nødvendigvis syrefast, og syrefast stål har generelt gode rustfrie egenskaber. Rustfrit stål kan opdeles i fire kategorier i henhold til stålets struktur, nemlig austenitisk rustfrit stål, ferritisk rustfrit stål, martensitisk rustfrit stål og austenitisk-ferritisk dupleks rustfrit stål.
1. Austenitisk rustfrit stål og dets svejseegenskaber
Austenitisk rustfrit stål er det mest udbredte rustfrit stål, og den høje Cr-Ni-type er den mest almindelige. På nuværende tidspunkt kan austenitisk rustfrit stål groft opdeles i Cr18-Ni8-typen, Cr25-Ni20-typen og Cr25-Ni35-typen. Austenitisk rustfrit stål har følgende svejseegenskaber:
① Svejsning af varmrevnet austenitisk rustfrit stål har en lille termisk ledningsevne og en stor lineær ekspansionskoefficient, så under svejseprocessen er højtemperaturopholdstiden for den svejste samling længere, og svejsningen er let at danne et groft søjleformet korn struktur. Hvis indholdet af urenhedselementer som svovl, fosfor, tin, antimon og niob er højt, vil der dannes et eutektikum med lavt smeltepunkt mellem kornene, og der opstår let størkningsrevner i svejsningen, når svejsningen udsættes for høj trækspænding. Der dannes væskerevner i den varmepåvirkede zone, som alle hører til svejserevner. Den mest effektive måde at forhindre varme revner på er at reducere de urenhedselementer, der er tilbøjelige til at producere eutektik med lavt smeltepunkt i stål og svejsematerialer, og at få det austenitiske rustfrie krom-nikkel stål til at indeholde 4 procent til 12 procent ferritstruktur.
② Intergranulær korrosion Ifølge teorien om chromudtømning er udfældningen af chromcarbid på den intergranulære overflade, hvilket resulterer i udtømning af chrom i korngrænsen, hovedårsagen til intergranulær korrosion. Derfor er valget af ultra-lavt kulstofsvejsemateriale eller svejsetilsatsmaterialer indeholdende stabiliserende elementer som niobium og titanium den vigtigste foranstaltning til at forhindre intergranulær korrosion.
③ Spændingskorrosionsrevner Spændingskorrosionsrevner viser sig normalt som sprøde svigt, og skadeprocessen tager kort tid, så skaden er alvorlig. Hovedårsagen til spændingskorrosionsrevner i austenitisk rustfrit stål er restspænding ved svejsning. Strukturændringen af svejsede samlinger eller eksistensen af spændingskoncentration og koncentrationen af lokalt korrosionsmedium er også årsagerne, der påvirker spændingskorrosionsrevner.
④ σ faseskørhed af svejsede samlinger σ fase er en slags sprød og hård intermetallisk forbindelse, som hovedsageligt samler sig i korngrænserne for søjleformede korn. Både fase og δ-fase kan gennemgå σ-faseovergang. For eksempel, når svejsningen af typen Cr25Ni20 opvarmes til 800 grader ~ 900 grader, vil en stærk →δ transformation forekomme. For chrom-nikkel austenitisk rustfrit stål, især chrom-nikkel-molybdæn rustfrit stål, er δ→σ fasetransformation tilbøjelig til at forekomme, hovedsagelig fordi krom og molybdæn elementer har tydelig sigma transformation, når δ ferritindholdet i svejsningen overstiger At 12 procent , er transformationen af δ→σ meget tydelig, hvilket resulterer i tydelig skørhed af svejsemetallet, hvilket er grunden til, at overfladelaget på den indvendige væg af den varme væg hydrogeneringsreaktoren kontrollerer δ ferritindholdet på 3 procent til 10 procent. grund.
2. Ferritisk rustfrit stål og dets svejseegenskaber
Ferritisk rustfrit stål er opdelt i to kategorier: almindeligt ferritisk rustfrit stål og ultrarent ferritisk rustfrit stål. Blandt dem har almindeligt ferritisk rustfrit stål Cr12 ~ Cr14 typen, såsom 00Cr12, 0Cr13Al; Cr16 ~ Cr18 type, såsom 1Cr17Mo; Cr25 ~ 30 type.
På grund af det høje indhold af kulstof og nitrogen i almindeligt ferritisk rustfrit stål er det svært at bearbejde og svejse, og korrosionsbestandigheden er svær at garantere, så brugen er begrænset. I ultrarent ferritisk rustfrit stål er kulstof og nitrogen i stålet strengt kontrolleret. Den samlede mængde nitrogen kontrolleres generelt på tre niveauer af 0.035 procent til 0.045 procent, 0.030 procent og 0,010 procent til 0,015 procent. Samtidig tilføjes nødvendige legeringselementer for yderligere at forbedre stålets korrosionsbestandighed og omfattende ydeevne. Sammenlignet med almindeligt ferritisk rustfrit stål har ultrarent ferritisk rustfrit stål med høj krom god modstand mod ensartet korrosion, grubetæring og spændingskorrosion og er meget udbredt i petrokemisk udstyr. Ferritisk rustfrit stål har følgende svejseegenskaber:
① Under påvirkning af høj svejsetemperatur vil kornene i den varmepåvirkede zone, hvor opvarmningstemperaturen når over 1000 grader, især i det nære sømområde, vokse hurtigt. Selv hvis det afkøles hurtigt efter svejsning, det kraftige fald i sejhed og høj tendens til intergranulær korrosion.
② Ferritisk stål i sig selv har et højere chromindhold, mere skadelige elementer såsom kulstof, nitrogen, oxygen osv., en højere skør overgangstemperatur og en stærkere notch-følsomhed. Derfor er skørhed efter svejsning mere alvorlig.
③ Når den opvarmes og afkøles langsomt ved 400 grader ~ 600 grader i lang tid, vil der forekomme skørhed ved 475 grader, hvilket vil alvorligt reducere sejheden ved stuetemperatur. Efter opvarmning i lang tid ved 550 grader C ~ 820 grader C udfældes σ-fasen let fra ferriten, og dens plasticitet og sejhed reduceres også betydeligt.
3. Martensitisk rustfrit stål og dets svejseegenskaber
Martensitisk rustfrit stål kan opdeles i Cr13 type martensitisk rustfrit stål, lavt kulstofmartensitisk rustfrit stål og supermartensitisk rustfrit stål. Cr13-typen har generel anti-korrosionsevne. Fra Cr12-baseret martensitisk rustfrit stål, på grund af tilsætningen af nikkel, molybdæn, wolfram, vanadium og andre legeringselementer, har det ikke kun en vis korrosionsbestandighed, men har også høj højtemperaturstyrke og højtemperaturbestandighed . Oxidationsegenskaber.
Svejseegenskaber for martensitisk rustfrit stål: Cr13 type martensitisk rustfrit stål svejsesøm og varmepåvirket zone har en særlig stor hærdningstendens, og den svejste samling kan opnå hård og skør martensit under luftkølende forhold. Under påvirkning af svejsning er det let at fremstå svejsning af kolde revner. Når afkølingshastigheden er lille, vil der dannes groft ferrit og intergranulære carbider i det nære sømområde og svejsemetal, hvilket vil reducere sammenføjningens plasticitet og sejhed betydeligt.
Efter at svejsningen og den varmepåvirkede zone af kulstoffattigt og supermartensitisk rustfrit stål er afkølet, omdannes de alle til martensit med lavt kulstofindhold, men der er ikke noget åbenlyst hærdningsfænomen, og de har god svejseydelse.
Udvalg af rustfrit stål svejseforbrugsvarer til trykbeholdere
1. Valg af austenitiske rustfrit stål svejsetilbehør
Udvælgelsesprincippet for austenitiske rustfrit stålsvejsematerialer er at sikre, at svejsemetallets korrosionsbestandighed og mekaniske egenskaber grundlæggende er ækvivalente med eller højere end basismetallets under betingelse af ingen revner. match. For korrosionsbestandigt austenitisk rustfrit stål ønskes det generelt at indeholde en vis mængde ferrit, som ikke kun kan sikre en god revnebestandighed, men også har en god korrosionsbestandighed. Men i nogle specielle medier, såsom svejsemetallet i urinstofudstyr, tillades ferrit ikke at eksistere, ellers vil dets korrosionsbestandighed blive reduceret. For varmebestandige austenitiske stål bør kontrollen af ferritindholdet i svejsemetallet overvejes. For austenitiske stålsvejsninger, der drives ved høj temperatur i lang tid, bør ferritindholdet i svejsemetallet ikke overstige 5 procent. Læsere kan estimere det tilsvarende ferritindhold i henhold til chromækvivalenten og nikkelækvivalenten i svejsemetallet ifølge Schaeffler-diagrammet.
billede
2. Valg af ferritisk rustfrit stål svejsetilbehør
Der er grundlæggende tre typer af ferritisk rustfrit stål svejsetilbehør: 1) svejsetilbehør, hvis sammensætning grundlæggende matcher basismetallet; 2) austenitiske svejsematerialer; 3) nikkel-baserede legerede svejsematerialer, som sjældent bruges på grund af deres høje priser.
Ferritiske rustfrit stål svejsematerialer kan være lavet af materialer svarende til basismetallet, men når graden af tilbageholdenhed er stor, er der let at opstå revner. Varmebehandling kan bruges efter svejsning for at genoprette korrosionsbestandighed og forbedre fugeplasticiteten. Brugen af austenitiske svejsematerialer kan undgå forvarmning og varmebehandling efter svejsning, men for forskellige ståltyper, der ikke indeholder stabile elementer, eksisterer sensibiliseringen af den varmepåvirkede zone stadig, og 309 og 310 chrom-nikkel austenitiske svejsetilbehør er almindeligt Brugt. Til Cr17 stål kan 308 svejsetilbehør også bruges. Svejsematerialer med højt legeringsindhold er gavnlige til at forbedre plasticiteten af svejsede samlinger. Det austenitiske eller austenitisk-ferritiske svejsemetal er stort set lige så stærkt som det ferritiske basismetal, men i nogle korrosive medier kan svejsningens korrosionsbestandighed være meget forskellig fra basismetallets. Vær opmærksom, når du vælger svejsematerialer.
3. Udvælgelse af martensitiske rustfrit stål svejsematerialer
I rustfrit stål kan martensitisk rustfrit stål justeres ved varmebehandling. For at sikre ydeevnekravene, især for varmebestandigt martensitisk rustfrit stål, bør sammensætningen af svejsningen derfor være så tæt som muligt på basismetallets sammensætning. For at forhindre koldrevner kan der også anvendes austenitiske svejsematerialer, og svejsestyrken skal på dette tidspunkt være lavere end basismetallets.
Når sammensætningen af svejsningen svarer til basismetallets, vil svejsningen og den varmepåvirkede zone hærde og blive skør på samme tid, og der opstår en tempereringsblødgørende zone i den varmepåvirkede zone. For at forhindre koldrevner skal komponenter med en tykkelse på mere end 3 mm ofte forvarmes, og varmebehandling er ofte påkrævet efter svejsning for at forbedre fugens ydeevne. Da den termiske udvidelseskoefficient for svejsemetallet og basismetallet stort set er det samme, er det muligt helt at eliminere svejsningen efter varmebehandling. stress.
billede
Når emnet ikke må forvarmes eller varmebehandles, kan austenitisk svejsesøm vælges. Fordi svejsesømmen har høj plasticitet og sejhed, kan den slappe af svejsespændingen og kan opløse mere brint og dermed reducere spændingen af samlingen. Kolde revnedannelsestendenser, men samlingerne med ujævne materialer kan på grund af de forskellige termiske udvidelseskoefficienter generere forskydningsspændinger i fusionszonen under arbejdsmiljøet med cirkulerende temperatur, hvilket resulterer i fugefejl.
For det simple Cr13 type martensitisk stål, når svejsningen med austenitisk struktur ikke anvendes, er der ikke meget plads til justering af svejsesammensætningen, som generelt er den samme som basismetalmatricen, men skadelige urenheder som S, P og Si skal begrænses. Si kan fremme dannelsen af groft martensit i Cr13 martensitiske stålsvejsninger. Reduktion af indholdet af C er gavnligt for at reducere hærdbarheden, og tilstedeværelsen af en lille mængde elementer som Ti, N eller Al i svejsningen kan også forfine kornene og reducere hærdbarheden.
For flerkomponentlegeret Cr12-baseret martensitisk varmestyrkestål er hovedformålet varmebestandighed, og austenitiske svejsetilbehør anvendes normalt ikke, og svejsesammensætningen forventes at være tæt på basismetallet. Ved justering af sammensætningen skal det sikres, at svejsningen ikke fremstår som en ferritfase, fordi den er meget skadelig for ydeevnen, fordi hovedkomponenterne i Cr13-baseret martensitisk varmestyrkestål for det meste er ferritelementer ( Mo, Nb, W, V osv.), for at sikre, at hele strukturen er ensartet martensit, skal den balanceres med austenitelementer, det vil sige, at der skal være passende elementer som C, Ni, Mn, og N.
Martensitisk rustfrit stål har en meget høj tendens til koldrevner, så det er nødvendigt strengt at opretholde lavt brint, selv ultralavt brint, og dette skal man være opmærksom på, når man vælger svejsematerialer.
Nøglepunkter ved svejsning af rustfrit stål til trykbeholdere
1. Nøglepunkter ved austenitisk svejsning af rustfrit stål
Generelt har austenitiske rustfrie stål fremragende svejsbarhed. Næsten alle fusionssvejsemetoder kan bruges til at svejse austenitisk rustfrit stål, og de termofysiske egenskaber og mikrostrukturegenskaber af austenitisk rustfrit stål bestemmer nøglepunkterne i dets svejseproces.
① På grund af den lille termiske ledningsevne og store varmeudvidelseskoefficient for austenitisk rustfrit stål er det let at producere store deformationer og svejsespændinger under svejsning, så svejsemetoden med koncentreret svejseenergi bør vælges så meget som muligt.
② På grund af den lille termiske ledningsevne af austenitisk rustfrit stål kan det opnå større indtrængningsdybde end lavlegeret stål under samme strøm. På samme tid, på grund af dens høje resistivitet, for at undgå rødme af elektroden under buesvejsning, er svejsestrømmen mindre end for kulstofstål eller lavlegerede stålelektroder med samme diameter.
③ Svejsespecifikationer. Brug generelt ikke stor inputenergi til svejsning. Til elektrodebuesvejsning anbefales det at bruge elektroder med lille diameter til hurtig flerpassvejsning. Til svejsninger med høj efterspørgsel, hæld endda koldt vand for at fremskynde afkølingen. For rent austenitisk rustfrit stål og super austenitisk rustfrit stål, på grund af termisk revnefølsomhed Hvis den er stor, bør svejseledningsenergien kontrolleres strengt for at forhindre alvorlig vækst af svejsekorn og forekomsten af varme svejserevner.
④ For at forbedre svejsningens termiske revnebestandighed og korrosionsbestandighed skal der lægges særlig vægt på renheden af svejseområdet under svejsningen for at forhindre skadelige elementer i at trænge ind i svejsningen.
⑤ Austenitisk rustfrit stål kræver generelt ikke forvarmning under svejsning. For at forhindre kornvækst og karbidudfældning i svejsesømmen og den varmepåvirkede zone og sikre svejsningens plasticitet, sejhed og korrosionsbestandighed, bør en lavere mellemlagstemperatur kontrolleres, generelt ikke over 150 grader.
2. Ferritiske svejsepunkter i rustfrit stål
Ferritisk rustfrit stål har relativt flere ferritdannende elementer, relativt mindre austenitdannende elementer, og materialet har mindre tendens til at hærde og koldrevne. Under påvirkning af svejsning af termisk cyklus af ferritisk rustfrit stål vokser kornene i den varmepåvirkede zone tydeligvis, og samlingens sejhed og plasticitet falder kraftigt. Graden af kornvækst i den varmepåvirkede zone afhænger af den maksimale temperatur, der opnås under svejsningen, og dens holdetid. Ved svejsning af ferritisk rustfrit stål bør der derfor så vidt muligt anvendes en lille ledningsenergi, det vil sige en metode til energikoncentration, såsom Lillestrøm TIG, manuel svejsning med elektroder med lille diameter osv. Samtidig måles der såsom smal spalterille, høj svejsehastighed og flerlagssvejsning bør vedtages så meget som muligt, og temperaturen mellem lagene bør kontrolleres strengt.
På grund af effekten af svejsevarmecyklus er ferritisk rustfrit stål generelt sensibiliseret i højtemperaturzonen i den varmepåvirkede zone, og intergranulær korrosion forekommer i nogle medier. Efter svejsning udglødes det ved 700 ~ 850 grader for at homogenisere krom og genoprette dets korrosionsbestandighed.
Almindelig højkrom ferritisk rustfrit stål kan svejses ved elektrodebuesvejsning, gasafskærmet svejsning, dykket lysbuesvejsning og andre svejsemetoder. På grund af den iboende lave plasticitet af højkromstål samt kornvæksten i den varmepåvirkede zone og akkumulering af karbider og nitrider ved korngrænserne forårsaget af svejsevarmecyklusser, er plasticiteten og sejheden af svejsede samlinger meget lav. Der vil sandsynligvis opstå revner, når der anvendes svejsematerialer med lignende kemisk sammensætning som basismetallet, og graden af tilbageholdenhed er stor. For at forhindre revner og forbedre fugeplasticiteten og korrosionsbestandigheden, ved at tage elektrodebuesvejsning som eksempel, kan følgende teknologiske foranstaltninger tages.
① Forvarm ved ca. 100 ~ 150 grader for at svejse materialet i en hård tilstand. Jo højere kromindholdet er, jo højere skal forvarmningstemperaturen være.
② Svejsning med lille inputenergi og ingen svingninger. Under flerlagssvejsning bør temperaturen mellem lagene kontrolleres til ikke at være højere end 150 grader, og kontinuerlig svejsning bør ikke bruges til at reducere virkningerne af højtemperaturskørhed og 475 graders skørhed.
③ Efter svejsning kan udglødning ved 750 ~ 800 grader genoprette korrosionsbestandigheden og forbedre sammenføjningens plasticitet på grund af sfæroidisering af karbider og ensartet fordeling af krom. Efter udglødning skal den afkøles hurtigt for at forhindre forekomsten af σ-fase og skørhed ved 475 grader.
3. Martensitiske svejsepunkter i rustfrit stål
For Cr13 type martensitisk rustfrit stål, når der anvendes elektroder af samme materiale til svejsning, for at reducere følsomheden af kolde revner og sikre plasticiteten og sejheden af de svejste samlinger, bør lav-hydrogen elektroder vælges, og følgende foranstaltninger bør være taget på samme tid:
① Forvarm. Forvarmningstemperaturen stiger med stigningen i kulstofindholdet i stålet, generelt i området fra 100 grader til 350 grader.
② Efter opvarmning. For svejsede samlinger med højt kulstofindhold eller høj tilbageholdenhed skal der træffes efteropvarmningsforanstaltninger efter svejsning for at forhindre svejsebrint-inducerede revner.
③ Varmebehandling efter svejsning. For at forbedre plasticiteten, sejheden og korrosionsbestandigheden af svejsede samlinger er varmebehandlingstemperaturen efter svejsning generelt 650 grader C ~ 750 grader C, og holdetiden beregnes som 1 time / 25 mm.
For super- og lavkulstof martensitisk rustfrit stål er forvarmningsforanstaltninger generelt ikke påkrævet. Når begrænsningsgraden er stor eller brintindholdet i svejsningen er højt, tages der for- og eftervarmeforanstaltninger. Forvarmningstemperaturen er generelt 100 grader C ~ 150 grader C, varmebehandlingstemperaturen efter svejsning er 590 ~ 620 grader. Til martensitisk stål med højere kulstofindhold. Eller når forsvejseforvarmning og varmebehandling efter svejsning er vanskelige at implementere, og samlingerne er meget tilbageholdende, kan austenitiske svejsetilsætningsmaterialer også bruges i teknik for at forbedre plasticiteten og sejheden af svejsede samlinger og forhindre revner. Men på dette tidspunkt, hvor svejsemetallet er austenitisk eller austenitbaseret, er det faktisk et match med lav styrke sammenlignet med styrken af basismetallet, og svejsemetallet og basismetallet er forskellige i kemisk sammensætning, metallografisk struktur, termisk De fysiske og mekaniske egenskaber er meget forskellige, og svejserestspændingen er uundgåelig, hvilket let kan forårsage spændingskorrosion eller højtemperaturkrybeskader.
Svejsning af duplex rustfrit stål
1. Typer af duplex rustfrit stål
Duplex rustfrit stål har austenit plus ferrit duplex struktur, og indholdet af de to fase strukturer
Grundlæggende det samme, så det har karakteristika af austenitisk rustfrit stål og ferritisk rustfrit stål. Flydestyrken kan nå 400Mpa ~ 550MPa, hvilket er dobbelt så meget som almindeligt austenitisk rustfrit stål. Sammenlignet med ferritisk rustfrit stål har duplex rustfrit stål høj sejhed, lav skør overgangstemperatur, væsentligt forbedret intergranulær korrosionsbestandighed og svejseydelse; samtidig bevarer det nogle karakteristika af ferritisk rustfrit stål, såsom 475 graders skørhed, termisk høj ledningsevne, lille lineær udvidelseskoefficient, superplasticitet og magnetisme. Sammenlignet med austenitisk rustfrit stål er styrken af duplex rustfrit stål høj, især udbyttestyrken er væsentligt forbedret, og ydeevnen af pitting-korrosionsbestandighed, spændingskorrosionsbestandighed og korrosionstræthedsbestandighed er også væsentligt forbedret.
Duplex rustfrit stål er klassificeret efter dets kemiske sammensætning, og kan opdeles i fire typer: Cr18 type, Cr23 (ekskl. Mo), Cr22 type og Cr25 type. For Cr25 duplex rustfrit stål kan det opdeles i almindelig type og super duplex rustfrit stål, blandt hvilke Cr22 type og Cr25 type har været meget brugt i de senere år. De fleste af de duplex rustfri stål, der bruges i mit land, er produceret i Sverige, og de specifikke kvaliteter er: 3RE60 (Cr18 type), SAF2304 (Cr23 type), SAF2205 (Cr22 type), SAF2507 (Cr25 type).
2. Svejseegenskaber af duplex rustfrit stål
① Duplex rustfrit stål har god svejsbarhed. Det er ikke let at sprøde den varmepåvirkede zone under svejsning som ferritisk rustfrit stål, og det er heller ikke let at producere varme svejserevner som austenitisk rustfrit stål. Men fordi det har en stor mængde ferrit, når stivheden er høj eller brintindholdet i svejsningen er højt, kan der opstå brintkølende revner, så det er meget vigtigt at kontrollere brintkilden nøje.
② For at sikre tofaset ståls egenskaber er det nøglen til svejsning af denne type stål at sikre, at andelen af austenit og ferrit i strukturen af den svejste samling er passende. Når afkølingshastigheden af samlingen efter svejsning er langsom, er den sekundære faseændring af δ→ relativt tilstrækkelig, så en dupleksstruktur med et relativt passende faseforhold kan opnås ved stuetemperatur, hvilket kræver en passende stor svejsevarmetilførsel under svejsning . Ellers, hvis afkølingshastigheden efter svejsning er hurtig, vil δ ferritfasen stige, hvilket resulterer i et alvorligt fald i sammenføjningens plasticitet, sejhed og korrosionsbestandighed.
3. Valg af duplex rustfrit stål svejsematerialer
Svejsematerialer til duplex rustfrit stål, som er kendetegnet ved, at svejsestrukturen er en dupleksstruktur domineret af austenit, og indholdet af korrosionsbestandige hovedelementer (krom, molybdæn osv.) er ækvivalent med basismetallets indhold. sikre den samme korrosionsbestandighed som basismetalkønnet. For at sikre indholdet af austenit i svejsningen øges normalt indholdet af nikkel og nitrogen, det vil sige, at nikkelækvivalenten øges med omkring 2 procent til 4 procent. I det duplex rustfri stål basismateriale er der generelt et vist indhold af kvælstof, og der forventes også et vist indhold af kvælstof i svejsetilbehøret, men generelt bør det ikke være for højt, ellers vil der opstå porer. På den måde er det høje nikkelindhold blevet en stor forskel mellem svejsematerialet og basismetallet.
I henhold til de forskellige krav til korrosionsbestandighed og samlingssejhed skal du vælge den elektrode, der matcher den kemiske sammensætning af basismetallet, såsom svejsning af Cr22 duplex rustfrit stål, du kan vælge Cr22Ni9Mo3-elektrode, såsom E2209-elektrode. Når der anvendes sure elektroder, er slaggefjernelsen god, og svejseformen er smuk, men slagstyrken er lav. Når svejsemetallet skal have høj slagfasthed, og svejsning i alle positioner er påkrævet, skal der anvendes alkaliske elektroder. Grundlæggende elektroder bruges normalt, når der svejses rodunderlag. Når der er særlige krav til svejsemetallets korrosionsbestandighed, bør der også anvendes basiselektroder med super duplex stålkomponenter.
For fast gasafskærmet svejsetråd, mens det sikres, at svejsemetallet har god korrosionsbestandighed og mekaniske egenskaber, skal man også være opmærksom på dets svejseprocesydelse. For flux-kernetråd, når svejseformen skal være smuk, rutil eller titanium For calcium-type flux-kernetråd, når der kræves højere slagstyrke eller svejsning under forhold med større tilbageholdenhed, bør en fluskernetråd med højere alkalinitet blive brugt.
Ved dykket lysbuesvejsning tilrådes det at bruge svejsetråd med en mindre diameter til at realisere flerlags- og flerpassvejsning under små og mellemstore svejsespecifikationer for at forhindre skørhed af den svejsevarmepåvirkede zone og svejsemetal , og brug matchende alkalisk flux.
4. Svejsepunkter af duplex rustfrit stål
① Kontrol af svejsevarmeproces Svejsevarmeenergi, mellemlagstemperatur, forvarmning og materialetykkelse vil alle påvirke afkølingshastigheden under svejsning og dermed påvirke strukturen og ydeevnen af svejsningen og den varmepåvirkede zone. En for hurtig eller for langsom afkølingshastighed vil påvirke sejheden og korrosionsbestandigheden af duplex stålsvejsede samlinger. Når afkølingshastigheden er for høj, vil det forårsage for højt faseindhold og øge udfældningen af Cr2N. Hvis afkølingshastigheden er for langsom, vil krystalkornene blive alvorligt grove, og endda nogle sprøde intermetalliske forbindelser, såsom σ-fase, kan udfældes. Tabel 1 viser nogle anbefalede svejseledningsenergier og interpass-temperaturområder. Ved valg af linjeenergi skal den specifikke materialetykkelse også tages i betragtning. Den øvre grænse for linjeenergien i tabellen er velegnet til tykke plader, og den nedre grænse er velegnet til tynde plader. Ved svejsning af dupleksstål med 25 procent ω(Cr) og super rustfrit stål med højt legeringsindhold anbefales det, for at opnå de bedste svejsemetalegenskaber, at den maksimale interpass-temperatur kontrolleres til 100 grader. Når varmebehandling er påkrævet efter svejsning, er interpass-temperaturen muligvis ikke begrænset.
② Varmebehandling efter svejsning Det er bedst ikke at varmebehandle duplex rustfrit stål efter svejsning, men når indholdet af fase i svejset tilstand overstiger kravet, eller når skadelige faser, såsom σ-fase, udfældes, efter- svejsevarmebehandling kan bruges til at forbedre. Den anvendte varmebehandlingsmetode er vandkøling. Under varmebehandling skal opvarmningen være så hurtig som muligt, og holdetiden ved varmebehandlingstemperaturen er 5 ~ 30 minutter, hvilket burde være tilstrækkeligt til at genoprette ligevægten mellem faserne. Metaloxidation er meget alvorlig under varmebehandling, og beskyttelse af inert gas bør overvejes. For tofaset stål med 22 procent ω (Cr) bør varmebehandling udføres ved temperaturen 1050 grader C ~ 1100 grader C, mens tofaset stål og super dual-fase stål med 25 procent ω (Cr) ) kræver varmebehandling ved en temperatur på 1070 grader C ~ 1120 grader C Udfør varmebehandling.
Svejseeksempel på trykbeholder i rustfrit stål
Flashtanken med en diameter på 800 mm og en vægtykkelse på 10 mm er lavet af 0Cr18Ni9.
illustrere:
① Cylinderens diameter er 800 mm, og svejseren kan bore i cylinderen til svejsning. Derfor svejses cylinderens langsgående og cirkulære sømme på begge sider ved elektrodebuesvejsning.
② Der er intet hul i dette udstyr, så lukkesvejsningen kan kun svejses udefra. For at sikre svejsekvaliteten anvendes TIG-svejsning som bagside. Dog vil bagmetallet blive oxideret under argonbuesvejsning af rustfrit stål. Tidligere var det kun metoden til at fylde argon på bagsiden, der kan bruges til beskyttelse. ikke godt. For at løse denne procesvanskelighed udviklede og fremstillede Welding Division of Nippon Oil & Fat Company en bagside, selvbeskyttende TIG-svejsetråd i rustfrit stål, som er en svejsetråd med en speciel belægning, og belægningen (det vil sige belægningen) ) vil trænge ind i den smeltede pool efter smeltning På bagsiden dannes et tæt beskyttende lag, som svarer til elektrodebelægningens rolle. Brugen af denne svejsetråd er nøjagtig den samme som for almindelig TIG-svejsetråd, og belægningen vil ikke påvirke den forreste lysbue og den smeltede poolform, hvilket i høj grad reducerer svejseomkostningerne ved argonbuesvejsning i rustfrit stål. I dette udstyr, hvis den bagerste argonbeskyttelse anvendes, er argonspildet alvorligt, så den selvafskærmende svejsetråd bruges.
③ Til kantsvejsningerne mellem forbindelsesrøret og den flade svejseflange og mellem forbindelsesrøret og skallen, i lyset af formen og svejseforholdene for svejsningerne i denne del, anvendes generelt elektrodebuesvejsning. Hvis diameteren af forbindelsesrøret er for lille, kan TIG-svejsning også anvendes for at mindske vanskeligheden ved svejsning.
④ Filetsvejsningen mellem understøtningen og skallen er en ikke-trykbærende svejsning, og den gasafskærmede svejsning anvendes (beskyttelsesgassen er ren CO2), som har høj effektivitet og god svejseform. TFW-308L er svejseforbrugskvaliteten, og dens svejseforbrugsmodel er E308LT1-1 (AWS A5.22).
