Các đặc tính hàn của thép không gỉ austenitic: ứng suất đàn hồi và nhựa và căng thẳng trong quá trình hàn là rất lớn, nhưng các vết nứt lạnh hiếm khi xuất hiện. Không có vùng cứng và hạt dập tắt trong khớp hàn, vì vậy độ bền kéo của mối hàn cao hơn.
Các vấn đề chính của hàn thép không gỉ austenitic: biến dạng hàn lớn; Do các đặc điểm ranh giới hạt và độ nhạy của các tạp chất vi lượng nhất định (S, P), thật dễ dàng để tạo ra các vết nứt nóng.
Năm vấn đề hàn chính và các biện pháp điều trị bằng thép không gỉ austenitic
1. Sự hình thành cacbua crom làm giảm khả năng của các mối hàn chống lại sự ăn mòn giữa các hạt.
Ăn mòn giữa các tế bào: Theo lý thuyết về sự suy giảm crom, cacbua crom kết tủa trên các ranh giới hạt khi mối hàn và vùng bị ảnh hưởng bởi nhiệt được làm nóng đến vùng nhiệt độ nhạy cảm là 450-850, dẫn đến các ranh giới hạt không thể thay đổi crom.
(1) Các biện pháp sau đây có thể được sử dụng để hạn chế sự ăn mòn giữa đường nối hàn và vùng nhiệt độ nhạy cảm trên vật liệu đích:
a. Giảm hàm lượng carbon của kim loại cơ bản và mối hàn, thêm các yếu tố ổn định TI, Nb và các yếu tố khác vào kim loại cơ bản để ưu tiên cho sự hình thành MC để tránh sự hình thành CR23C6.
b. Làm cho mối hàn tạo thành một cấu trúc pha kép của austenite và một lượng nhỏ ferrite. Khi có một lượng ferrite nhất định trong mối hàn, các hạt có thể được tinh chế, diện tích hạt có thể được tăng lên và sự kết tủa của cacbua crom trên một đơn vị diện tích ?? ranh giới hạt có thể được giảm. Chromium có độ hòa tan cao trong ferrite. CR23C6 được ưu tiên hình thành trong ferrite mà không làm cho ranh giới hạt austenite bị cạn kiệt trong crom; Ferrite lây lan giữa các austenit có thể ngăn chặn sự ăn mòn dọc theo ranh giới hạt với khuếch tán bên trong.
c. Kiểm soát thời gian cư trú trong phạm vi nhiệt độ nhạy cảm. Điều chỉnh chu kỳ nhiệt hàn, rút ngắn thời gian cư trú là 600 ～ 1000 ℃ càng nhiều càng tốt, chọn một phương pháp hàn có mật độ năng lượng cao (như hàn hồ quang argon plasma), chọn một đầu vào hàn bằng cách bắt đầu và sử dụng độ nào. Hàn nên được hàn càng cuối càng tốt.
d. Sau khi hàn, thực hiện xử lý giải pháp hoặc ủ ổn định (850 ～ 900) và làm mát không khí để làm cho các cacbua sạc ra và tăng tốc độ khuếch tán của crom).
(2) Sự ăn mòn hình dao của mối hàn. Vì lý do này, các biện pháp phòng ngừa sau đây có thể được thực hiện:
do khả năng khuếch tán mạnh mẽ của carbon, nó sẽ tách biệt trong ranh giới hạt để tạo thành trạng thái siêu bão hòa trong quá trình làm mát, trong khi TI và NB vẫn ở trong tinh thể do khả năng khuếch tán thấp. Khi khớp hàn được làm nóng trở lại trong phạm vi nhiệt độ nhạy cảm, carbon siêu bão hòa sẽ kết tủa dưới dạng CR23C6 giữa các tinh thể.
Một. Giảm hàm lượng carbon. Đối với thép không gỉ chứa các yếu tố ổn định, hàm lượng carbon không được vượt quá 0,06%.
b. Sử dụng một quy trình hàn hợp lý. Chọn đầu vào nhiệt hàn nhỏ hơn để giảm thời gian cư trú của vùng quá nóng ở nhiệt độ cao và chú ý để tránh hiệu ứng nhạy cảm nhiệt độ trung bình 'trong quá trình hàn. Khi hàn hai mặt, mối hàn tiếp xúc với môi trường ăn mòn nên được hàn cuối cùng (đây là lý do tại sao hàn bên trong của các ống hàn có đường kính lớn có đường kính lớn được thực hiện sau khi hàn bên ngoài). Nếu nó không thể được thực hiện, đặc điểm kỹ thuật hàn và hình dạng hàn nên được điều chỉnh để tránh diện tích quá nóng khi tiếp xúc với môi trường ăn mòn một lần nữa được nhạy cảm và nóng lên.
c. Điều trị nhiệt sau hàn. Thực hiện giải pháp hoặc điều trị ổn định sau khi hàn.
2. Chế độ ăn mòn căng thẳng
Các biện pháp sau đây có thể được sử dụng để ngăn chặn vết nứt ăn mòn căng thẳng xảy ra:
a. Chọn chính xác vật liệu và điều chỉnh hợp lý thành phần mối hàn. Thép không gỉ austenitic crom-nickel cao, thép không gỉ austenitic silicon cao, thép không gỉ ferritic-austenitic, thép không gỉ ferritic nhiễm trùng cao, v.v.
b. Loại bỏ hoặc giảm căng thẳng dư. Thực hiện điều trị nhiệt giảm căng thẳng sau chiến lược và sử dụng các phương pháp cơ học như đánh bóng, bắn và đập để giảm căng thẳng dư bề mặt.
c. Thiết kế cấu trúc hợp lý. Để tránh nồng độ căng thẳng lớn.
3. Hàn vết nứt nóng (vết nứt kết tinh trong mối hàn, vết nứt hóa lỏng trong vùng bị ảnh hưởng bởi nhiệt)
Độ nhạy của vết nứt nhiệt chủ yếu phụ thuộc vào thành phần hóa học, tổ chức và hiệu suất của vật liệu. NI rất dễ hình thành các hợp chất điểm nóng chảy thấp hoặc eutectic với các tạp chất như S và P. Sự phân tách của boron và silicon sẽ thúc đẩy vết nứt nhiệt. Mối hàn dễ dàng tạo thành một cấu trúc tinh thể cột thô với định hướng mạnh mẽ, có lợi cho sự phân biệt các tạp chất và yếu tố có hại. Điều này thúc đẩy sự hình thành của một màng chất lỏng liên bào liên tục và cải thiện độ nhạy của vết nứt nhiệt. Nếu hàn không được làm nóng đồng đều, dễ dàng hình thành một ứng suất kéo lớn hơn và thúc đẩy việc tạo ra các vết nứt nóng hàn.
Các biện pháp phòng ngừa:
a. Kiểm soát nghiêm ngặt nội dung của tạp chất có hại s và P.
b. Điều chỉnh cấu trúc của kim loại hàn. Mối hàn cấu trúc pha kép có khả năng chống nứt tốt. Pha delta trong mối hàn có thể tinh chỉnh các hạt, loại bỏ tính định hướng của austenite một pha, làm giảm sự phân biệt các tạp chất có hại trong ranh giới hạt, và pha delta có thể hòa tan nhiều hơn S và P có thể làm giảm năng lượng giao diện và tổ chức sự hình thành màng chất lỏng giữa các tế bào.
c. Điều chỉnh thành phần hợp kim kim loại hàn. Tăng một cách thích hợp hàm lượng Mn, C và N trong thép austenit một pha, và thêm một lượng nhỏ các nguyên tố theo dõi như cerium, pickaxe và tantalum (có thể tinh chỉnh cấu trúc mối hàn và tinh chế ranh giới hạt), có thể làm giảm độ nhạy của vết nứt nhiệt.
d. Các biện pháp xử lý. Giảm thiểu sự quá nóng của bể nóng chảy để ngăn chặn sự hình thành của các tinh thể cột dày. Sử dụng đầu vào nhiệt nhỏ và hạt hàn mặt cắt nhỏ.
Ví dụ, thép Austenitic 25-20 dễ bị các vết nứt hóa lỏng. Có thể hạn chế nghiêm ngặt hàm lượng tạp chất và kích thước hạt của vật liệu cơ sở, áp dụng các phương pháp hàn mật độ năng lượng cao, đầu vào nhiệt nhỏ và tăng tốc độ làm mát của các khớp.
4.
Thép cường độ nhiệt phải đảm bảo tính dẻo của các mối hàn để ngăn chặn sự hấp dẫn ở nhiệt độ cao; Thép nhiệt độ thấp được yêu cầu phải có độ bền nhiệt độ thấp tốt để ngăn ngừa gãy giòn nhiệt độ thấp của các mối hàn.
5. Biến dạng hàn lớn
Do độ dẫn nhiệt thấp và hệ số giãn nở lớn, biến dạng hàn là lớn và kẹp có thể được sử dụng để ngăn ngừa biến dạng.
Nếu bạn cũng có những rắc rối nêu trên, bạn có thể phân tích hiện tượng này bằng cách quan sát quá trình hàn ống. Sau đó thực hiện các biện pháp tương ứng để giải quyết vấn đề theo tình huống tương ứng. Ngoài hàm lượng phần tử của chính vật liệu, khuôn, phân phối của các vòm, dòng hàn và tốc độ hàn của đơn vị ống hàn sẽ có tác động nhất định đến chất lượng của ống hàn. Như một Nhà sản xuất chuyên nghiệp của thiết bị sản xuất ống hàn công nghiệp , chào mừng bạn đến với Hangao Tech các vấn đề bạn gặp phải trong sản xuất các ống hàn Austenitic và mong muốn đạt được tiến bộ với bạn.
