Surveanumate roostevaba teras ja selle keevitusomadused
Niinimetatud roostevaba teras viitab teatud koguse kroomi lisamisele terasele, nii et teras on passiveeritud ja sellel on roostevabad omadused. Selle eesmärgi saavutamiseks peab selle kroomisisaldus olema üle 12 protsendi. Terase passiveerimise parandamiseks lisatakse roostevabale terasele sageli selliseid elemente nagu nikkel ja molübdeen, mis võivad terast passiivistada. Üldnimetusega roostevaba teras on tegelikult üldnimetus roostevaba terase ja happekindla terase kohta. Roostevaba teras ei pruugi olla happekindel ja happekindlal terasel on üldiselt head roostevabad omadused. Roostevaba terase saab vastavalt terase struktuurile jagada nelja kategooriasse, nimelt austeniitse roostevaba teras, ferriit-roostevaba teras, martensiit-roostevaba teras ja austeniit-ferriit-dupleks-roostevaba teras.
1. Austeniit roostevaba teras ja selle keevitusomadused
Austeniitset roostevaba terast on kõige laialdasemalt kasutatav roostevaba teras ja kõrge Cr-Ni tüüp on kõige levinum. Praegu saab austeniitse roostevaba terase laias laastus jagada Cr18-Ni8-, Cr25-Ni20- ja Cr25-Ni35-tüüpi. Austeniitsel roostevabal terasel on järgmised keevitusomadused:
① Kuumkrakitud austeniitse roostevaba terase keevitamisel on väike soojusjuhtivus ja suur lineaarne paisumiskoefitsient, nii et keevitusprotsessi ajal on keevisliite kõrgel temperatuuril viibimisaeg pikem ja keevisõmblusest on lihtne moodustada jämedat sambakujulist tera. struktuur. Kui lisandite (nt väävli, fosfori, tina, antimoni ja nioobiumi) sisaldus on kõrge, moodustub terade vahele madala sulamistemperatuuriga eutektika ja keevisõmbluses tekivad keevisõmbluses kergesti tahkumispraod, kui keevisliide on tugevasti kokku puutunud. tõmbepinge. Kuummõjutsoonis tekivad veeldamispraod, mis kõik kuuluvad keevitussoojuspragude hulka. Kõige tõhusam viis kuumade pragude vältimiseks on vähendada terase ja keevitusmaterjalide madala sulamistemperatuuriga eutektikat tekitavaid lisandeid ning panna kroom-nikli austeniitsest roostevabast terasest ferriitstruktuuri sisaldama 4–12 protsenti.
② Teradevaheline korrosioon Vastavalt kroomi ammendumise teooriale on teradevahelise korrosiooni peamiseks põhjuseks kroomkarbiidi sadenemine teradevahelisele pinnale, mille tulemuseks on kroomi ammendumine terade piiril. Seetõttu on teradevahelise korrosiooni vältimise peamine abinõu ülimadala süsinikusisaldusega keevitusmaterjalide või stabiliseerivaid elemente, nagu nioobium ja titaan, sisaldavate keevitusmaterjalide valimine.
③ Pingekorrosioonipragunemine Pingekorrosioonipragunemine avaldub tavaliselt rabeda rikkena ja kahjuprotsess võtab vähe aega, seega on kahju tõsine. Austeniitse roostevaba terase pingekorrosioonipragude peamine põhjus on keevitamise jääkpinge. Keevisliidete struktuurimuutus või pingekontsentratsiooni olemasolu ja lokaalse korrosioonikeskkonna kontsentratsioon on samuti põhjused, mis mõjutavad pingekorrosioonipragusid.
④ σ keevisliidete faasiline murenemine σ faas on omamoodi habras ja kõva intermetalliline ühend, mis koguneb peamiselt sammaskujuliste terade terapiiridesse. Nii faas kui ka δ faas võivad läbida σ faasisiirde. Näiteks kui Cr25Ni20 tüüpi keevisõmblust kuumutatakse 800-900 kraadi juures, toimub tugev →δ transformatsioon. Kroom-nikkel-austeniitse roostevaba terase, eriti kroom-nikkel-molübdeen-roostevaba terase puhul on δ→σ faasimuutus kalduvus toimuda peamiselt seetõttu, et kroomi ja molübdeeni elementide sigmamuutus on ilmne, kui δ ferriidi sisaldus keevisõmbluses ületab 12 protsenti. , on δ → σ muundumine väga ilmne, mille tulemuseks on keevismetalli ilmselge rabestumine, mistõttu reguleerib kuuma seina hüdrogeenimisreaktori siseseina pealiskiht δ ferriidi sisaldust 3 kuni 10 protsenti . põhjus.
2. Ferriitne roostevaba teras ja selle keevitusomadused
Roostevaba ferriitteras jaguneb kahte kategooriasse: tavaline roostevaba ferriitteras ja ülipuhas roostevaba ferriitteras. Nende hulgas on tavalisel ferriitsel roostevabal terasel Cr12 ~ Cr14 tüüpi, näiteks 00Cr12, 0Cr13Al; Cr16 ~ Cr18 tüüpi, näiteks 1Cr17Mo; Cr25 ~ 30 tüüpi.
Tavalise ferriitse roostevaba terase suure süsiniku- ja lämmastikusisalduse tõttu on seda raske töödelda ja keevitada ning korrosioonikindlust on raske tagada, mistõttu kasutamine on piiratud. Ülipuhta roostevaba ferriitse terase süsiniku ja lämmastiku sisaldust terases kontrollitakse rangelt. Üldjuhul kontrollitakse lämmastiku üldkogust kolmel tasemel 0.035 protsenti kuni 0.045 protsenti, 0,030 protsenti ja 0,010 protsenti kuni 0,015 protsenti. Samal ajal lisatakse vajalikud legeerivad elemendid, et veelgi parandada terase korrosioonikindlust ja kõikehõlmavat jõudlust. Võrreldes tavalise ferriitse roostevaba terasega on ülipuhas kõrge kroomisisaldusega roostevaba ferriitteras hea vastupidavusega ühtlasele korrosioonile, punktikorrosioonile ja pingekorrosioonile ning seda kasutatakse laialdaselt naftakeemiaseadmetes. Ferriitsel roostevabal terasel on järgmised keevitusomadused:
① Kõrge keevitustemperatuuri mõjul kasvavad terad kuumusest mõjutatud tsoonis, kus kuumutustemperatuur ületab 1000 kraadi, eriti õmbluse lähedal, kiiresti. Isegi kui see jahutatakse kiiresti pärast keevitamist, väheneb tugev tugevus ja suur kalduvus teradevahelisele korrosioonile.
② Ferriitterasel endal on suurem kroomisisaldus, rohkem kahjulikke elemente, nagu süsinik, lämmastik, hapnik jne, kõrgem rabeda ülemineku temperatuur ja tugevam sälku tundlikkus. Seetõttu on keevisõmbluse järgne rabestumine tõsisem.
③ Pikaajalisel kuumutamisel ja jahutamisel 400–600 kraadi juures tekib 475 kraadi juures habrunemine, mis vähendab oluliselt tugevust toatemperatuuril. Pärast pikaajalist kuumutamist temperatuuril 550 ° C ~ 820 ° C sadestub σ faas ferriidist kergesti ning selle plastilisus ja sitkus on samuti oluliselt vähenenud.
3. Martensiitsest roostevaba teras ja selle keevitusomadused
Martensiitsest roostevabast terasest saab jagada Cr13 tüüpi martensiitseks roostevabaks teraseks, madala süsinikusisaldusega martensiitseks roostevabaks teraseks ja supermartensiitseks roostevabaks teraseks. Cr13 tüübil on üldine korrosioonivastane toime. Cr12-põhisest martensiitsest roostevabast terasest nikli, molübdeeni, volframi, vanaadiumi ja muude legeerivate elementide lisamise tõttu ei ole sellel mitte ainult teatav korrosioonikindlus, vaid ka kõrge tugevus kõrgel temperatuuril ja kõrge temperatuurikindlus . Oksüdatsiooniomadused.
Martensiitsest roostevaba terase keevitusomadused: Cr13 tüüpi martensiitsest roostevabast terasest keevisõmblusel ja kuumusest mõjutatud tsoonil on eriti suur kalduvus kõveneda ning keevisliide võib õhkjahutuse tingimustes saada kõva ja rabeda martensiidi. Keevitamise ajal on kergesti tekkivad keevitamisel külmad praod. Kui jahutuskiirus on väike, moodustuvad jämedad ferriidid ja teradevahelised karbiidid õmbluse ja keevismetalli lähedal, mis vähendab oluliselt liite plastilisust ja tugevust.
Pärast vähese süsinikusisaldusega ja supermartensiitsest roostevaba terase keevisõmbluse ja kuumusest mõjutatud tsooni jahutamist muudetakse need kõik madala süsinikusisaldusega martensiidiks, kuid silmnähtavat kõvenemist ei esine ja neil on hea keevitusvõime.
Roostevabast terasest keevitustarvikute valik surveanumatele
1. Roostevabast terasest austeniitsete keevitusmaterjalide valik
Austeniitsest roostevabast terasest keevitustarvikute valikupõhimõte on tagada, et keevismetalli korrosioonikindlus ja mehaanilised omadused on põhimõtteliselt samaväärsed või kõrgemad kui mitteväärismetallil, kui pragudeta. vaste. Korrosioonikindla austeniitse roostevaba terase puhul soovitakse üldiselt sisaldada teatud kogust ferriiti, mis ei taga mitte ainult head pragunemiskindlust, vaid on ka hea korrosioonikindlusega. Kuid mõnes erikeskkonnas, näiteks uureaseadmete keevismetallis, ei ole ferriit lubatud, vastasel juhul väheneb selle korrosioonikindlus. Kuumakindlate austeniitsete teraste puhul tuleks kaaluda ferriidisisalduse reguleerimist keevismetallis. Austeniitsetest terasest keevisõmblustes, mida kasutatakse pikka aega kõrgel temperatuuril, ei tohiks ferriidi sisaldus keevismetallis ületada 5 protsenti. Lugejad saavad Schaeffleri diagrammi järgi hinnata vastavat ferriidi sisaldust kroomi ja nikli ekvivalendi järgi keevismetallis.
pilt
2. Ferriitsest roostevabast terasest keevitusmaterjalide valik
Roostevabast terasest ferriitkeevitustarvikuid on põhimõtteliselt kolme tüüpi: 1) keevitusmaterjalid, mille koostis vastab põhimõtteliselt mitteväärismetallile; 2) austeniitsetest keevitusmaterjalidest; 3) niklipõhised sulamist keevitusmaterjalid, mida nende kõrge hinna tõttu kasutatakse harva.
Ferriitsest roostevabast terasest keevitusmaterjalid võivad olla valmistatud mitteväärismetalliga samaväärsetest materjalidest, kuid kui pidurdusaste on suur, on kerge tekkima pragusid. Kuumtöötlust saab kasutada pärast keevitamist korrosioonikindluse taastamiseks ja vuukide plastilisuse parandamiseks. Austeniitsete keevitustarvikute kasutamine võib vältida eelkuumutamist ja keevitusjärgset kuumtöötlemist, kuid erinevate teraste puhul, mis ei sisalda stabiilseid elemente, on kuumusest mõjutatud tsooni sensibiliseerimine endiselt olemas ning kroom-nikkel-austeniitkeevitustarvikud on tavaliselt 309 ja 310. kasutatud. Cr17 terase puhul võib kasutada ka 308 keevitusmaterjale. Suure sulamisisaldusega keevitustarvikud on kasulikud keevisliidete plastilisuse parandamiseks. Austeniit- või austeniit-ferriitne keevismetall on põhimõtteliselt sama tugev kui ferriitne mitteväärismetall, kuid mõnes söövitavas keskkonnas võib keevisõmbluse korrosioonikindlus mitteväärismetalli omast oluliselt erineda. Pöörake tähelepanu keevitusmaterjalide valimisel.
3. Martensiitsest roostevabast terasest keevitustarvikute valik
Roostevaba terase puhul saab martensiitset roostevaba terast reguleerida kuumtöötlusega. Seetõttu peaks toimivusnõuete tagamiseks, eriti kuumakindla martensiitsete roostevaba terase puhul, olema keevisõmbluse koostis võimalikult lähedane mitteväärismetalli koostisele. Külmapragude vältimiseks võib kasutada ka austeniitseid keevitusmaterjale ning keevisõmbluse tugevus peab sel ajal olema madalam kui mitteväärismetallil.
Kui keevisõmbluse koostis on sarnane mitteväärismetalli koostisega, siis keevisõmblus ja kuumusala kõvastuvad ja muutuvad rabedaks üheaegselt ning kuumuse mõjualasse tekib pehmenemisvöönd. Külmpragunemise vältimiseks tuleb sageli üle 3 mm paksuseid komponente eelsoojendada ning pärast keevitamist on liite toimivuse parandamiseks sageli vaja kuumtöötlust. Kuna keevismetalli ja mitteväärismetalli soojuspaisumise koefitsient on põhimõtteliselt samad, on pärast kuumtöötlemist võimalik keevisõmblus täielikult kõrvaldada. stress.
pilt
Kui töödeldavat detaili ei ole lubatud eelsoojendada ega kuumtöödelda, saab valida austeniitse keevisõmbluse. Kuna keevisõmblusel on kõrge plastilisus ja sitkus, võib see leevendada keevituspingeid ja lahustada rohkem vesinikku, vähendades seega liigendi pinget. Külmpragunemise tendents, kuid ebaühtlaste materjalidega vuugid võivad erinevate soojuspaisumistegurite tõttu tekitada tsirkuleeriva temperatuuriga töökeskkonnas sulamistsoonis nihkepinget, mille tagajärjeks on liigeste purunemine.
Lihtsa Cr13 tüüpi martensiiterase puhul, kui austeniitse struktuuriga keevisõmblust ei kasutata, ei ole palju ruumi keevisõmbluse koostise reguleerimiseks, mis on üldiselt sama, mis mitteväärismetalli maatriks, kuid kahjulikud lisandid nagu S, P ja Si peab olema piiratud. Si võib soodustada jämeda martensiidi teket Cr13 martensiitsete terasest keevisõmblustes. C-sisalduse vähendamine on kasulik karastatavuse vähendamiseks ning vähese hulga elementide nagu Ti, N või Al olemasolu keevisõmbluses võib samuti terakesi täpsustada ja karastavust vähendada.
Mitmekomponendilise legeeritud Cr12-põhise martensiitse kuumtugeva terase puhul on põhieesmärk kuumakindlus ja austeniitseid keevitustarvikuid tavaliselt ei kasutata ning keevisõmbluse koostis on eeldatavalt mitteväärismetallile lähedane. Koostise reguleerimisel tuleb jälgida, et keevis ei tekiks ferriidi faasi, kuna see on jõudlusele väga kahjulik, kuna Cr13-põhise martensiitse kuumtugevusega terase põhikomponendid on enamasti ferriitelemendid ( nagu Mo, Nb, W, V jne), et kogu struktuur oleks ühtlane martensiit, peab see olema tasakaalustatud austeniitelementidega, st seal peavad olema sobivad elemendid nagu C, Ni, Mn, ja N.
Martensiitsel roostevabal terasel on väga kõrge kalduvus külmpragunemisele, mistõttu on vaja rangelt säilitada madala vesiniku, isegi ülimadala vesinikusisaldus ning sellele tuleb keevitusmaterjalide valikul tähelepanu pöörata.
Surveanumate roostevaba terase keevitamise põhipunktid
1. Austeniitse roostevaba terase keevitamise põhipunktid
Üldiselt on austeniitsetel roostevabadel terastel suurepärane keevitatavus. Austeniitse roostevaba terase keevitamiseks saab kasutada peaaegu kõiki sulakeevitusmeetodeid ning austeniitse roostevaba terase termofüüsikalised omadused ja mikrostruktuuri omadused määravad selle keevitusprotsessi põhipunktid.
① Austeniitse roostevaba terase väikese soojusjuhtivuse ja suure soojuspaisumise koefitsiendi tõttu on keevitamise ajal lihtne tekitada suuri deformatsioone ja keevituspingeid, seega tuleks võimalikult palju valida kontsentreeritud keevitusenergiaga keevitusmeetod.
② Austeniitse roostevaba terase väikese soojusjuhtivuse tõttu võib see sama voolu all saavutada suurema läbitungimissügavuse kui madala legeerterase puhul. Samal ajal on keevitusvool selle suure takistuse tõttu väiksem kui sama läbimõõduga süsinikterasest või madala legeeritud terasest elektroodidel, et vältida elektroodi punetust kaarkeevitamisel.
③ Keevitamise spetsifikatsioonid. Üldiselt ärge kasutage keevitamiseks suurt sisendenergiat. Elektroodkaarega keevitamiseks on kiireks mitmekäiguliseks keevitamiseks soovitatav kasutada väikese läbimõõduga elektroode. Suure nõudlusega keevisõmbluste puhul valage jahutamise kiirendamiseks isegi külma vett. Puhta austeniitse roostevaba terase ja superausteniitse roostevaba terase puhul termilise pragude tundlikkuse tõttu. Kui see on suur, tuleks keevitusliini energiat rangelt kontrollida, et vältida keevisõmbluse terade tõsist kasvu ja keevitamisel kuumade pragude teket.
④ Keevisõmbluse termilise pragunemiskindluse ja korrosioonikindluse parandamiseks tuleks keevitamise ajal pöörata erilist tähelepanu keevitusala puhtusele, et vältida kahjulike elementide tungimist keevisõmblusesse.
⑤ Austeniitset roostevaba terast ei ole keevitamise ajal üldiselt vaja eelsoojendada. Terade kasvu ja karbiidi sadestumise vältimiseks keevisõmbluses ja kuumusest mõjutatud tsoonis ning keevisühenduse plastilisuse, sitkuse ja korrosioonikindluse tagamiseks tuleks kontrollida madalamat vahekihi temperatuuri, mis ei ületa tavaliselt 150 kraadi.
2. Ferriitse roostevabast terasest keevituspunktid
Ferriitses roostevabas terases on suhteliselt rohkem ferriiti moodustavaid elemente, suhteliselt vähem austeniiti moodustavaid elemente ning materjalil on väiksem kalduvus kõveneda ja külmpraguneda. Ferriitse roostevaba terase keevitamise termilise tsükli toimel kasvavad kuumusest mõjutatud tsoonis terad ilmselgelt ning vuugi sitkus ja plastilisus vähenevad järsult. Terade kasvu määr kuumuse mõjupiirkonnas sõltub keevitamisel saavutatud maksimaalsest temperatuurist ja selle hoidmisajast. Seetõttu tuleks ferriitse roostevaba terase keevitamisel kasutada nii palju kui võimalik väikest liinienergiat, see tähendab energia kontsentreerimise meetodit, näiteks väikevoolu TIG, käsitsi keevitamine väikese läbimõõduga elektroodidega jne. Samal ajal võetakse meetmeid. nagu kitsas vahesoon, suur keevituskiirus ja mitmekihiline keevitamine tuleks kasutada nii palju kui võimalik ning kihtidevahelist temperatuuri tuleks rangelt kontrollida.
Keevitamise kuumustsükli mõju tõttu on ferriitne roostevaba teras üldiselt sensibiliseeritud kuumusest mõjutatud tsooni kõrge temperatuuriga tsoonis ja mõnes keskkonnas tekib teradevaheline korrosioon. Pärast keevitamist lõõmutatakse kroomi homogeniseerimiseks ja korrosioonikindluse taastamiseks temperatuuril 700–850 kraadi.
Tavalist kõrge kroomisisaldusega ferriitset roostevaba terast saab keevitada elektroodkaarkeevituse, gaasvarjestatud keevitamise, sukelkaarkeevituse ja muude keevitusmeetoditega. Tänu kõrge kroomisisaldusega terasele omasele madalale plastilisusele, samuti tera kasvule kuumusest mõjutatud tsoonis ning keevitussoojustsüklitest põhjustatud karbiidide ja nitriidide kogunemisele tera piiridele, on keevisliidete plastilisus ja sitkus väga suur. madal. Kui kasutatakse mitteväärismetalliga sarnase keemilise koostisega keevitusmaterjale ja piiranguaste on suur, võivad tekkida praod. Pragude vältimiseks ning vuukide plastilisuse ja korrosioonikindluse parandamiseks, võttes näiteks elektroodkaarkeevituse, saab rakendada järgmisi tehnoloogilisi meetmeid.
① Eelsoojendage umbes 100–150 kraadi, et materjal oleks sitke. Mida suurem on kroomisisaldus, seda kõrgem peaks olema eelsoojendustemperatuur.
② Keevitamine väikese sisendenergiaga ja ilma kõikumiseta. Mitmekihilise keevitamise ajal ei tohiks kihtidevaheline temperatuur olla kõrgem kui 150 kraadi ja pidevat keevitamist ei tohiks kasutada, et vähendada kõrge temperatuuriga ja 475 kraadise rabeduse mõju.
③ Pärast keevitamist võib lõõmutamine 750–800 kraadi juures taastada korrosioonikindluse ja parandada vuugi plastilisust karbiidide sferoidiseerumise ja kroomi ühtlase jaotumise tõttu. Pärast lõõmutamist tuleb see kiiresti jahutada, et vältida σ-faasi ja rabeduse esinemist 475 kraadi juures.
3. Martensiitsest roostevabast terasest keevituspunktid
Cr13 tüüpi martensiitsete roostevaba terase puhul tuleks keevitamiseks kasutada samast materjalist elektroode, et vähendada külmade pragude tundlikkust ning tagada keevisliidete plastilisus ja sitkus, valida madala vesinikusisaldusega elektroodid ning võtta kasutusele järgmised meetmed. samal ajal võetud:
① Eelsoojendage. Eelsoojendustemperatuur tõuseb terase süsinikusisalduse suurenemisega, tavaliselt vahemikus 100 kuni 350 kraadi.
② Pärast kuumutamist. Suure süsinikusisaldusega või kõrge tõkkega keevisliidete puhul tuleb pärast keevitamist rakendada järelsoojendusmeetmeid, et vältida keevitamisel vesinikust põhjustatud pragusid.
③ Keevitusjärgne kuumtöötlus. Keevisliidete plastilisuse, sitkuse ja korrosioonikindluse parandamiseks on keevitusjärgse kuumtöötluse temperatuur tavaliselt 650 ° C ~ 750 ° C ja säilivusaeg on arvutatud 1 h / 25 mm.
Super- ja madala süsinikusisaldusega martensiitsete roostevaba terase puhul ei ole eelsoojendusmeetmed üldjuhul vajalikud. Kui tõkestusaste on suur või vesinikusisaldus keevisõmbluses on kõrge, rakendatakse eel- ja järelsoojendusmeetmeid. Eelsoojendustemperatuur on tavaliselt 100 ° C ~ 150 ° C, keevitusjärgse kuumtöötluse temperatuur on 590 ~ 620 kraadi. Suurema süsinikusisaldusega martensiiterastele. Või kui keevituseelset eelsoojendust ja keevitusjärgset kuumtöötlust on raske teostada ning liitekohad on väga vaoshoitud, saab austeniitseid keevitusmaterjale kasutada ka inseneritöös, et parandada keevisliidete plastilisust ja sitkust ning vältida pragude tekkimist. Kuid praegu, kui keevismetall on austeniit- või austeniidipõhine, on see mitteväärismetalli tugevusega võrreldes tegelikult madala tugevusega vaste ning keevismetall ja mitteväärismetall erinevad keemilise koostise, metallograafilise struktuuri poolest, termiline Füüsikalised ja mehaanilised omadused on väga erinevad ning keevitamise jääkpinge on vältimatu, mis võib kergesti põhjustada pingekorrosiooni või kõrgel temperatuuril roomekahjustusi.
Dupleksroostevaba terase keevitamine
1. Roostevaba dupleksterase tüübid
Roostevaba dupleksterasel on austeniit ja ferriit dupleksstruktuur ja kahe faasistruktuuri sisu
Põhimõtteliselt sama, nii et sellel on austeniitse roostevaba terase ja ferriitse roostevaba terase omadused. Voolupiir võib ulatuda 400 MPa ~ 550 MPa-ni, mis on kaks korda suurem tavalisest austeniitsest roostevabast terasest. Võrreldes ferriitse roostevaba terasega, on roostevaba dupleksterasel kõrge sitkus, madal rabe üleminekutemperatuur, oluliselt paranenud teradevaheline korrosioonikindlus ja keevitusvõime; samal ajal säilitab see mõned roostevaba ferriitse terase omadused, nagu 475-kraadine rabedus, kõrge soojusjuhtivus, väike lineaarpaisumistegur, superplastsus ja magnetism. Võrreldes austeniitse roostevaba terasega, on dupleksroostevaba terase tugevus kõrge, eriti paraneb voolavuspiir, samuti paraneb oluliselt korrosioonikindlus, pingekorrosioonikindlus ja korrosiooniväsimuskindlus.
Dupleksroostevaba teras klassifitseeritakse selle keemilise koostise järgi ja selle võib jagada nelja tüüpi: Cr18 tüüp, Cr23 (v.a Mo), Cr22 tüüp ja Cr25 tüüp. Cr25 dupleksroostevaba terase puhul saab selle jagada tavaliseks ja superdupleksseks roostevabaks teraseks, mille hulgas on viimastel aastatel laialdaselt kasutatud Cr22 tüüpi ja Cr25 tüüpi. Enamik minu riigis kasutatavatest roostevabast dupleksterastest toodetakse Rootsis ja konkreetsed klassid on: 3RE60 (tüüp Cr18), SAF2304 (tüüp Cr23), SAF2205 (tüüp Cr22), SAF2507 (tüüp Cr25).
2. Roostevaba dupleksterase keevitusomadused
① Roostevaba dupleksteras on hea keevitatavusega. Kuumamõjutatud tsooni ei ole kerge keevitamise ajal habrastada nagu ferriitsest roostevabast terasest, samuti pole lihtne tekitada keevitamisel kuumi pragusid nagu austeniitsest roostevabast terasest. Kuna aga selles on palju ferriiti, siis kui keevisõmbluse jäikus või vesinikusisaldus on kõrge, võivad tekkida vesinikuga jahutavad praod, mistõttu on väga oluline vesinikuallikat rangelt kontrollida.
② Kahefaasilise terase omaduste tagamiseks on seda tüüpi terase keevitamise võti tagada, et austeniidi ja ferriidi osakaal keevisliite struktuuris oleks sobiv. Kui vuugi jahtumiskiirus pärast keevitamist on aeglane, on sekundaarne faasimuutus δ→ suhteliselt piisav, nii saab toatemperatuuril saada suhteliselt sobiva faasisuhtega dupleksstruktuuri, mis nõuab keevitamise ajal sobivat suurt keevitussoojussisendit. . Vastasel juhul, kui jahutuskiirus pärast keevitamist on kiire, suureneb δ ferriidi faas, mille tulemuseks on vuugi plastilisuse, sitkuse ja korrosioonikindluse tõsine vähenemine.
3. Roostevabast terasest duplekskeevitustarvikute valik
Roostevaba dupleksterase keevitusmaterjalid, mida iseloomustab see, et keevisõmbluse struktuur on dupleksstruktuur, milles domineerib austeniit ja peamiste korrosioonikindlate elementide (kroom, molübdeen jne) sisaldus on samaväärne mitteväärismetalli omaga, seega tagades samasuguse korrosioonikindluse kui mitteväärismetallist sugu. Austeniidi sisalduse tagamiseks keevisõmbluses suurendatakse tavaliselt nikli ja lämmastiku sisaldust, see tähendab, et nikli ekvivalenti suurendatakse umbes 2 protsenti kuni 4 protsenti. Roostevabast terasest dupleks-alusmaterjalis on üldiselt teatud kogus lämmastikusisaldust ja ka keevitustarvikutes eeldatakse teatud kogust lämmastikusisaldust, kuid üldiselt ei tohiks see olla liiga kõrge, vastasel juhul tekivad poorid. Nii on keevitusmaterjali ja mitteväärismetalli vahel suureks erinevuseks saanud kõrge niklisisaldus.
Vastavalt erinevatele korrosioonikindluse ja liigeste sitkuse nõuetele valige elektrood, mis vastab mitteväärismetalli keemilisele koostisele, näiteks keevitamiseks Cr22 dupleksne roostevaba teras, võite valida Cr22Ni9Mo3 elektroodi, näiteks elektroodi E2209. Happeliste elektroodide kasutamisel on räbu eemaldamine hea ja keevisõmbluse kuju on ilus, kuid löögikindlus on madal. Kui keevismetallil peab olema kõrge löögikindlus ja igas asendis keevitamine, tuleks kasutada leeliselisi elektroode. Põhielektroode kasutatakse tavaliselt juurealuse keevitamisel. Kui keevismetalli korrosioonikindlusele on kehtestatud erinõuded, tuleks kasutada ka superdupleksterasest komponentidega põhielektroode.
Tahkegaasiga varjestatud keevistraadi puhul, tagades samal ajal, et keevismetallil on hea korrosioonikindlus ja mehaanilised omadused, tuleks tähelepanu pöörata ka selle keevitusprotsessi jõudlusele. Räbustiga traadi puhul, kui keevisõmbluse kuju peab olema ilus, rutiilne või titaanist. Kaltsiumitüüpi räbustiga traadi puhul, kui on vaja suuremat löögikindlust või keevitamiseks suurema leeliselisusega tingimustes kasutada.
Sukelkaarkeevitamiseks on soovitatav kasutada väiksema läbimõõduga keevitustraati, et teostada mitmekihilist ja mitmekäigulist keevitust väikese ja keskmise suurusega keevitusspetsifikatsioonide korral, et vältida keevitussoojuse mõjuala ja keevismetalli murenemist. ja kasutage sobivat leeliselist voolu.
4. Roostevaba dupleksterasest keevituspunktid
① Keevitussoojusprotsessi juhtimine Keevituse soojusenergia, vahekihtide temperatuur, eelsoojendus ja materjali paksus mõjutavad keevitamise ajal jahutuskiirust, mõjutades seega keevisõmbluse struktuuri ja toimivust ning kuumusest mõjutatud tsooni. Liiga kiire või liiga aeglane jahutuskiirus mõjutab dupleksterasest keevisliidete tugevust ja korrosioonikindlust. Kui jahutuskiirus on liiga kiire, põhjustab see liigset faasisisaldust ja suurendab Cr2N sadenemist. Kui jahutuskiirus on liiga aeglane, muutuvad kristallide terad tugevasti jämedaks ja isegi mõned rabedad metallidevahelised ühendid, näiteks σ-faas, võivad sadestuda. Tabelis 1 on loetletud mõned soovitatavad keevitusliini energiad ja läbipääsudevahelised temperatuurivahemikud. Liinienergia valikul tuleks arvestada ka konkreetse materjali paksusega. Tabelis olev jooneenergia ülempiir sobib paksudele plaatidele ja alumine piir õhukestele plaatidele. 25-protsendilise ω(Cr) dupleksterase ja suure sulamisisaldusega üliroostevaba terase keevitamisel on keevismetalli parimate omaduste saavutamiseks soovitatav maksimaalset läbipääsu temperatuuri reguleerida 100 kraadi juures. Kui pärast keevitamist on vaja kuumtöötlust, ei pruugi läbipääsudevaheline temperatuur olla piiratud.
② Keevitusjärgne kuumtöötlus Roostevaba dupleksterast on parem mitte kuumtöödelda pärast keevitamist, vaid siis, kui keevitatud olekus faasi sisaldus ületab nõutavat või kui sadestuvad kahjulikud faasid, näiteks σ-faas, parandamiseks saab kasutada keevisõmbluse kuumtöötlust. Kasutatav kuumtöötlemismeetod on vesikarastus. Kuumtöötlemise ajal peaks kuumutamine olema võimalikult kiire ja kuumtöötlemise temperatuuril hoidmisaeg 5–30 minutit, mis peaks olema piisav faaside tasakaalu taastamiseks. Metalli oksüdatsioon on kuumtöötlemise ajal väga tõsine ja tuleks kaaluda inertgaasi kaitset. Kahefaasilise terase puhul, mille ω (Cr) on 22 protsenti, tuleks kuumtöödelda temperatuuril 1050 °C ~ 1100 °C, kahefaasilise terase ja ülikahefaasilise terase puhul aga 25% ω (Cr) ) vajavad kuumtöötlust temperatuuril 1070 °C ~ 1120 °C. Tehke kuumtöötlus.
Roostevabast terasest surveanuma keevitamise näide
Välgupaak läbimõõduga 800 mm ja seinapaksusega 10 mm on valmistatud 0Cr18Ni9-st.
illustreerima:
① Silindri läbimõõt on 800 mm ja keevitaja saab silindrisse keevitamiseks puurida. Seetõttu keevitatakse silindri piki- ja ümmargused õmblused mõlemalt poolt elektroodkaarkeevitusega.
② Selles seadmes ei ole auku, seega saab sulgevat keevisõmblust keevitada ainult väljastpoolt. Keevituse kvaliteedi tagamiseks kasutatakse aluspinnana TIG-keevitust. Roostevaba terase argoonkaarkeevitamise ajal tagaosa metall aga oksüdeerub. Varem sai kaitseks kasutada ainult tagaküljel asuva argooni täitmise meetodit. mitte hea. Selle protsessi raskuse lahendamiseks töötas ettevõtte Nippon Oil & Fat Company keevitusdivisjon välja ja valmistas tagakülge kaitsva roostevabast terasest TIG-keevitustraadi, mis on spetsiaalse kattega keevitustraat, ja kattekihi (st kattekihi). ) tungib pärast sulamist sulabasseini Tagaküljele moodustub tihe kaitsekiht, mis võrdub elektroodi katte rolliga. Selle keevitustraadi kasutamine on täpselt sama, mis tavalisel TIG-keevitustraadil ning kattekiht ei mõjuta eesmist kaare ega sulabasseini kuju, mis vähendab oluliselt roostevabast terasest argoonkaarega keevitamise keevituskulusid. Selles varustuses, kui kasutatakse tagumist argoonikaitset, on argoonijäätmed tõsised, seetõttu kasutatakse isevarjestavat keevitustraati.
③ Ühendustoru ja tasapinnalise keevitusääriku ning ühendustoru ja kesta vaheliste täiteõmbluste puhul kasutatakse selle osa keevisõmbluste kuju ja keevitustingimusi silmas pidades üldiselt elektroodkaarkeevitust. Kui ühendustoru läbimõõt on liiga väike, võib keevitamise raskuse vähendamiseks kasutada ka TIG-keevitust.
④ Toe ja kesta vaheline keevisõmblus on survevaba keevisõmblus ja kasutatakse gaasiga kaitstud keevitust (kaitsegaas on puhas CO2), millel on kõrge efektiivsus ja hea keevisõmbluse kuju. TFW-308L on keevitusmaterjali klass ja selle keevitusmaterjali mudel on E308LT1-1 (AWS A5.22).
