Austeniitse roostevaba terase keevitusomadused: elastse ja plastilise pinge ja deformatsiooni hulk keevitamisel on suur, kuid külmapragusid esineb harva. Keevisliites puudub karastuskõvenemise tsoon ja tera jämedus, mistõttu on keevisliite tõmbetugevus kõrge.
Austeniitse roostevaba terase keevitamise peamised probleemid: keevituse deformatsioon on suur; terade piirjoonte omaduste ja tundlikkuse tõttu teatud mikrolisandite (S, P) suhtes on kerge tekitada kuumi pragusid.
Viis peamist austeniitse roostevaba terase keevitusprobleemi ja nende lahendused
1. Kroomkarbiidi moodustumine vähendab keevisliidete vastupidavust teradevahelisele korrosioonile.
Teradevaheline korrosioon: kehva kroomi teooria kohaselt sadestub kroomkarbiid tera piirile, kui keevisõmblust ja kuumusest mõjutatud tsooni kuumutatakse 450-850 kraadi sensibiliseerimistemperatuuri tsoonini, mille tulemuseks on kroomkarbiid, mille tera piir on halb. kroom, millest korrosioonikindluseks ei piisa.
(1) Keevisõmbluse teradevahelise korrosiooni ja sihtmaterjali sensibiliseeritud temperatuurivööndi korrosiooni korral võib piiramiseks kasutada järgmisi meetmeid:
a. Vähendage mitteväärismetalli ja keevisõmbluse süsinikusisaldust ning lisage mitteväärismetallile stabiliseerivaid elemente Ti, Nb ja muid elemente, et moodustada eelistatavalt MC, et vältida Cr23C6 moodustumist.
b. Tehke keevisõmblus kahefaasilise austeniidi ja väikese koguse ferriidi struktuuriga. Kui keevisõmbluses on teatud kogus ferriiti, saab terad rafineerida, terade pindala suurendada ja kroomkarbiidi sademete hulka terade piiri pindalaühiku kohta vähendada. Kroomil on suur lahustuvus ferriidis ja Cr23C6 moodustub eelistatavalt ferriidis, ilma et see põhjustaks austeniidi terade piiri kroomi kahanemist; austeniidi vahel hajutatud ferriit võib takistada korrosiooni piki tera piiri kuni sisemise difusioonini.
c. Kontrollige viibimisaega sensibiliseerimistemperatuuri vahemikus. Reguleerige keevitamise termilist tsüklit, et lühendada viibimisaega 600-1000 kraadi juures nii palju kui võimalik, valida suure energiatihedusega keevitusmeetod (nt plasma argoonkaarega keevitamine), valida väiksem keevitusliini energia ja lasta läbi argoongaasi keevisõmbluse tagaküljel või kasutage vasest padjandit Suurendage keevisliite jahutuskiirust, vähendage kaare ja kaare teket, et vältida korduvat kuumenemist ning teostage viimane keevitamine korrodeeriva ainega kokkupuutepinnale mitmekihilise keevitamise ajal. .
d. Pärast keevitamist viige läbi lahusega töötlemine või stabiliseerimise lõõmutamine (850-900 kraadi) ja pärast soojussäilitamist õhkjahutus, et karbiidid saaksid täielikult sadestada ja kroomi difusiooni kiirendada).
(2) Keevisliidete noalaadne korrosioon, seetõttu võib võtta järgmisi ennetusmeetmeid:
Süsiniku tugeva difusiooni tõttu eraldub see tera piiril, moodustades jahutamise ajal üleküllastunud oleku, samas kui Ti ja Nb jäävad kristallidesse oma madala difusiooni tõttu. Kui keevisliidet kuumutatakse uuesti sensibiliseerimistemperatuuri vahemikus, sadestub üleküllastunud süsinik Cr23C6 kujul teradevahelises kihis.
a. Vähendage süsinikusisaldust. Stabiliseerivaid elemente sisaldava roostevaba terase süsinikusisaldus ei tohiks ületada 0,06%.
b. Kasutage mõistlikku keevitusprotsessi. Valige väiksem keevitusliini energia, et vähendada ülekuumenenud ala viibimisaega kõrgel temperatuuril, ja pöörake tähelepanu sellele, et vältida "keskmise temperatuuri tundlikkuse" mõju keevitusprotsessi ajal. Kahepoolsel keevitamisel tuleks söövitava ainega kokkupuutuv keevisõmblus keevitada viimasena (see on põhjus, miks suure läbimõõduga paksuseinalise keevistoru sisemine keevitamine tehakse pärast välimist keevitust). Ülekuumenenud ala, mis puutub kokku söövitava ainega, soojendatakse uuesti sensibiliseerimisega.
c. Keevitusjärgne kuumtöötlus. Lahus- või stabiliseerimistöötlus viiakse läbi pärast keevitamist.
2 Pingekorrosioonipragunemine
Pingekorrosioonipragude vältimiseks võib võtta järgmisi meetmeid:
a. Õige materjalide valik ja keevisõmbluse koostise mõistlik reguleerimine. Kõrge puhtusastmega kroom-nikkelausteniitsest roostevabast terasest, suure ränisisaldusega kroom-nikli austeniitsest roostevabast terasest, ferriit-austeniitsest roostevabast terasest, kõrge kroomisisaldusega ferriitsest roostevabast terasest jne on hea pingekorrosioonikindlus ja keevismetall on austeniitsest roostevabast terasest. Pinge-korrosioonikindlus on hea, kui kahefaasilise terase struktuur on ferriitne ja ferriitne.
b. Kõrvaldage või vähendage jääkstressi. Tehakse keevitusjärgset pingevaba kuumtöötlust ning pinna jääkpinge vähendamiseks kasutatakse mehaanilisi meetodeid nagu poleerimine, haavlitamine ja haamriga löömine.
c. Mõistlik konstruktsiooniprojekt. suurte stressikontsentratsioonide vältimiseks.
3. Kuumpragude keevitamine (keevisõmbluse kristallisatsioonipraod, kuumusest mõjutatud tsooni veeldumispraod)
Termopragude vastuvõtlikkus sõltub peamiselt materjali keemilisest koostisest, struktuurist ja omadustest. Ni on lihtne moodustada madala sulamistemperatuuriga ühendeid või eutektilisi lisanditega nagu S ja P ning boori ja räni eraldumine põhjustab termilist pragunemist. Keevisõmblusest on lihtne moodustada tugeva suunalisusega jäme sammaskujuline struktuur, mis soodustab kahjulike lisandite ja elementide eraldamist. See soodustab pideva kristallidevahelise vedela kile teket ja parandab termilise pragunemise tundlikkust. Kui keevitus kuumeneb ebaühtlaselt, on lihtne tekitada suurt tõmbepinget ja soodustada keevitamise kuumade pragude teket.
Ennetavad meetmed:
a. Kontrollige rangelt kahjulike lisandite S ja P sisaldust.
b. Reguleerige keevismetalli tekstuuri. Kahefaasilise struktuuriga keevisõmblusel on hea pragunemiskindlus. Delta faas keevisõmbluses võib terakesi täpsustada, kõrvaldada ühefaasilise austeniidi suunalisus, vähendada kahjulike lisandite eraldumist terade piiril ning deltafaas võib lahustada rohkem S, P ning vähendada liidese energiat ja organiseerida. kristallidevahelise vedela kile moodustumine.
c. Reguleerige keevismetallisulami koostist. Suurendage sobivalt Mn, C ja N sisaldust ühefaasilises austeniitses terases ning lisage kuumade pragude vähendamiseks väike kogus mikroelemente, nagu tseerium, kirka ja tantaal (mis võib täiustada keevisõmbluse struktuuri ja puhastada terade piire). tundlikkus.
d. protsessi meetmed. Minimeerige sulabasseini ülekuumenemist, et vältida jämedate sammaskristallide teket, ning kasutage väikest joonenergiat ja väikese ristlõikega keevishelmeid.
Näiteks 25-20 tüüpi austeniitsetel terastel tekivad vedeldamispraod. Piirates rangelt mitteväärismetalli lisandite sisaldust ja tera suurust, kasutades suure energiatihedusega keevitusmeetodeid, väikese liini energiat ja suurendades vuukide jahutuskiirust ja muid meetmeid.
4. Keevisliidete murenemine
Kuumtugev teras peaks tagama keevisliite plastilisuse ja vältima kõrge temperatuuriga haprust; madala temperatuuriga terasel peab olema hea vastupidavus madalal temperatuuril, et vältida keevisliidete haprust madalal temperatuuril.
5. Suur keevitusdeformatsioon
Madala soojusjuhtivuse ja suure paisumisteguri tõttu on keevitusdeformatsioon suur ja deformatsiooni vältimiseks saab kasutada kinnitust. Austeniitsete roostevabade teraste keevitusmeetodid ja keevitusmaterjalide valik:
Austeniitset roostevaba terast saab keevitada argoonvolframkaarkeevitusega (TIG), sulatuselektroodiga argoonkaarkeevitusega (MIG), plasma-argoonkaarkeevitusega (PAW) ja sukelkaarkeevitusega (SAW). Austeniitsel roostevabal terasel on madal keevitusvool selle madala sulamistemperatuuri, madala soojusjuhtivuse ja kõrge takistuse tõttu. Kitsasid keevisõmblusi ja rante tuleks kasutada kõrgel temperatuuril viibimise aja vähendamiseks, karbiidi sadestumise vältimiseks, keevisõmbluse kokkutõmbumise pinge vähendamiseks ja termilise pragude tundlikkuse vähendamiseks.
Keevitusmaterjalide, eriti Cr ja Ni legeerivate elementide koostis on kõrgem kui mitteväärismetallil. Keevisõmbluse hea pragunemiskindluse (külmpragunemine, kuumpragunemine, pingekorrosioonipragunemine) tagamiseks kasutatakse väikeses koguses (4-12%) ferriiti sisaldavaid keevitusmaterjale. Kui ferriidifaas ei ole keevisõmbluses lubatud või võimatu, tuleks valida Mo, Mn ja muid legeerivaid elemente sisaldavad keevitusmaterjalid.
C, S, P, Si ja Nb keevitustarvikutes peaksid olema võimalikult madalad. Nb põhjustab puhastes austeniidist keevisõmblustes tahkumispragusid, kuid väikese koguse ferriidi teket keevisõmblustes saab tõhusalt vältida. Keevitatud konstruktsioonide jaoks, mis vajavad pärast keevitamist stabiliseerimist või pingete leevendamist, valitakse tavaliselt Nb-d sisaldavad keevitusmaterjalid. Sukelkaarkeevitust kasutatakse keskmiste plaatide keevitamiseks ning Cr ja Ni põlemiskadu saab täiendada sulamielementide üleminekuga voos ja keevitustraadis; suure läbitungimissügavuse tõttu tuleks tähelepanu pöörata kuumade pragude tekke vältimisele keevisõmbluse keskosas ja kuumusest mõjutatud tsooni korrosioonikindlusele. Seksuaalne vähendamine. Tähelepanu tuleks pöörata õhema keevistraadi ja väiksema keevitusliini energia valikule ning keevitustraadi Si, S ja P sisaldus peaks olema madal. Ferriidi sisaldus kuumakindlas roostevabast terasest keevisõmbluses ei tohi ületada 5%. Austeniitse roostevaba terase puhul, mille Cr ja Ni sisaldus on suurem kui 20%, tuleks kasutada kõrge Mn (6-8%) keevitustraati ja räbustina tuleks kasutada leeliselist või neutraalset voogu, et vältida Si lisamist keevisõmblusesse. ja parandada selle pragunemiskindlust. Austeniitse roostevaba terase erivoolus on väga vähe Si-lisandit, mis võib sulami keevisõmblusesse üle kanda, et kompenseerida sulamielementide põlemiskadu, et täita keevisõmbluse jõudluse ja keemilise koostise nõudeid.
