Haku
Duplex ruostumattomasta teräksestä valmistettu putki on ruostumattomasta teräksestä valmistettu materiaali, jolla on austeniitin ja ferriitin kaksifaasirakenne, jonka tyypillinen rakennussuhde on 50% austeniitti ja 50% ferriitti. Tämä rakenne antaa sille korkean lujuuden, korkean sitkeyden ja erinomaisen korroosionkestävyyden, etenkin kloridirasituskorroosioympäristössä. Hitsausprosessin aikana virheellinen toiminta johtaa kuitenkin vaiheen epätasapainoon, mikä vaikuttaa vakavasti putken mekaanisiin ominaisuuksiin ja korroosionkestävyyteen.
Vaiheen epätasapainon syyt hitsaukseen
Hitsauslämpöjakso vaikuttaa emämateriaalin ja hitsausalueen mikrorakenteeseen. Tärkeimmät syyt ovat:
Liian korkea tai liian matala lämpötulo;
Virheellinen hitsausnopeus;
Esilämmityslämpötilan ja välikerrosten välisen lämpötilan huono hallinta;
Liian nopea tai liian hidas jäähdytysnopeus;
Hitsausmateriaalien virheellinen valinta ja suojakaasu.
Yllä olevat tekijät voivat aiheuttaa austeniittifaasin epäonnistumisen kokonaan tai indusoi haitallisten sekundaaristen vaiheiden saostumisen (kuten σ -faasi ja χ -faasi), aiheuttaen hitsausalueen mikrorakenteen poikkeamaan ihanteellisesta suhteesta 50:50.
Lämpötulon hallinta on keskeinen mitta
Asianmukaisen lämmön syöttö on ydinväline vaiheen epätasapainon estämiseksi. Lämpötuloa on yleensä suositeltavaa hallita 0,5–2,5 kJ/mm. Jos lämmön syöttö on liian korkea, se edistää σ -faasin tai muiden hauraiden vaiheiden saostumista; Jos lämmön syöttö on liian alhainen, hitsausmetalli voi jäähtyä liian nopeasti, austeniittifaasia ei voida täysin saostaa, ferriittisuhde kasvaa ja sitkeys vähenee.
Monikerroksisen monen passihitsauksen ja kapean hitsaustekniikan käyttäminen voi vähentää tehokkaasti yhden passin lämmön syöttöä ja vähentää epäsuotuisten rakenteiden muodostumista.
Valitse sopiva hitsausmenetelmä
Eri hitsausmenetelmillä on merkittävä vaikutus rakenteen hallintaan. Yleisiä hitsausmenetelmiä ovat:
Kaasun volframi kaarihitsaus (GTAW/TIG): Soveltuu juurhitsaukseen, hallittavissa oleva lämmön syöttö, joka edistää rakenteen säätelyä;
Kaasumetallikaarihitsaus (GMAW/MIG): sopivat hitsauksiin ja sulkemiseen, ja hyvät rakenteet voidaan saada säätämällä parametrit asianmukaisesti;
Laserhitsaus ja plasmahitsaus: Lämpövaikutteinen vyöhyke on kapea ja oikea hallinta voi vähentää rakenteen poikkeamaa.
Pulssikaarihitsauksen käyttö voi saavuttaa tarkemman lämmöntulon hallinnan ja edistää austeniittivaiheen muodostumista.
Oikea hitsausmateriaalien valinta
Täyteainemateriaalin koostumuksen on varmistettava, että hitsauksen austeniittipitoisuus voi saavuttaa kohteen. Yleensä käytetään hitsausjohtoa tai elektrodia, jossa käytetään hiukan korkeampaa nikkelipitoisuutta kuin perusmateriaalia. Esimerkiksi UNS S32205: n perusmateriaalin täyteaine voi olla ER2209-hitsauslanka, jonka nikkelipitoisuus on 8,5%-9,5%, mikä on korkeampi kuin perusmateriaali, austeniitin uudistumisen edistämiseksi hitsauksen jälkeen.
Lisäksi fosforin, rikin ja muiden täyteaineiden epäpuhtauksien epäpuhtauspitoisuutta olisi vältettävä vähentämään haitallisten sulkeumien mahdollisuutta muodostaa.
Kaasunsuoja -laatu on ratkaisevan tärkeää
TIG -hitsauksen tai MIG -hitsauksen aikana suojakaasun puhtaudella ja koostumuksella on tärkeä rooli mikrorakenteen hallinnassa. Hienopuhdista argoni tai argoni/typpi sekoitettu kaasu tulisi valita. Oikea typen määrä voi edistää austeniittivaiheen muodostumista ja auttaa parantamaan pintakestävyyttä. Yleensä sekoitetulla kaasulla, johon on lisätty 1-2% typpeä, on merkittävä vaikutus mikrorakenteen optimointiin.
Ilman tunkeutumista on vältettävä hitsauksen aikana oksidien välisten ja viljarajaoksidivyöhykkeiden muodostumisen estämiseksi.
Jäähdytysnopeuden tulisi olla kohtalainen
Jäähdytys liian nopeasti estää austeniitin saostamisen ajoissa, mikä johtaa liialliseen ferriittiin. Jäähdytys liian hitaasti voi johtaa σ -faasin saostumiseen. Ihanteellinen jäähdytysmenetelmä on luonnollinen jäähdytys ilmassa, välttäen pakotettua ilmajäähdytystä tai vesijäähdytystä.
Paksuseinäisten putkien, lämpötilanhallintahuovat tai hitsin jälkeiset eristysmittaukset voidaan käyttää asianmukaisesti sen varmistamiseksi, että jäähdytyskäyrä on lempeä ja mikrorakenteen muuntaminen on riittävä.
Kontrollikerroksen lämpötila
Multi-passihitsauksessa kerrosten välinen lämpötilan hallinta on yksi avainvaiheista vaiheen epätasapainon estämiseksi. Yleisesti suositellaan, että kerrosten välinen lämpötila ei saisi ylittää 150 ° C. Liiallinen kerrosten välinen lämpötila aiheuttaa lämmön kertymistä, lisää rajan diffuusiota ja indusoi haurasvaiheiden saostumisen. Infrapunalämpömittarin käyttäminen lämpötilan seuraamiseksi reaaliajassa voi parantaa hitsausprosessin hallittavuutta.
Päällä olevan hitsatun lämpökäsittely ja metallografinen testaus
Erityisiin kaksitahoisiin putkiin, kuten tärkeimmillä alueilla, kuten merenkulun sekä öljy- ja kaasulaitteiden, joita käytetään, on suositeltavaa suorittaa hitsauksen jälkeistä liuoksen hehkutusta (yleensä 1050–1120 ° C: ssa) ja sitten nopeasti jäähtymään palauttamaan ihanteellinen duplex-rakenteen suhde ja liuottaen haitalliset sateet.
Hitsauksen jälkeen metallografista mikroskooppia tulisi käyttää hitsausalueen vaihesuhteen tarkistamiseen tai ferriittipitoisuuden ilmaisinta (kuten magneettinen induktiolaite) tulisi käyttää kvantitatiiviseen analyysiin sen varmistamiseksi, että austeniittipitoisuus on välillä 35% ja 65%.
