1. Ներածություն
Արդյունաբերության մեջ սովորական է չժանգոտվող պողպատների եռակցումը, բայց ինչպես հարցեր: յուրաքանչյուր չժանգոտվող խումբ (ավստենիտիկ, ֆերիիտիկ, կրկնակի, պատերազմական, տեղումներ-կարծրացում, և բարձր համաձուլվածքի դասարաններ) բերում է հստակ մետալուրգիական վարքագիծ, որը որոշում է գործընթացի ընտրությունը, լցոնիչ խառնուրդ, ջերմության ներդրում, բուժումից առաջ/հետո, և տեսչական ռեժիմները.
Գործընթացի ճիշտ ընտրությամբ և հսկողությամբ՝ պաշտպանիչ գազով, ջերմության ներդրում, լցոնիչ համընկնում, միջանցքի ջերմաստիճանը և համապատասխան եռակցումից հետո մաքրումը. սորտերի մեծ մասը կարող է եռակցվել՝ ապահովելու հուսալի ուժ և կոռոզիոն դիմադրություն.
Սխալ կիրառված պրակտիկա, սակայն, հանգեցնել տաք ճեղքման, զգայունացում, փխրունություն կամ անընդունելի կոռոզիոն կատարում.
2. Ինչու է Weldability կարևոր չժանգոտվող պողպատների համար
Չժանգոտվող պողպատ-ի արժեքը կայանում է նրա եզակի երկակի խոստման մեջ: Կոռոզիոն դիմադրություն (իր քրոմով հարուստ օքսիդային շերտից) և կառուցվածքային հուսալիություն (իր հարմարեցված մեխանիկական հատկություններից).
Արդյունաբերություններում, ինչպիսիք են նավթը & գազ, Էլեկտրաէներգիայի սերունդ, Քիմիական մշակում, շինարարություն, և սննդի սարքավորումներ, Չժանգոտվող բաղադրիչների մեծամասնությունը եռակցման կարիք ունի արտադրության ընթացքում, տեղադրում, կամ վերանորոգում.
Եռակցման ունակությունը ոչ միայն «արտադրական հարմարություն» է, այլ այն կապանքն է, որն ապահովում է այս խոստումը եռակցված բաղադրիչների համար:.
Վատ եռակցումը խաթարում է չժանգոտվող պողպատի հիմնական գործառույթները, հանգեցնելով աղետալի ձախողումների, ավելորդ ծախսեր, և արդյունաբերության ստանդարտներին չհամապատասխանելը.
3. Չժանգոտվող պողպատի եռակցման հիմնական մետալուրգիական հիմքերը
Չժանգոտվող պողպատի weldability հիմնովին վերահսկվում է նրանց կողմից Քիմիական կազմ մի քանազոր բյուրեղային կառուցվածք.
Լեգիրման տարրերը ոչ միայն սահմանում են կոռոզիոն դիմադրությունը, այլև կարգավորում են, թե ինչպես են չժանգոտվող պողպատները իրենց պահում եռակցման ջերմային ցիկլերի ներքո.
Լեգիրման տարրերի ազդեցությունը
| Լեգիրող տարր | Դերը Base Metal-ում | Ազդեցությունը եռակցման վրա |
| Քրոմ (Խուզարկու, 10.5-30%) | Կոռոզիոն դիմադրության համար ձևավորում է պասիվ Cr2O3 թաղանթ. | Բարձր Cr-ն մեծացնում է տաք ճաքերի ռիսկը; Cr կարբիդ (Cr23C6) տեղումները առաջացնում են զգայունություն, եթե C > 0.03%. |
| Նիկել (Մեջ, 0– 25%) | Կայունացնում է օստենիտը (Բարելավում է ճկունությունը, կոշտություն). | Բարձր Նի (>20%, Է.Գ., 310Ծուռ) մեծացնում է տաք ճաքերի ռիսկը; Ցածր Ni-ը ֆերիտիկներում նվազեցնում է ճկունությունը HAZ-ում. |
| Մոլիբդեն (Ժամանակ, 0– 6%) | Բարձրացնում է փոսերի դիմադրությունը (բարձրացնում է PREN արժեքները). | Ուղղակի եռակցման խնդիրներ չկան; պահպանում է կոռոզիոն դիմադրությունը, եթե ջերմության մուտքը վերահսկվում է. |
| Ածխածնային (Գ, 0.01– 1,2%) | Ամրացնում է մարտենզիտային պողպատները; ազդում է զգայունության վրա. | >0.03% ավստենիտիկ → կարբիդային տեղումների և միջգրանուլային կոռոզիայի ժամանակ; >0.1% martensitic → սառը ճաքերի ռիսկի դեպքում. |
| Տիտղոս (Է) / Նիոբիում (Նբ) | Cr23C6-ի փոխարեն ձևավորում է կայուն TiC/NbC, զգայունության կանխարգելում. | Բարելավում է կայունացված դասարանների եռակցումը (Է.Գ., 321, 347); նվազեցնում է HAZ-ի քայքայումը. |
| Ազոտ (Ն, 0.01– 0,25%) | Ամրացնում է աուստենիտի և դուպլեքս փուլերը; մեծացնում է փոսերի դիմադրությունը. | Օգնում է վերահսկել ֆերիտի հավասարակշռությունը դուպլեքս զոդումներում; ավելորդ Ն (>0.25%) կարող է առաջացնել ծակոտկենություն. |
Բյուրեղյա կառուցվածքները և դրանց ազդեցությունը
- Աուստենիտները (FCC): Բարձր ամրություն, Լավ ճկունություն, եւ գերազանց զոդում. Սակայն, լիովին աուստենիտիկ կոմպոզիցիաները հակված են տաք ճեղքվածք իրենց ցածր ամրացման միջակայքի պատճառով.
- Ֆերիտ (Բեկոր): Լավ դիմադրություն տաք ճաքերին, բայց սահմանափակ ճկունություն և ամրություն ջերմության ազդեցության գոտում (ՀԱԶ). Եռակցման ժամանակ հացահատիկի աճը կարող է փխրունացնել ֆերիտիկ պողպատները.
- Մարտենսիտ (BCT): Շատ կոշտ և փխրուն, հատկապես, եթե առկա է բարձր ածխածին. Եռակցումը հակված է ճաքերի առաջացմանը, եթե չկիրառվեն նախնական տաքացում և եռակցումից հետո ջերմային մշակումներ.
- Կրկնակի (խառը FCC + Բեկոր): Ֆերիտի և ավստենիտի համադրությունն ապահովում է ինչպես ամրություն, այնպես էլ կոռոզիոն դիմադրություն, բայց ջերմության մուտքագրման ճշգրիտ վերահսկումը չափազանց կարևոր է ~ 50/50 փուլային հավասարակշռությունը պահպանելու համար.
4. Աուստենիտիկ չժանգոտվող պողպատների եռակցման հնարավորություն (300 Սերիա)
Austenitic չժանգոտվող պողպատներ, հատկապես 300 շարքը (304, 304Լակոտ, 316, 316Լակոտ, 321, 347)— իրենց շնորհիվ ամենաշատ օգտագործվող չժանգոտվող պողպատներն են Գերազանց կոռոզիոն դիմադրություն, առաձգականություն, և կարծրություն.
Նրանք ընդհանուր առմամբ ամենաեռակցվող չժանգոտվող ընտանիքը, բացատրելով դրանց լայն կիրառումը սննդի վերամշակում, Քիմիական բույսեր, յուղել & գազ, ծովային, և կրիոգեն կիրառություններ.
Սակայն, նրանց լիովին ավստենիտիկ բյուրեղային կառուցվածք մի քանազոր բարձր ջերմային ընդլայնում բերել հատուկ եռակցման մարտահրավերներ, որոնք պահանջում են զգույշ վերահսկողություն.
Եռակցման հիմնական մարտահրավերները
| Մարտահրավեր | Բացատրություն | Մեղմացման ռազմավարություններ |
| Hot Cracking | Լիովին աուստենիտիկ ամրացում (A-ռեժիմ) ստեղծում է հակվածություն եռակցման մետաղի պնդացման ճաքերի նկատմամբ. | Օգտագործեք լցնող մետաղներ՝ ֆերիտի փոքր պարունակությամբ (ER308L, ER316L); վերահսկել եռակցման լողավազանի ամրացման արագությունը. |
| Զգայունացում (Կարբիդի տեղումներ) | Cr23C6 ձևավորվում է հատիկների սահմաններում 450–850 °C ջերմաստիճանում, եթե ածխածնի >0.03%, Կոռոզիոն դիմադրության նվազեցում. | Օգտագործեք ցածր ածխածնային դասարաններ (304Լակոտ, 316Լակոտ) կամ կայունացված գնահատականներ (321, 347); սահմանային միջանցումային ջերմաստիճանը ≤150–200 °C. |
| Խեղաթյուրում & Մնացորդային սթրես | Աուստենիտիկ պողպատներն ընդարձակվում են ~50%-ով ավելի, քան ածխածնային պողպատները; ցածր ջերմային հաղորդունակությունը կենտրոնացնում է ջերմությունը. | Հավասարակշռված եռակցման հաջորդականություն, պատշաճ ամրացում, ցածր ջերմության մուտքագրում. |
| Ծակոտկենություն | Եռակցման ավազանում ազոտի կլանումը կամ աղտոտումը կարող է գազի գրպաններ ձևավորել. | Բարձր մաքրության պաշտպանիչ գազեր (Ար, Ար + O₂); կանխել N2 աղտոտումը. |
Եռակցման ծախսվող նյութեր & Լցավորիչի ընտրություն
- Ընդհանուր լրացնող մետաղներ: ER308L (304/304 լ-ի համար), ER316L (համար 316/316L), ER347 (համար 321/347).
- Ֆերիտի հավասարակշռություն: Իդեալական FN (ֆերիտի համարը) եռակցման մետաղի մեջ: 3-10 տաք ճեղքումը նվազեցնելու համար.
- Պաշտպանող գազեր: Արգոն, կամ Ար + 1– 2% O₂; Ար + Նա խառնում է ավելի հաստ հատվածների ներթափանցումը.
Եռակցման գործընթացի համապատասխանությունը
| Ընթացք | Համապատասխանություն | Նշումներ |
| Շրթնային (Տեգ) | Գերազանց | Ճշգրիտ հսկողություն; իդեալական բարակ պատերի կամ կրիտիկական հոդերի համար. |
| Ծնոց (Ես) | Շատ լավ | Ավելի բարձր արտադրողականություն; պահանջում է լավ պաշտպանիչ հսկողություն. |
| SMAW (Ձողիկ) | Լավ | Բազմակողմանի; օգտագործել ցածր ջրածնի էլեկտրոդներ. |
| FCAW | Լավ | Արդյունավետ հաստ հատվածների համար; պահանջում է խարամի մանրակրկիտ հեռացում. |
| Լազերային/EB | Գերազանց | Ցածր աղավաղում, բարձր ճշգրտություն; օգտագործվում է առաջադեմ արդյունաբերության մեջ. |
5. Ferritic չժանգոտվող պողպատների weldability (400 Սերիա)
Ֆերիտիկ չժանգոտվող պողպատներ, առաջին հերթին 400 շարքի գնահատականներ ինչպիսիք են 409, 430, մի քանազոր 446, բնութագրվում են ա Մարմնի կենտրոնացած խորանարդ (Բեկոր) բյուրեղային կառուցվածք.
Նրանք լայնորեն կիրառվում են ավտոմեքենաների արտանետման համակարգեր, դեկորատիվ ճարտարապետական բաղադրիչներ, և արդյունաբերական սարքավորումներ շնորհիվ իրենց չափավոր կոռոզիոն դիմադրություն, մագնիսական հատկություններ, և ավելի ցածր գին՝ համեմատած աուստենիտիկ դասարանների հետ.
Մինչև ֆերիտիկ չժանգոտվող պողպատները կարող են զոդվել, նրանց weldability ավելի սահմանափակ է համեմատ ավստենիտիկ դասարանների հետ.
-ի համակցությունը Low ածր ճկունություն, բարձր ջերմային ընդլայնում, և կոպիտ հացահատիկի աճը ջերմային ազդեցության գոտում (ՀԱԶ) ներկայացնում է կոնկրետ մարտահրավերներ.
Եռակցման հիմնական մարտահրավերները
| Մարտահրավեր | Բացատրություն | Մեղմացման ռազմավարություններ |
| Փխրունություն / Ցածր ամրություն | Ֆերիտիկ պողպատներն իրենց էությամբ ավելի քիչ ճկուն են; HAZ-ը կարող է փխրուն դառնալ հացահատիկի աճի պատճառով. | Սահմանափակեք ջերմության մուտքագրումը, օգտագործել բարակ հատվածներ կամ ընդհատվող եռակցում; խուսափել արագ սառեցումից. |
| Խեղաթյուրում / Ջերմային սթրես | Ջերմային ընդարձակման գործակիցը ~10–12 μm/m·°C; ավելի ցածր, քան ավստենիտիկ, բայց դեռ նշանակալի է. | Նախնական թեքում, պատշաճ ամրացում, և վերահսկվող եռակցման հաջորդականությունը. |
| Cracking (Սառը / Ջրածնի օգնությամբ) | Մարտենզիտի նման կառուցվածքներ կարող են ձևավորվել որոշ բարձր C ֆերիտիտներում; Ջրածինը խոնավությունից կարող է առաջացնել ճաքեր. | Նախապես տաքացնել (150-200 °C) ավելի հաստ հատվածների համար; օգտագործել չոր էլեկտրոդներ և պատշաճ պաշտպանիչ գազեր. |
| Նվազեցված կոռոզիոն դիմադրություն HAZ-ում | Հացահատիկի կոշտացումը և համաձուլվածքի տարրերի սպառումը կարող են տեղական մակարդակով նվազեցնել կոռոզիոն դիմադրությունը. | Նվազագույնի հասցրեք ջերմության ներածումը և խուսափեք եռակցումից հետո զգայունության ջերմաստիճանի միջակայքերի ազդեցությունից (450-850 °C). |
Եռակցման ծախսվող նյութեր & Լցավորիչի ընտրություն
- Ընդհանուր լրացնող մետաղներ: ER409L համար 409, ER430L համար 430.
- Լցավորիչի ընտրություն: Համապատասխանեցրեք հիմնական մետաղը, որպեսզի խուսափեք եռակցման մեջ ավելորդ ֆերիտի կամ միջմետաղական ձևավորումից.
- Պաշտպանող գազեր: Արգոն կամ Ար + 2% O₂ գազով վոլֆրամի աղեղային եռակցման համար (Շրթնային) կամ գազային մետաղական եռակցում (Ծնոց).
Եռակցման գործընթացի համապատասխանությունը
| Ընթացք | Համապատասխանություն | Նշումներ |
| Շրթնային (Տեգ) | Շատ լավ | Ճշգրիտ ջերմային հսկողություն, իդեալական է բարակ հատվածների համար. |
| Ծնոց (Ես) | Լավ | Հարմար է արտադրության համար; պահանջում է պաշտպանիչ գազի օպտիմալացում. |
| SMAW (Ձողիկ) | Չափավոր | Օգտագործեք ցածր ջրածնի էլեկտրոդներ; HAZ-ի փխրունության ռիսկը. |
| FCAW / Լազերային | Սահմանափակ | Կարող է պահանջել նախնական տաքացում; ավելի հաստ հատվածներում ճաքերի վտանգ. |
6. Martensitic չժանգոտվող պողպատների weldability (400 Սերիա)
Մարտենզիտ չժանգոտվող պողպատներ, սովորաբար 410, 420, 431, են բարձր ուժ, կարծրացող համաձուլվածքներ բնութագրվում է ածխածնի բարձր պարունակություն և մարմնի կենտրոնացված քառանկյուն (BCT) մարտենզիտային կառուցվածք.
Այս պողպատները լայնորեն օգտագործվում են Տուրբինային շեղբեր, պոմպի լիսեռներ, պատառաքաղ, փականի բաղադրիչներ, և օդատիեզերական մասեր, որտեղ ուժը և մաշվածության դիմադրությունը կարևոր են.
Մարտենզիտ չժանգոտվող պողպատներն են դժվար է համարվում եռակցումը շնորհիվ իրենց կոշտ ձևավորման միտում, փխրուն միկրոկառուցվածքներ ջերմության ազդեցության գոտում (ՀԱԶ), ինչը մեծացնում է ռիսկը սառը ճեղքում և նվազեցված ամրություն.
Եռակցման հիմնական մարտահրավերները
| Մարտահրավեր | Բացատրություն | Մեղմացման ռազմավարություններ |
| Սառը Cracking / Ջրածնի օգնությամբ ճեղքում | ՀԱԶ-ում առաջանում է կոշտ մարտենզիտ, ենթակա է ճաքերի, եթե առկա է ջրածին. | Տաքացնել 150–300 °C; օգտագործել ցածր ջրածնի էլեկտրոդներ; վերահսկել միջանցումային ջերմաստիճանը. |
| Կարծրություն HAZ-ում | Արագ սառեցումը առաջացնում է բարձր կարծրություն (Վեր > 400), հանգեցնելով փխրունության. | Եռակցումից հետո կոփում 550–650 °C ջերմաստիճանում՝ ճկունությունը վերականգնելու և կարծրությունը նվազեցնելու համար. |
| Խեղաթյուրում & Մնացորդային սթրես | Բարձր ջերմային ընդլայնումը և արագ փուլային փոխակերպումը առաջացնում են մնացորդային սթրես. | Պատշաճ ամրացում, հավասարակշռված եռակցման հաջորդականություն, և վերահսկվող ջերմության մուտքագրում. |
| Կոռոզիայից զգայունություն | HAZ-ը կարող է զգալ կորոզիայի դիմադրության նվազում, հատկապես թաց կամ քլոր պարունակող միջավայրերում. | Ընտրեք կոռոզիակայուն մարտենզիտային դասեր; խուսափել զգայունության ջերմաստիճանի միջակայքից. |
Եռակցման ծախսվող նյութեր & Լցավորիչի ընտրություն
- Ընդհանուր լրացնող մետաղներ: ER410, ER420, ER431, համապատասխանում է հիմնական մետաղի դասին.
- Preheat եւ interpass: 150–300 °C՝ կախված հաստությունից և ածխածնի պարունակությունից.
- Պաշտպանող գազեր: Արգոն կամ Ար + 2% Նա GTAW-ի համար; չոր, ցածր ջրածնի էլեկտրոդներ SMAW-ի համար.
Եռակցման գործընթացի համապատասխանությունը
| Ընթացք | Համապատասխանություն | Նշումներ |
| Շրթնային (Տեգ) | Շատ լավ | Ճշգրիտ հսկողություն; խորհուրդ է տրվում կրիտիկական կամ բարակ հատվածով բաղադրիչների համար. |
| Ծնոց (Ես) | Չափավոր | Պահանջում է ցածր ջերմության ներդրում; կարող է անհրաժեշտ լինել նախատաքացում ավելի հաստ հատվածների վրա. |
| SMAW (Ձողիկ) | Չափավոր | Օգտագործեք ցածր ջրածնի էլեկտրոդներ; պահպանել նախնական տաքացումը. |
| Լազերային / EB Եռակցում | Գերազանց | Տեղական ջեռուցումը նվազեցնում է HAZ-ի չափը և ճաքերի ռիսկը. |
Եռակցումից հետո կատարողականի նկատառումներ
| Կատարման ասպեկտ | Դիտարկումներ պատշաճ եռակցումից հետո | Գործնական հետևանքներ |
| Մեխանիկական ուժ | Եռակցումները կարող են համապատասխանել հիմնական մետաղի առաձգական ուժին հետեռակցումից հետո; ինչպես եռակցված HAZ-ը կարող է կարծրություն ունենալ >400 Վեր. | Բաղադրիչները ձեռք են բերում պահանջվող ուժ և մաշվածության դիմադրություն կոփումից հետո; խուսափեք բեռնումից անմիջապես եռակցումից հետո. |
| Առաձգականություն & Կոշտություն | Մի փոքր կրճատվել է որպես եռակցված HAZ; վերականգնվել է կոփումից հետո. | Կարևոր է ազդեցության ենթակա մասերի համար, ինչպիսիք են պոմպի լիսեռները և փականները. |
| Կոռոզիոն դիմադրություն | ՀԱԶ-ում տեղական մակարդակում կրճատվում է, եթե պատշաճ կերպով չի կոփվում; ընդհանուր առմամբ չափավոր է մարտենզիտիկ դասարանների համար. | Հարմար է ցածր և չափավոր կոռոզիայից միջավայրերի համար; անհրաժեշտության դեպքում օգտագործեք պաշտպանիչ ծածկույթներ. |
| Ծառայության ժամկետը & Ամրություն | Եռակցումից հետո կոփումը ապահովում է երկարաժամկետ կայունություն; չբուժված եռակցումները կարող են ճաքել սթրեսի կամ ցիկլային բեռնման ժամանակ. | Եռակցումից հետո ջերմային բուժումը պարտադիր է անվտանգության կարևոր բաղադրիչների համար. |
7. Դուպլեքս չժանգոտվող պողպատների եռակցման հնարավորություն (2000 Սերիա)
Դուպլեքս չժանգոտվող պողպատներ (DSS), սովորաբար կոչվում է որպես 2000 շարքը (Է.Գ., 2205, 2507), են երկֆազ համաձուլվածքներ պարունակող մոտավորապես 50% ավստենիտ և 50% ֆերիտ.
Այս համադրությունը ապահովում է Բարձր ուժ, Գերազանց կոռոզիոն դիմադրություն, և լավ ամրություն, դարձնելով դրանք իդեալական Քիմիական մշակում, օֆշորային նավթ & գազ, Desalination բույսեր, և ծովային կիրառություններ.
Մինչդեռ դուպլեքս պողպատները զգալի առավելություններ են տալիս ավստենիտիկ կամ ֆերիտիկ դասարանների նկատմամբ, նրանց weldability ավելի զգայուն է անհրաժեշտության պատճառով պահպանել ֆերիտ-ավստենիտ հավասարակշռված հարաբերակցությունը և խուսափել ձևավորումից միջմետաղական փուլեր (սիգմա, chi, կամ քրոմի նիտրիդներ).
Եռակցման հիմնական մարտահրավերները
| Մարտահրավեր | Բացատրություն | Մեղմացման ռազմավարություններ |
| Ֆերիտ-ավստենիտ անհավասարակշռություն | Ֆերիտի ավելցուկը նվազեցնում է ամրությունը; Աուստենիտի ավելցուկը նվազեցնում է կոռոզիոն դիմադրությունը. | Վերահսկել ջերմության ներածման և միջանցքի ջերմաստիճանը; ընտրել համապատասխան լցահարթիչ մետաղ՝ համապատասխան դուպլեքս կազմով. |
| Միջմետաղական փուլի ձևավորում | Սիգմա կամ Չի փուլերը կարող են ձևավորվել 600–1000 °C ջերմաստիճանում, առաջացնելով փխրունություն և նվազեցնել կոռոզիոն դիմադրությունը. | Նվազագույնի հասցրեք ջերմության ներածման և հովացման ժամանակը; խուսափել բազմակի տաքացումներից; եռակցումից հետո արագ սառեցում. |
| Hot Cracking եռակցման մետաղում | Դուպլեքս պողպատները ամրանում են հիմնականում որպես ֆերիտ; փոքր քանակությամբ աուստենիտ, որն անհրաժեշտ է ճաքերը կանխելու համար. | Օգտագործեք լցավորող մետաղներ, որոնք նախատեսված են երկակի եռակցման համար (ERNiCrMo-3 կամ նմանատիպ); պահպանել ֆերիտի թիվը (FN) 30-50. |
| Խեղաթյուրում & Մնացորդային սթրես | Չափավոր ջերմային ընդլայնում; ցածր հաղորդունակությունը կենտրոնացնում է ջերմությունը եռակցման գոտում. | Ճիշտ ամրացում և եռակցման հավասարակշռված հաջորդականություն; միջանցումային ջերմաստիճանը ≤150–250 °C. |
Եռակցման ծախսվող նյութեր & Լցավորիչի ընտրություն
- Ընդհանուր լրացնող մետաղներ: ER2209, ER2594, կամ դուպլեքս համապատասխան լցոնիչներ.
- Ֆերիտի համարը (FN) հսկողություն: FN 30–50 եռակցման մետաղում՝ օպտիմալ ամրության և կոռոզիոն դիմադրության համար.
- Պաշտպանող գազեր: Մաքուր արգոն GTAW-ի համար; Ար + N2-ի փոքր հավելումներ (0.1– 0,2%) կարող է օգտագործվել աուստենիտի կայունացման համար.
Եռակցման գործընթացի համապատասխանությունը
| Ընթացք | Համապատասխանություն | Նշումներ |
| Շրթնային (Տեգ) | Գերազանց | Բարձր հսկողություն ջերմության մուտքագրման և փուլային հավասարակշռության վրա; նախընտրելի է կրիտիկական խողովակաշարերի և անոթների համար. |
| Ծնոց (Ես) | Շատ լավ | Հարմար է արտադրության համար; ուշադիր վերահսկել եռակցման արագությունը և միջանցքի ջերմաստիճանը. |
| SMAW (Ձողիկ) | Չափավոր | Ցածր արտադրողականություն; պահանջում է դուպլեքս համատեղելի ցածր ջրածնի էլեկտրոդներ. |
| Լազերային / EB Եռակցում | Գերազանց | Տեղական ջեռուցումը նվազագույնի է հասցնում HAZ-ը; պահպանում է ֆերիտ-ավստենիտ հավասարակշռությունը. |
Եռակցումից հետո կատարողականի նկատառումներ
| Կատարման ասպեկտ | Դիտարկումներ պատշաճ եռակցումից հետո | Գործնական հետևանքներ |
| Մեխանիկական ուժ | Եռակցման մետաղի առաձգական ուժը սովորաբար 620–720 ՄՊա է; HAZ-ը մի փոքր ցածր է, բայց հիմնական մետաղի 90–95%-ի սահմաններում. | Թույլ է տալիս օգտագործել բարձր ճնշման խողովակաշարերի և կառուցվածքային ծրագրերում; պահպանում է բարձր ամրությունը ավստենիտիկ պողպատների նկատմամբ. |
| Առաձգականություն & Կոշտություն | Լավ, Ազդեցության կոշտություն >100 J սենյակային ջերմաստիճանում, եթե վերահսկվում է ֆերիտի պարունակությունը. | Հարմար է օֆշորային և քիմիական գործարանների միջավայրերի համար; խուսափում է փխրուն ձախողումից HAZ-ում. |
| Կոռոզիոն դիմադրություն | Փոսերի և ճեղքերի կոռոզիայից դիմադրություն, որը համեմատելի է հիմնական մետաղի հետ (PREN 35–40 համար 2205, 2507). | Հուսալի է քլորիդով հարուստ և թթվային միջավայրում; ապահովում է երկարաժամկետ ծառայության ժամկետ. |
| Ծառայության ժամկետը & Ամրություն | Պատշաճ եռակցված դուպլեքս հոդերը դիմակայում են միջհատիկային կոռոզիային և սթրեսային կոռոզիայից ճաքերին. | Բարձր հուսալիություն կրիտիկական օֆշորների համար, քիմիական, և աղազերծման կիրառություններ. |
8. Տեղումների-կարծրացման զոդում (PH) Չժանգոտվող պողպատներ
Տեղումներ-կարծրացնող չժանգոտվող պողպատներ, ինչպիսիք են 17-4 PH, 15-5 PH, մի քանազոր 13-8 Ժամանակ, են մարտենզիտային կամ կիսաուստենիտային համաձուլվածքներ ամրապնդվել է երկրորդային փուլերի վերահսկվող տեղումների միջոցով (Է.Գ., պղնձ, նիբիում, կամ տիտանի միացություններ).
Նրանք համատեղում են Բարձր ուժ, չափավոր կոռոզիոն դիմադրություն, եւ գերազանց կոշտություն, դարձնելով դրանք իդեալական օդատիենտ, պաշտպանություն, քիմիական, և բարձր արդյունավետության մեխանիկական կիրառություններ.
Եռակցման PH չժանգոտվող պողպատներ ներկայացնում է եզակի մարտահրավերներ, քանի որ տեղումների կարծրացման մեխանիզմը խաթարվում է ջերմային ցիկլով, պոտենցիալ տանող փափկեցում ջերմության ազդեցության գոտում (ՀԱԶ) կամ եռակցման մետաղի ամրության կորուստ.
Եռակցման հիմնական մարտահրավերները
| Մարտահրավեր | Բացատրություն | Մեղմացման ռազմավարություններ |
| HAZ Փափկեցում | Նստվածքներ (Է.Գ., Մգոհել, Նբ) լուծարվել եռակցման ժամանակ, նվազեցնելով կարծրությունը և ուժը տեղական մակարդակում. | Եռակցումից հետո ջերմային բուժում (լուծում + ծերացումը) վերականգնել մեխանիկական հատկությունները. |
| Սառը Cracking | Մարտենզիտային կառուցվածքը HAZ-ում կարող է լինել կոշտ և փխրուն; Եռակցումից առաջացած մնացորդային սթրեսները խորացնում են ճաքերը. | Տաքացնել 150–250 °C; ցածր ջրածնի էլեկտրոդներ; վերահսկվող միջանցումային ջերմաստիճան. |
| Խեղաթյուրում & Մնացորդային սթրես | Չափավոր ջերմային ընդլայնում; ջերմային ցիկլերը կարող են առաջացնել դեֆորմացիա և մնացորդային սթրես բարակ հատվածներում. | Պատշաճ ամրացում, ցածր ջերմության մուտքագրում, հավասարակշռված եռակցման հաջորդականություն. |
| Կոռոզիայից դիմադրության նվազեցում | Տեղական փափկեցումը և փոփոխված տեղումները կարող են նվազեցնել կոռոզիոն դիմադրությունը, հատկապես ծերության կամ գերծերության գոտիներում. | Օգտագործեք լուծույթով մշակման հետզոդում; վերահսկել եռակցման ջերմության մուտքագրումը. |
Եռակցման ծախսվող նյութեր & Լցավորիչի ընտրություն
- Լրացուցիչ մետաղներ: Համապատասխանեցված է հիմնական մետաղին (Է.Գ., ER630 համար 17-4 PH).
- Preheat և interpass ջերմաստիճանը: 150–250 °C՝ կախված հաստությունից և աստիճանից.
- Պաշտպանող գազեր: Արգոն կամ Ար + Նա խառնվում է GTAW-ի համար; չոր, ցածր ջրածնի էլեկտրոդներ SMAW-ի համար.
Եռակցման գործընթացի համապատասխանությունը
| Ընթացք | Համապատասխանություն | Նշումներ |
| Շրթնային (Տեգ) | Գերազանց | Ճշգրիտ ջերմային հսկողություն; իդեալական է բարակ հատվածի համար, քննադատական, կամ օդատիեզերական բաղադրիչներ. |
| Ծնոց (Ես) | Շատ լավ | Ավելի բարձր արտադրողականություն; պահանջվում է ջերմության ներածման զգույշ կառավարում. |
| SMAW (Ձողիկ) | Չափավոր | Պահանջում է ցածր ջրածնի էլեկտրոդներ; սահմանափակ է բարակ հատվածների համար. |
| Լազերային / EB Եռակցում | Գերազանց | Նվազեցնում է HAZ լայնությունը և ջերմային ազդեցությունը; պահպանում է հիմնական մետաղի միկրոկառուցվածքը. |
Օրինակ Հետ-եռակցման տվյալները:
| Դասարան | Եռակցման գործընթաց | Առաձգական ուժ (MPA) | Կարծրություն (ԲՈՀ) | Նշումներ |
| 17-4 PH | Շրթնային | 1150 (բազան: 1180) | 30-32 | Եռակցումից հետո ծերացումը պարտադիր է; HAZ փափկեցումը վերականգնված է. |
| 15-5 PH | Ծնոց | 1120 (բազան: 1150) | 28-31 | Բարձր ամրություն և կոռոզիոն դիմադրություն պահպանվում է ծերացումից հետո. |
| 13-8 Ժամանակ | Շրթնային | 1200 (բազան: 1220) | 32-34 | Բարձր ամրության օդատիեզերական բաղադրիչներ; վերահսկվող եռակցումը կարևոր է. |
9. Համեմատական Weldability Ամփոփում
| Ասպեկտ | Օստենիտիկ (300 Սերիա) | Ֆերիտիկ (400 Սերիա) | Մարտենզիտիկ (400 Սերիա) | Կրկնակի (2000 Սերիա) | Տեղումներ-Կարծրացում (PH) |
| Ներկայացուցչական գնահատականներ | 304, 304Լակոտ, 316, 316Լակոտ, 321, 347 | 409, 430, 446 | 410, 420, 431 | 2205, 2507 | 17-4 PH, 15-5 PH, 13-8 Ժամանակ |
| Մեխանիկական Weldability | Գերազանց; HAZ-ը պահպանում է ճկունությունը | Չափավոր; ցածր ճկունություն, HAZ-ը կարող է փխրուն լինել | Չափավոր; սառը ճաքերի բարձր ռիսկ | Լավ; ուժը սովորաբար պահպանվում է | Չափավորից մինչև դժվար; HAZ փափկեցնող |
| Կոռոզիոն դիմադրություն հետզոդում | Գերազանց; ցածր ածխածնային/կայունացված դասարանները կանխում են զգայունությունը | Լավ; կարող է լոկալ կրճատվել, եթե ջերմության ավելցուկային ներածումը | Չափավոր; կարող է լոկալ կրճատվել ՀԱԶ-ում | Գերազանց; պահպանել ֆերիտ-ավստենիտ հավասարակշռությունը | Չափավոր; վերականգնվել է հետեռակցման ջերմային մշակումից հետո |
| Weldability Challenges | Տաք ճեղքվածք, աղավաղում, ծակոտկենություն | Հացահատիկի կոշտացում, ճեղքվածք, HAZ փխրունություն | Կոշտ մարտենզիտային HAZ, սառը ճեղքվածք | Ֆերիտի/ավստենիտի անհավասարակշռություն, միջմետաղական փուլի ձևավորում | HAZ փափկեցնող, մնացորդային սթրես, կրճատված կոշտություն |
| Տիպիկ հետ-եռակցման նկատառումներ | Նվազագույն նախնական տաքացում; ցածր միջանցքային ջերմաստիճան; ընտրովի լուծույթի կռում | Preheat հաստ հատվածների համար; վերահսկվող ջերմության մուտքագրում | Preheat եւ ցածր ջրածնի էլեկտրոդներ; պարտադիր հետեռակցման կոփում | Ջերմային մուտքային հսկողություն; միջանցում ≤150–250 °C; լցահարթիչ մետաղի ընտրություն | Նախապես տաքացնել, ցածր ջրածնի էլեկտրոդներ, պարտադիր հետեռակցման լուծում + ծերացումը |
| Ծրագրեր | Սնունդ, ֆարմա, Քիմիական բույսեր, ծովային, կրիոգենիկա | Ավտոմոբիլային արտանետումներ, ճարտարապետական վահանակներ, բարձր ջերմաստիճանի արդյունաբերական բաղադրիչներ | Փականի բաղադրիչներ, լիսեռներ, Պոմպային մասեր, օդատիենտ | Օֆշորային, Քիմիական բույսեր, անկարգություն, ծովային | Օդատիենտ, պաշտպանություն, բարձր արդյունավետության պոմպեր, վիրաբուժական գործիքներ |
Հիմնական դիտարկումներ:
- Austenitic չժանգոտվող պողպատներ ամենաներողամիտներն են, առաջարկ գերազանց զոդում նվազագույն նախազգուշական միջոցներով.
- Ֆերիտիկ դասարաններ ավելի զգայուն են փխրունություն և հացահատիկի աճ, պահանջում է ջերմության ներածման զգույշ կառավարում.
- Մարտենզիտային պողպատներ կարիք նախնական տաքացում և եռակցումից հետո կոփում սառը ճաքերը կանխելու և ամրությունը վերականգնելու համար.
- Դուպլեքս պողպատներ պահանջել ճշգրիտ փուլային հսկողություն խուսափել ֆերիտով հարուստ կամ փխրուն զոդումներից՝ պահպանելով կոռոզիոն դիմադրությունը.
- PH չժանգոտվող պողպատներ պետք է ենթարկվի հետեռակցման լուծույթի բուժում և ծերացում վերականգնել ուժն ու կարծրությունը.
10. Եզրափակում
Չժանգոտվող պողպատի եռակցման հնարավորությունը ընդգրկում է մի սպեկտր՝ բարձր եռակցման ավստենիտիկ դասերից մինչև մարտենսիտային և PH պողպատներ.
Մինչդեռ դասարանների մեծ մասը կարող է հաջողությամբ զոդվել, հաջողությունը կախված է հասկանալուց մետալուրգիական վարքագիծ, դիմելով համապատասխան եռակցման ընթացակարգեր, և կատարել անհրաժեշտ նախ- կամ եռակցումից հետո ջերմային մշակումներ.
Ինժեներների և ֆաբրիկատների համար, weldability-ը ոչ միայն միացումն է, այլ նաև կոռոզիոն դիմադրության պահպանումը, ուժ, և ծառայության ժամկետը.
Լցանյութի ուշադիր ընտրություն, ջերմային ներածման կառավարում, և կոդերի պահպանումն ապահովում է չժանգոտվող պողպատի բաղադրիչները բավարարում են ինչպես դիզայնի, այնպես էլ կյանքի ցիկլի ակնկալիքները.
ՀՏՀ
Ինչու է 316L ավելի եռակցվող, քան 316 չժանգոտվող պողպատ?
316L-ն ավելի ցածր ածխածնի պարունակություն ունի (C ≤0.03% ընդդեմ. C ≤0.08% համար 316), ինչը կտրուկ նվազեցնում է զգայունության ռիսկը.
Եռակցման ժամանակ, 316Ավելի բարձր ածխածինը հացահատիկի սահմաններում ձևավորում է Cr23C6 կարբիդներ (սպառելով Կր), հանգեցնելով միջգրանուլային կոռոզիայի.
316L-ի ցածր ածխածինը կանխում է դա, հետ ա 95% ASTM A262 IGC թեստավորման անցման արագությունը ընդդեմ. 50% համար 316.
Արդյո՞ք ֆերիտային չժանգոտվող պողպատները պահանջում են նախնական տաքացում?
Ոչ - ֆերիտային չժանգոտվող պողպատներ (409, 430) ունեն ցածր ածխածնի պարունակություն, այնպես որ սառը ճաքերը կանխելու համար նախապես տաքացումն անհրաժեշտ չէ.
Սակայն, հետեռակցման կռում (700-800°C) խորհուրդ է տրվում վերաբյուրեղացնել խոշոր HAZ հատիկները, վերականգնել ճկունությունը և ամրությունը (ավելացնում է ազդեցության էներգիան 40-50%-ով).
Կարող է 17-4 PH չժանգոտվող պողպատը եռակցվում է առանց հետեռակցման ջերմային մշակման?
Տեխնիկապես այո, բայց ՀԱԶ-ը զգալիորեն կփափկացվի (առաձգական ուժը նվազում է 1,150 MPa դեպի 750 MPa H900 խառնվածքի համար).
Բեռը կրող ծրագրերի համար (Է.Գ., օդատիեզերական փակագծեր), հետեռակցման լուծույթի կռում (1,050° C) + նորից ծերացում (480° C) պարտադիր է պղնձի նստվածքների բարեփոխումը, վերականգնում 95% հիմնական մետաղի ամրությունը.
Եռակցման ո՞ր գործընթացը լավագույնն է բարակ ավստենիտիկ չժանգոտվող պողպատի համար (1-3 մմ)?
Շրթնային (Տեգ) իդեալական է՝ դրա ցածր ջերմության ներդրումը (0.5– 1,5 կՋ/մմ) նվազագույնի է հասցնում HAZ-ի չափը և զգայունության ռիսկը, մինչդեռ դրա ճշգրիտ աղեղային կառավարումն ապահովում է բարձր որակ, ցածր ծակոտկեն զոդում.
Օգտագործեք 1-2 մմ վոլֆրամի էլեկտրոդ, արգոն պաշտպանիչ գազ (99.99% մաքուր), և ճամփորդության արագությունը 100–150 մմ/րոպե՝ օպտիմալ արդյունքների համար.
