Jak spawać stal nierdzewną typu duplex?

Celem tego artykułu jest przedstawienie podstawowych zasad i wytycznych dotyczącychspawanie stali nierdzewnej typu duplexaby pomóc w utrzymaniu odporności na korozję i właściwości mechanicznych materiału. Artykuł skupia się na trzech kluczowych aspektach: wyborze spoiwa, doprowadzeniu ciepła i kontroli temperatury międzyściegowej oraz-kontroli jakości spoiny.

 

 

1. Wybór metalu wypełniającego

 

Zasada ogólna: Ogólnie rzecz biorąc, należy stosować spoiwa pasujące do metalu nieszlachetnego.

 

Konkretne przykłady dopasowania:

Do metalu podstawowego Zeron® 100 należy stosować metal wypełniający Zeroon® 100X.

Do metalu nieszlachetnego 2507 należy zastosować metal wypełniający ER2594.

Do metalu podstawowego LDX 2101® należy stosować spoiwo LDX 2101®.

Charakterystyka chemiczna spoiw: Skład chemiczny tych dopasowanych spoiw jest prawie identyczny ze składem metalu nieszlachetnego, ale zawartość niklu jest o 1,5–3% wyższa. Celem zwiększenia zawartości niklu jest wspomaganie tworzenia idealnej równowagi fazowej 50% austenitu i 50% ferrytu w metalu spoiny. Zaletą stosowania tego „nadstopowego” metalu dodatkowego jest to, że-nie jest wymagana obróbka cieplna po spawaniu.

 

Praktyczna elastyczność: W praktyce spawacze czasami odchodzą od zalecanego spoiwa z następujących powodów:

Dostępność: Na przykład LDX 2101® jest często spawany z łatwiej dostępnym spoiwem 2209.

Zwiększona odporność na korozję: Stosowanie spoiwa o wyższej zawartości niklu, chromu i molibdenu może zwiększyć odporność spoiny na korozję.

 

2. Sterowanie dopływem ciepła i temperaturą międzyściegową

 

Najczęstszy błąd kiedyspawanie stali nierdzewnej typu duplexużywa niewłaściwego dopływu ciepła i temperatury międzyściegowej.

Kluczowe wymagania: Stal nierdzewna typu duplex wymaga stosunkowo dużego dopływu ciepła i niskiej temperatury międzyściegowej.

 

Konsekwencje niewłaściwej kontroli:

Niewystarczający dopływ ciepła/niska temperatura międzyściegowa:Powoduje to niewystarczający czas przebywania metalu spoiny w wysokich temperaturach, co prowadzi do nadmiernej zawartości ferrytu i niewystarczającego tworzenia austenitu.

 

Nadmierny dopływ ciepła/niska temperatura międzyściegowa:Powoduje to nadmierny czas przebywania w wysokich temperaturach, co może prowadzić do nadmiernej zawartości austenitu w materiale podstawowym i zwiększać ryzyko tworzenia się azotku i fazy σ.

 

Ostateczny wpływ:Każda nieprawidłowa równowaga fazowa, o której mowa powyżej, znacznie zmniejszy odporność na korozję i wytrzymałość spoiny.

 

3. Po-kontroli jakości spoiny

 

Właściwa kontrola ma kluczowe znaczenie dla zapewnienia jakości spoiny.

Kwalifikacja technologii spawania: Podczas opracowywania procedur spawania należy przetestować spoiny próbne, w tym:

• Badanie odporności na korozję
• Badanie udarności
• Wykrywanie równowagi fazowej ferryt/austenit

 

Kontrola spawów produkcyjnych na miejscu-:Ponieważ badanie niszczące każdej spoiny produkcyjnej jest niepraktyczne, analizator ferrytu jest zwykle używany jako narzędzie szybkiej kontroli kontroli jakości.

 

Zamiar:Do pomiaru zawartości ferrytu w spoinie jako wstępne wskazanie wszelkich problemów ze spawaniem. Nieprawidłowe odczyty są często pierwszą oznaką problemu.

 

Ograniczenia:Analizator ferrytu nie może zastąpić bardziej precyzyjnej analizy metodą mikroskopii metalograficznej. Służy wyłącznie do szybkich kontroli jakości.

 

Dalsze-działania:Jeśli analizator ferrytu wykryje anomalię, należy przeprowadzić badania niszczące i analizę metalograficzną w celu ustalenia pierwotnej przyczyny.

 

Podsumowując, pomyślniespawanie stali nierdzewnej typu duplexzależy od prawidłowego doboru spoiwa nadstopowego, precyzyjnej kontroli parametrów procesu termicznego oraz weryfikacji wyników spawania poprzez rygorystyczną kontrolę jakości (zwłaszcza kontrolę równowagi fazowej).