Как сваривать дуплексную нержавеющую сталь?

Целью данной статьи является предоставление основных правил и рекомендаций подуплексная сварка нержавеющей сталидля поддержания коррозионной стойкости и механических свойств материала. В статье основное внимание уделяется трем ключевым аспектам: выбору присадочного металла, регулированию тепловложения и межпроходной температуры, а также контролю качества после-сварки.

 

 

1. Выбор присадочного металла

 

Общий принцип: Как правило, следует использовать присадочные металлы, соответствующие основному металлу.

 

Конкретные примеры соответствия:

Для основного металла Zeroon® 100 следует использовать присадочный металл Zeroon® 100X.

Для основного металла 2507 следует использовать присадочный металл ER2594.

Для основного металла LDX 2101® следует использовать присадочный металл LDX 2101®.

Химические характеристики присадочных металлов: Химический состав этих подобранных присадочных металлов практически идентичен составу основного металла, но содержание никеля на 1,5–3% выше. Целью увеличения содержания никеля является содействие формированию идеального фазового баланса 50% аустенита и 50% феррита в металле сварного шва. Преимущество использования этого «суперсплавного» присадочного металла состоит в том, что после-термическая обработка сварки не требуется.

 

Практическая гибкость. На практике сварщики иногда отклоняются от рекомендованного присадочного металла по следующим причинам:

Доступность: Например, LDX 2101® часто сваривается с более доступным присадочным металлом 2209.

Улучшенная коррозионная стойкость. Использование присадочного металла с более высоким содержанием никеля, хрома и молибдена может повысить коррозионную стойкость сварного шва.

 

2. Тепловложение и контроль температуры между проходами

 

Самая распространенная ошибка, когдадуплексная сварка нержавеющей сталииспользуется неподходящая тепловая мощность и температура между проходами.

Ключевые требования: Дуплексная нержавеющая сталь требует относительно высокого тепловложения и низкой температуры между проходами.

 

Последствия неправильного контроля:

Недостаточная тепловложение/низкая температура между проходами:Это приводит к недостаточному времени пребывания металла сварного шва при высоких температурах, что приводит к избыточному содержанию феррита и недостаточному образованию аустенита.

 

Чрезмерное тепловложение/низкая температура между проходами:Это приводит к чрезмерному времени пребывания при высоких температурах, что потенциально может привести к чрезмерному содержанию аустенита в основном материале и увеличению риска образования нитридов и σ-фаз.

 

Окончательный эффект:Любой неправильный баланс фаз, упомянутый выше, значительно снизит коррозионную стойкость и прочность сварного шва.

 

3. После-контроль качества сварных швов

 

Правильный контроль имеет решающее значение для обеспечения качества сварного шва.

Аттестация процедуры сварки. При разработке технологии сварки необходимо провести испытания контрольных сварных швов, в том числе:

• Испытание на коррозионную стойкость
• Испытание на ударную вязкость
• Обнаружение фазового баланса феррита/аустенита

 

Проверка производственных сварных швов-на месте:Поскольку разрушающий контроль каждого производственного сварного шва нецелесообразен, в качестве инструмента быстрого контроля качества обычно используется анализатор феррита.

 

Цель:Для измерения содержания феррита в сварном шве как предварительного признака любых проблем со сваркой. Аномальные показания часто являются первым признаком проблемы.

 

Ограничения:Анализатор ферритов не может заменить более точный металлографический микроскопический анализ. Это только для быстрых проверок качества.

 

Последующие-действия:Если анализатор ферритов обнаруживает аномалию, необходимо провести разрушающее испытание и металлографический анализ для определения основной причины.

 

Подводя итог, успешныйсварка дуплексной нержавеющей стализависит от правильного выбора суперлегирующего присадочного металла, точного контроля параметров термического процесса и проверки результатов сварки путем строгого контроля качества (особенно проверки фазового баланса).