Aramak
Dubleks paslanmaz çelik tüp çift fazlı östenit ve ferrit yapısına sahip paslanmaz çelik bir malzemedir, tipik bir yapı oranı% 50 östenit ve% 50 ferrittir. Bu yapı, özellikle klorür stres korozyon ortamında yüksek mukavemet, yüksek tokluk ve mükemmel korozyon direnci sağlar. Bununla birlikte, kaynak işlemi sırasında, yanlış çalışma, borunun mekanik özelliklerini ve korozyon direncini ciddi şekilde etkileyecek faz dengesizliğine yol açacaktır.
Kaynakta faz dengesizliğinin nedenleri
Kaynak ısı döngüsü, ana malzemenin ve kaynak alanının mikro yapısını etkileyecektir. Ana nedenler şunları içerir:
Çok yüksek veya çok düşük ısı girişi;
Uygunsuz kaynak hızı;
Ön ısıtma sıcaklığının ve ara katman sıcaklığının zayıf kontrolü;
Çok hızlı veya çok yavaş soğutma hızı;
Kaynak malzemelerinin yanlış seçimi ve koruma gazı.
Yukarıdaki faktörler, östenit fazının tam olarak oluşmasına neden olabilir veya zararlı ikincil fazların (σ fazı ve χ fazı gibi) çökelmesini indükleyebilir ve kaynak alanının mikro yapısının 50:50 oranından sapmasına neden olabilir.
Isı girişini kontrol etmek önemli bir önlemdir
Uygun ısı girişinin korunması, faz dengesizliğini önlemek için temel araçtır. Genellikle 0.5-2.5 kJ/mm arasındaki ısı girişinin kontrol edilmesi önerilir. Isı girişi çok yüksekse, σ fazının veya diğer kırılgan fazların yağışını teşvik edecektir; Isı girişi çok düşükse, kaynak metali çok hızlı soğuyabilir, östenit fazı tamamen çökelemez, ferrit oranı artar ve tokluk azalır.
Çok katmanlı çok geçişli kaynak ve dar kaynak teknolojisi kullanmak, tek bir geçişin ısı girişini etkili bir şekilde azaltabilir ve olumsuz yapıların oluşumunu azaltabilir.
Uygun bir kaynak yöntemi seçin
Farklı kaynak yöntemlerinin yapının kontrolü üzerinde önemli bir etkisi vardır. Yaygın kaynak yöntemleri şunları içerir:
Gaz tungsten ark kaynağı (GTAW/TIG): Yapının düzenlenmesine elverişli kök kaynağı, kontrol edilebilir ısı girişi için uygun;
Gaz Metal Ark Kaynağı (Gmaw/MIG): Kaynakların doldurulması ve kapatılması için uygun ve parametrelerin uygun şekilde ayarlanmasıyla iyi yapılar elde edilebilir;
Lazer Kaynak ve Plazma Ark Kaynağı: Isıdan etkilenen bölge dardır ve uygun kontrol yapının sapmasını azaltabilir.
Darbeli ark kaynağının kullanımı daha hassas ısı giriş kontrolü elde edebilir ve östenit fazının oluşumunu destekleyebilir.
Doğru kaynak malzemeleri seçimi
Dolgu malzemesinin bileşimi, kaynaktaki östenit içeriğinin hedefe ulaşabilmesini sağlamalıdır. Genellikle, temel malzemeden biraz daha yüksek nikel içeriğine sahip bir kaynak teli veya elektrot. Örneğin, UNS S32205 taban malzemesi için dolgu malzemesi, kaynaktan sonra östenit rejenerasyonunu teşvik etmek için temel malzemeden%8.5%9,5 nikel içeriğine sahip ER2209 kaynak teli olabilir.
Ek olarak, zararlı inklüzyonlar oluşturma olasılığını azaltmak için dolgu malzemesindeki fosfor, kükürt ve diğer safsızlıkların safsızlık içeriğinden kaçınılmalıdır.
Gaz koruma kalitesi çok önemlidir
TIG kaynağı veya MIG kaynağı sırasında, koruma gazının saflığı ve bileşimi mikroyapı kontrolünde önemli bir rol oynar. Yüksek saflıkta argon veya argon/azot karışık gaz seçilmelidir. Doğru miktarda azot, östenit fazının oluşumunu teşvik edebilir ve çukurlaşma direncini iyileştirmeye yardımcı olabilir. Genellikle,% 1-2 azotlu karışık gazın mikro yapı optimizasyonu üzerinde önemli bir etkisi vardır.
Oksit ara katmanlarının veya tane sınır oksit bölgelerinin oluşumunu önlemek için kaynak sırasında hava infiltrasyonundan kaçınılmalıdır.
Soğutma oranı orta olmalıdır
Çok hızlı soğutma, östenitin zamanla çökelmesini önleyerek aşırı ferrit ile sonuçlanır. Çok yavaş soğutma σ fazının çökelmesine yol açabilir. İdeal soğutma yöntemi, havada doğal soğutma, zorla hava soğutma veya su soğutma önlemektir.
Kalın duvarlı borular için, soğutma eğrisinin nazik olduğundan ve mikroyapı dönüşümünün yeterli olduğundan emin olmak için sıcaklık kontrol battaniyeleri veya yakalanma sonrası yalıtım ölçümleri uygun şekilde kullanılabilir.
Katman aracı sıcaklığını kontrol edin
Çok geçişli kaynaklarda, katmanlar arası sıcaklık kontrolü, faz dengesizliğini önlemek için anahtar adımlardan biridir. Genellikle ara katman sıcaklığının 150 ° C'yi geçmemesi önerilir. Aşırı araya girici sıcaklığı ısı birikimine neden olur, tane sınırı difüzyon oranını artırır ve kırılgan fazların çökelmesini indükler. Sıcaklığı gerçek zamanlı olarak izlemek için bir kızılötesi termometre kullanmak, kaynak işleminin kontrol edilebilirliğini artırabilir.
Koşma sonrası ısı işlemi ve metalografik test
Deniz mühendisliği, petrol ve gaz ekipmanı gibi kilit alanlarda kullanılanlar gibi özel amaçlar için dubleks çelik tüpler için, anlama sonrası çözelti tavlama (genellikle 1050-1120 ° C'de) yapılması ve daha sonra ideal dubleks yapı oranını geri yüklemek ve zararlı çökeltileri çözmek için hızla serin olması önerilir.
Kaynaktan sonra, kaynak alanının faz oranını kontrol etmek için bir metalografik mikroskop kullanılmalıdır veya bir ferrit içerik dedektörü (manyetik indüksiyon aracı gibi), östenit içeriğinin% 35 ile% 65 arasında olmasını sağlamak için kantitatif analiz için kullanılmalıdır. .
