Aramak
Martensitik paslanmaz çelik borular petrol, gaz, kimya endüstrisi, havacılık, gemi inşa ve nükleer enerji alanlarında yaygın olarak kullanılmaktadır. Yüksek mukavemet, iyi aşınma direncine ve belirli korozyon direncine sahiptirler ve yüksek talep gören çalışma koşulları için idealdir. Kaynak, bağlantılı ve imalatta önemli bir işlem bağlantısı olarak, martensitik paslanmaz çelik boruların yapısal bütünlüğü ve servis ömründe hayati bir rol oynar. Bununla birlikte, bu malzemenin benzersiz metalografik yapısı ve ısıl işlem özellikleri nedeniyle, kaynak işlemi sırasında kullanım performansını ve güvenliğini etkileyen bir dizi kusur kolayca üretilir.
Soğuk çatlaklar (söndürme çatlakları)
Soğuk çatlaklar, martensitik paslanmaz çelik boruları kaynak yaparken en yaygın ve en tehlikeli kusurlardan biridir. Bu tip paslanmaz çelik yüksek karbon ve krom içerir ve kaynak soğutma işlemi sırasında martensitik dönüşüm meydana gelir, bu da büyük yapısal stres ve artık strese neden olur. Yüksek zorluklu martensitik yapı gerilme stresi ile bindirildiğinde, kaynak veya ısıdan etkilenen bölgede gecikmiş çatlaklar veya soğuk çatlaklar meydana gelmesi muhtemeldir.
Soğuk çatlaklar genellikle kaynaktan birkaç saat hatta günler sonra ortaya çıkar ve oldukça gizlenir ve hızla genişler, bu da yapının yorulma performansını ve güvenliğini ciddi şekilde etkiler. Soğuk çatlakların oluşmasını önlemek için genellikle kaynak alanını önceden ısıtmak ve uygun tavlama tedavisini benimsemek gerekir.
Sıcak çatlaklar (katı çözelti çatlakları)
Sıcak çatlaklar esas olarak, tahıl sınırının bağlanma mukavemetini aşan sıvı metalin büzülme stresinden kaynaklanan kaynağın katılaşma işlemi sırasında ortaya çıkar. Martensitik paslanmaz çelik, yüksek kaynak sıcaklıklarında düşük eritme noktası ötektikleri oluşturan ve tane sınırlarında toplanan, tane sınır gücünü azaltan ve sıcak çatlak riskini arttıran, kükürt (ler) ve fosfor (P) gibi belirli miktarda safsızlık elemanları içerir.
Sıcak çatlaklar genellikle ince, derin ve dar şekillerle tahıl sınırları boyunca doğrusal olarak dağıtılır. Görünüşte tespit edilmesi kolay değildir ve sadece X-ışını veya ultrasonik testlerle bulunabilir. Düşük kükürt ve düşük fosfor kaynak malzemeleri kullanmak, ısı girişini kontrol etmek ve kaynak parametrelerini optimize etmek, sıcak çatlakları önlemek için önemli araçlardır.
Hidrojen kaynaklı çatlaklar (gecikmiş çatlaklar)
Kaynak sırasında nem, yağ, pas veya yetersiz kurutulmuş kaynak malzemeleri varsa, hidrojen sokulacaktır. Hidrojen atomları, yüksek sıcaklıklarda kaynak metalinde çözünür ve yüksek basınçlı gaz oluşturmak için soğutma işlemi sırasında kusurlar veya inklüzyonlar içinde toplanır, bu da hidrojen kaynaklı çatlaklara neden olur.
Yüksek sertleştirilebilirliği nedeniyle, martensitik paslanmaz çelik hidrojene karşı oldukça hassastır ve hidrojen kaynaklı çatlamaya çok eğilimlidir. Bu tip çatlak genellikle kaynaktan sonra soğutma aşamasında meydana gelir ve statik yük veya hafif harici yük altında genişleyebilir. Düşük hidrojen kaynak işleminin kullanımı, kaynaktan önce ön ısıtma ve kaynaktan sonra yavaş soğutma, hidrojen kaynaklı çatlakları azaltmak için etkili önlemlerdir.
Sertleştirilmiş yapının neden olduğu kırılgan arıza
Martensitik paslanmaz çelik kaynak alanında, özellikle ısıldan etkilenen bölgede (HAZ), lokal ısıtma ve hızlı soğutma nedeniyle, karbür çökeltmesinin eşlik ettiği yüksek sertlik kırılgan martensitik yapı oluşturmak kolaydır, bu da lokal sertlikte keskin bir azalmaya neden olur.
Yüksek sertlik alanı düzgün bir şekilde temperlenmezse, darbe yükü veya yorgunluk yükü altında kırılgan kırığa neden olmak çok kolaydır. Isıldan etkilenen bölgenin Embrittlasyonu genellikle kaynak arızasının temel nedenlerinden biridir ve aynı zamanda kaynak işlemi değerlendirmesinde anahtar kontrol öğesidir.
Oksidasyon inklüzyonları ve eksik füzyon kusurları
Martensitik paslanmaz çeliğin kaynağı sırasında yeterli koruma gazı veya yanlış ekranlama yöntemi kullanılmazsa, kaynak metali ciddi şekilde oksitlenir, oksit inklüzyonları oluşturur ve kaynak metalinin saflığını azaltır. Oksidasyon inklüzyonları sadece gücü azaltmakla kalmaz, aynı zamanda hizmet sırasında arızayı indüklemesi kolay olan çatlak kaynakları haline gelir.
Aynı zamanda, çok düşük kaynaklı ısı girişi, zayıf oluk hazırlığı veya zayıf operasyon teknolojisi, eksik füzyona veya eksik penetrasyon kusurlarına yol açabilir. Bu tür kusurlar, yapının yük taşıyan kesit alanını azaltır ve yorgunluk çatlaklarına ve erken kırıklara neden olan önemli faktörlerdir.
Aşırı deformasyon ve artık stres
Martensitik paslanmaz çeliğin kaynak işlemi sırasında faz değişikliği genişlemesi ve kasılması nedeniyle, stres alanı karmaşıktır ve kaynaktan sonra büyük kalıntı gerilim ve kaynak deformasyonu kolayca oluşur. Kontrol edilmezse, sadece boru hattının veya yapının boyutsal doğruluğunu etkilemekle kalmaz, aynı zamanda stres korozyonu çatlamasına da neden olabilir.
Isı girişini kontrol ederek, makul bir kaynak dizisi, uygun armatür konumlandırma ve boşluk sonrası ısı işlemi benimseyerek deformasyon etkili bir şekilde azaltılabilir ve artık stres salınabilir.
Kaynak gözenekliliği ve gözenekleri
Kaynak sırasında nem, yağ veya kararsız koruyucu gaz varsa, gözeneklilik kusurları oluşacaktır. Bu gözeneklerin çoğu kaynağın içine dağıtılır. Boyutları küçük olmalarına rağmen, yüksek basınç veya aşındırıcı ortamlarda kolayca stres konsantrasyon noktaları haline gelebilirler.
Gözenekler, özellikle gaz veya yüksek basınçlı sıvıları taşıyan boru hatlarında kaynakların yoğunluğunu ve sızdırmazlığını da etkileyebilir. Onların varlığı sistemin güvenli çalışmasını ciddi şekilde etkileyecektir.
