Εισαγωγή
Κατά την κατασκευή χημικού και πετρελαϊκού εξοπλισμού, προκειμένου να εξοικονομηθεί ακριβό νικέλιο, ο χάλυβας συχνά συγκολλάται σε νικέλιο και κράματα.
Τα κύρια προβλήματα της συγκόλλησης
Κατά τη συγκόλληση, τα κύρια συστατικά στη συγκόλληση είναι ο σίδηρος και το νικέλιο, τα οποία είναι ικανά για άπειρη αμοιβαία διαλυτότητα και δεν σχηματίζουν διαμεταλλικές ενώσεις. Γενικά, η περιεκτικότητα σε νικέλιο στη συγκόλληση είναι σχετικά υψηλή, επομένως στη ζώνη τήξης του συγκολλημένου συνδέσμου δεν σχηματίζεται στρώμα διάχυσης. Το κύριο πρόβλημα με τη συγκόλληση είναι η τάση δημιουργίας πορώδους και θερμών ρωγμών στη συγκόλληση.
1.Πορώδες
Ο χάλυβας και το νικέλιο και τα κράματά του κατά τη συγκόλληση, οι κύριοι παράγοντες που επηρεάζουν το σχηματισμό πορώδους στη συγκόλληση είναι το οξυγόνο, το νικέλιο και άλλα στοιχεία κράματος.
① Η επίδραση του οξυγόνου. Συγκόλληση, το υγρό μέταλλο μπορεί να διαλύσει περισσότερο οξυγόνο και οξυγόνο σε υψηλές θερμοκρασίες και οξείδωση νικελίου, ο σχηματισμός NiO, NiO μπορεί να αντιδράσει με υδρογόνο και άνθρακα στο υγρό μέταλλο για να δημιουργήσει υδρατμούς και μονοξείδιο του άνθρακα στη στερεοποίηση της λιωμένης λίμνης, όπως πολύ αργά για να διαφύγει, υπολείμματα πορώδους στο σχηματισμό. Σε καθαρό νικέλιο και συγκόλληση με βυθισμένο τόξο Q235-A συγκόλλησης σιδήρου και νικελίου, στην περίπτωση που η περιεκτικότητα σε άζωτο και υδρογόνο δεν αλλάζει πολύ, όσο υψηλότερη είναι η περιεκτικότητα σε οξυγόνο στη συγκόλληση, τόσο μεγαλύτερος είναι ο αριθμός των πόρων στη συγκόλληση.
② Η επίδραση του νικελίου. Στη συγκόλληση σιδήρου-νικελίου, η διαλυτότητα του οξυγόνου στο σίδηρο και το νικέλιο είναι διαφορετική, η διαλυτότητα του οξυγόνου στο υγρό νικέλιο είναι μεγαλύτερη από εκείνη του υγρού σιδήρου, ενώ η διαλυτότητα του οξυγόνου στο στερεό νικέλιο είναι μικρότερη από εκείνη του στερεού σιδήρου, επομένως, η διαλυτότητα του οξυγόνου είναι μεγαλύτερη από τη διαλυτότητα του οξυγόνου στο στερεό νικέλιο η σιδερένια κρυστάλλωση της ξαφνικής αλλαγής. Επομένως, η τάση πορώδους στη συγκόλληση όταν Ni είναι 15%~30% είναι μικρή και όταν η περιεκτικότητα σε Ni είναι μεγάλη, η τάση πορώδους αυξάνεται περαιτέρω στο 60%~90% και η ποσότητα του διαλυμένου χάλυβα είναι βέβαιο ότι θα μειωθεί, προκαλώντας έτσι την τάση σχηματισμού πορώδους να γίνει μεγαλύτερη.
③ Η επίδραση άλλων στοιχείων κράματος. Όταν η συγκόλληση σιδήρου-νικελίου περιέχει μαγγάνιο, χρώμιο, μολυβδαίνιο, αλουμίνιο, τιτάνιο και άλλα στοιχεία κράματος ή σε ευθυγράμμιση με το κράμα, μπορεί να βελτιώσει την αντιπορώδη συγκόλληση, αυτό οφείλεται στο ότι το μαγγάνιο, το τιτάνιο και το αλουμίνιο, κ.λπ. έχουν το ρόλο της αποοξυγόνωσης, ενώ το χρώμιο και το μολυβδένιο βελτιώνουν τη στερεότητα του μετάλλου. Έτσι, το νικέλιο και ο ανοξείδωτος χάλυβας 1Cr18Ni9Ti συγκολλούν αντιπορώδη από τη συγκόλληση χάλυβα νικελίου και Q235-A. Το αλουμίνιο και το τιτάνιο μπορούν επίσης να σταθεροποιήσουν το άζωτο σε σταθερές ενώσεις, οι οποίες μπορούν επίσης να βελτιώσουν την αντιπορώδη συγκόλληση.
2. Θερμική πυρόλυση
Ο χάλυβας και το νικέλιο και τα κράματά του στη συγκόλληση, ο κύριος λόγος για τη θερμική ρωγμή είναι ότι, λόγω της υψηλής συγκόλλησης νικελίου με δενδριτική οργάνωση, στην άκρη των χονδροειδών κόκκων, συγκεντρώνεται σε έναν αριθμό συνκρυστάλλων χαμηλού σημείου τήξης, αποδυναμώνοντας έτσι τη σύνδεση μεταξύ των κόκκων, μειώνοντας την αντίσταση του μετάλλου συγκόλλησης στη ρωγμή. Επιπλέον, η περιεκτικότητα σε νικέλιο του μετάλλου συγκόλλησης είναι πολύ υψηλή ώστε το μέταλλο συγκόλλησης να δημιουργήσει θερμική πυρόλυση έχει σημαντικό αντίκτυπο στη συγκόλληση σιδήρου-νικελίου, το οξυγόνο, το θείο, ο φώσφορος και άλλες ακαθαρσίες στην τάση θερμικής ρωγμής συγκόλλησης έχει επίσης μεγάλη επίδραση.
Όταν χρησιμοποιείτε ροή χωρίς οξυγόνο, λόγω της μείωσης της ποιότητας του οξυγόνου, του θείου, του φωσφόρου και άλλων επιβλαβών ακαθαρσιών στη συγκόλληση, ιδιαίτερα της μείωσης της περιεκτικότητας σε οξυγόνο, έτσι ώστε η ποσότητα της ρωγμής να μειώνεται σημαντικά. Επειδή η κρυστάλλωση της λιωμένης λίμνης, το οξυγόνο και το νικέλιο μπορούν να σχηματίσουν ευτηκτική Ni + NiO, ευτηκτική θερμοκρασία 1438 ℃ και το οξυγόνο μπορεί επίσης να ενισχύσει τις βλαβερές συνέπειες του θείου. Έτσι, όταν η περιεκτικότητα σε οξυγόνο στη συγκόλληση είναι υψηλή, η τάση θερμικής πυρόλυσης είναι μεγαλύτερη.
Το Mn, Cr, Mo, Ti, Nb και άλλα στοιχεία κράματος, μπορούν να βελτιώσουν την αντίσταση στη ρωγμή του μετάλλου συγκόλλησης. Τα Mn, Cr, Mo, Ti, Nb είναι μεταμορφωμένοι παράγοντες, μπορούν να βελτιώσουν την οργάνωση της συγκόλλησης και μπορούν να διαταράξουν την κατεύθυνση της κρυστάλλωσής της. MnS, το οποίο μειώνει τις βλαβερές συνέπειες του θείου.
Μηχανικές ιδιότητες συγκολλημένων αρμών
Οι μηχανικές ιδιότητες των αρμών συγκόλλησης σιδήρου-νικελίου σχετίζονται με τα μεταλλικά υλικά πλήρωσης και τις παραμέτρους συγκόλλησης. Κατά τη συγκόλληση καθαρού νικελίου και χάλυβα χαμηλής περιεκτικότητας σε άνθρακα, όταν το ισοδύναμο Ni στη συγκόλληση είναι μικρότερο από 30%, υπό την ταχεία ψύξη της συγκόλλησης, θα εμφανιστεί μια δομή μαρτενσίτη στη συγκόλληση, προκαλώντας απότομη πτώση της πλαστικότητας και της σκληρότητας της ένωσης. Επομένως, για να επιτευχθεί καλύτερη πλαστικότητα και σκληρότητα της άρθρωσης, το ισοδύναμο Ni στη συγκόλληση σιδήρου-νικελίου πρέπει να είναι μεγαλύτερο από 30%
Ώρα δημοσίευσης: Μαρ-10-2025