Bevezetés
Vegyi és kőolajipari berendezések gyártása során a drága nikkel megtakarítása érdekében az acélt gyakran nikkelhez és ötvözetekhez hegesztik.
A hegesztés főbb problémái
Hegesztéskor a varrat fő alkotóelemei a vas és a nikkel, amelyek végtelen kölcsönös oldódásra képesek, és nem képeznek intermetallikus vegyületeket. Általánosságban elmondható, hogy a hegesztési varrat nikkeltartalma viszonylag magas, így a hegesztett kötés fúziós zónájában nem képződik diffúziós réteg. A hegesztés fő problémája az, hogy a varratban porozitás és forró repedések keletkeznek.
1.Porozitás
Az acél és a nikkel és ötvözetei hegesztéskor a hegesztési varrat porozitásának kialakulását befolyásoló fő tényezők az oxigén, a nikkel és egyéb ötvözőelemek.
① Az oxigén hatása. Hegesztéskor a folyékony fém több oxigént és oxigént oldhat fel magas hőmérsékleten és nikkel oxidáció esetén, a NiO, NiO képződése reakcióba léphet a folyékony fémben lévő hidrogénnel és szénnel, vízgőzt és szén-monoxidot hozva létre az olvadt medence megszilárdulásakor, például túl későn távozik, a hegesztési varratban a porozitás kialakulása miatt. A vas és nikkel varrat tiszta nikkel és Q235-A merülőíves hegesztésénél a nitrogén és hidrogén tartalom esetén nem sokat változik, minél nagyobb a varrat oxigéntartalma, annál nagyobb a pórusok száma a varratban.
② A nikkel hatása. A vas-nikkel hegesztésben az oxigén oldhatósága vasban és nikkelben eltérő, a folyékony nikkelben az oxigén oldhatósága nagyobb, mint a folyékony vasban, míg az oxigén oldhatósága a szilárd nikkelben kisebb, mint a szilárd vasban, ezért a hirtelen változás nikkelkristályosodásában az oxigén oldhatósága kifejezettebb, mint a hirtelen kristályosodási változásé. Ezért a hegesztési varrat porozitási tendenciája, amikor a Ni 15%–30%, kicsi, és ha a Ni-tartalom nagy, a porozitás tendenciája tovább növekszik 60%–90% -ra, és az oldott acél mennyisége biztosan csökken, így a porozitás kialakulásának tendenciája nő.
③ Egyéb ötvözőelemek hatása. Ha a vas-nikkel varrat mangánt, krómot, molibdént, alumíniumot, titánt és egyéb ötvözőelemeket tartalmaz, vagy az ötvözettel összhangban, javíthatja a varrat porozitását, ez annak köszönhető, hogy a mangán, a titán és az alumínium stb. oxigéntelenítő, míg a króm és a molibdén javítja a szilárd fém oldhatóságát. Tehát a nikkel és az 1Cr18Ni9Ti rozsdamentes acél hegesztési porozitást biztosít, mint a nikkel és a Q235-A acélhegesztés. Az alumínium és a titán a nitrogént is megköti stabil vegyületekben, ami szintén javíthatja a hegesztési varrat porozitását.
2. Termikus repedés
A hegesztési varratban az acél és nikkel és ötvözetei a termikus repedés fő oka, hogy a magas nikkeltartalmú, dendrites szerkezetű varrat miatt a durva szemcsék szélén számos alacsony olvadáspontú kokristályban koncentrálódik, így gyengül a szemcsék közötti kapcsolat, csökkentve a hegesztési fém repedésállóságát. Ezenkívül a hegesztési varrat nikkeltartalma túl magas ahhoz, hogy a hegesztési fém termikus repedést hozzon létre, jelentős hatással van a vas-nikkel varratra, az oxigén, a kén, a foszfor és egyéb szennyeződések szintén nagy hatással vannak a hegesztési varrat hőrepedési hajlamára.
Oxigénmentes fluxus alkalmazásakor a hegesztési varrat oxigén, kén, foszfor és egyéb káros szennyeződések minőségének csökkenése, különösen az oxigéntartalom csökkenése miatt, így a repedés mértéke jelentősen csökken. Mivel az olvadt medence kristályosodása, az oxigén és a nikkel eutektikus Ni + NiO-t képezhet, eutektikus hőmérséklete 1438 ℃, és az oxigén is erősítheti a kén káros hatásait. Tehát amikor a hegesztési varrat oxigéntartalma magas, nagyobb a termikus repedés hajlama.
A Mn, Cr, Mo, Ti, Nb és egyéb ötvözőelemek javíthatják a hegesztési fém repedésállóságát. A Mn, Cr, Mo, Ti, Nb metamorf szerek, finomíthatják a varrat szerveződését, és megzavarhatják a kristályosodás irányát. Az Al, Ti egy erős deoxidálószer is, csökkentheti az oxigén mennyiségét a hegesztésben. kénből.
A hegesztett kötések mechanikai tulajdonságai
A vas-nikkel hegesztési kötések mechanikai tulajdonságai a töltőfém anyagoktól és a hegesztési paraméterektől függenek. Tiszta nikkel és alacsony széntartalmú acél hegesztésekor, amikor a hegesztési varrat Ni-egyenértéke kevesebb, mint 30%, a varrat gyors lehűlése alatt martenzit szerkezet jelenik meg a varratban, ami a varrat plaszticitását és szívósságát jelentősen csökkenti. Ezért a kötés jobb plaszticitása és szívóssága érdekében a vas-nikkel hegesztésben a Ni-egyenértéknek 30%-nál nagyobbnak kell lennie.
Feladás időpontja: 2025. március 10