Introducere
La fabricarea echipamentelor chimice și petroliere, pentru a economisi nichel scump, oțelul este adesea sudat cu nichel și aliaje.
Principalele probleme ale sudurii
La sudare, componentele principale din sudare sunt fierul și nichelul, care sunt capabile de solubilitate reciprocă infinită și nu formează compuși intermetalici. În general, conținutul de nichel din sudură este relativ mare, astfel încât în zona de fuziune a îmbinării sudate nu se formează un strat de difuzie. Principala problemă cu sudarea este tendința de a produce porozitate și fisuri fierbinți în sudare.
1.Porozitate
Oțelul și nichelul și aliajele sale la sudare, principalii factori care afectează formarea porozității în sudare sunt oxigenul, nichelul și alte elemente de aliere.
① Efectul oxigenului. Sudarea, metalul lichid poate dizolva mai mult oxigen, iar oxigenul la temperaturi ridicate și oxidarea nichelului, formarea de NiO, NiO poate reacționa cu hidrogen și carbon din metalul lichid pentru a genera vapori de apă și monoxid de carbon în solidificarea bazinului topit, cum ar fi prea târziu pentru a scăpa, reziduale în sudare la formarea porozității. În nichel pur și sudarea cu arc submers Q235-A a fierului și nichelului, în cazul conținutului de azot și hidrogen nu se schimbă mult, cu cât este mai mare conținutul de oxigen din sudare, cu atât este mai mare numărul de pori din sudare.
② Efectul nichelului. În sudarea fier-nichel, solubilitatea oxigenului în fier și nichel este diferită, solubilitatea oxigenului în nichel lichid este mai mare decât cea a fierului lichid, în timp ce solubilitatea oxigenului în nichel solid este mai mică decât cea a fierului solid, prin urmare, solubilitatea oxigenului în cristalizarea nichelului este o schimbare bruscă mai pronunțată a schimbării bruște. Prin urmare, tendința de porozitate în sudură atunci când Ni este de 15% ~ 30% este mică, iar când conținutul de Ni este mare, tendința de porozitate crește în continuare la 60% ~ 90%, iar cantitatea de oțel dizolvat este obligată să scadă, determinând astfel tendința de formare a porozității să devină mai mare.
③ Influența altor elemente de aliere. Atunci când sudarea fier-nichel conține mangan, crom, molibden, aluminiu, titan și alte elemente de aliere sau în conformitate cu aliajul, poate îmbunătăți anti-porozitatea sudurii, acest lucru se datorează manganului, titanului și aluminiului etc. au rolul de dezoxigenare, în timp ce cromul și molibdenul pentru a îmbunătăți solubilitatea metalului solid. Deci, nichel și oțel inoxidabil 1Cr18Ni9Ti sudează anti-porozitate decât sudarea cu nichel și oțel Q235-A. De asemenea, aluminiul și titanul pot fixa azotul în compuși stabili, ceea ce poate îmbunătăți, de asemenea, anti-porozitatea sudurii.
2. Fisura termica
Oțelul și nichelul și aliajele sale în sudare, principalul motiv pentru cracarea termică este că, datorită sudurii cu nichel ridicat cu organizare dendritică, în marginea granulelor grosiere, se concentrează într-un număr de co-cristale cu punct de topire scăzut, slăbind astfel legătura dintre granule, reducând rezistența la fisurarea metalului de sudare. În plus, conținutul de nichel al metalului de sudură este prea mare pentru ca metalul de sudură să producă fisurare termică are un impact semnificativ în sudarea fier-nichel, oxigenul, sulful, fosforul și alte impurități asupra tendinței de fisurare termică de sudare are, de asemenea, un impact mare.
Când se utilizează flux fără oxigen, datorită reducerii calității oxigenului, sulfului, fosforului și a altor impurități dăunătoare din sudare, în special scăderea conținutului de oxigen, astfel încât cantitatea de fisurare este mult redusă. Deoarece cristalizarea bazinului topit, oxigenul și nichelul pot forma eutectic Ni + NiO, temperatura eutectică de 1438 ℃, iar oxigenul poate întări, de asemenea, efectele nocive ale sulfului. Deci, atunci când conținutul de oxigen din sudură este mare, tendința de fisurare termică este mai mare.
Mn, Cr, Mo, Ti, Nb și alte elemente de aliere, pot îmbunătăți rezistența la fisurare a metalului de sudură. Mn, Cr, Mo, Ti, Nb sunt agenți metamorfici, pot rafina organizarea sudurii și pot perturba direcția de cristalizare. efectele nocive ale sulfului.
Proprietățile mecanice ale îmbinărilor sudate
Proprietățile mecanice ale îmbinărilor de sudură fier-nichel sunt legate de materialele metalice de umplutură și parametrii de sudare. Când sudați nichel pur și oțel cu conținut scăzut de carbon, când echivalentul Ni în sudare este mai mic de 30%, sub răcirea rapidă a sudurii, va apărea o structură de martensită în sudare, ceea ce face ca plasticitatea și duritatea îmbinării să scadă brusc. Prin urmare, pentru a obține o mai bună plasticitate și duritate a îmbinării, echivalentul Ni în sudarea fier-nichel ar trebui să fie mai mare de 30%
Ora postării: Mar-10-2025