Inleiding
Wanneer chemiese en petroleumtoerusting vervaardig word, word staal dikwels aan nikkel en legerings gesweis om duur nikkel te bespaar.
Die hoofprobleme van sweiswerk
Tydens sweiswerk is die hoofkomponente in die las yster en nikkel, wat in staat is tot oneindige wedersydse oplosbaarheid en nie intermetalliese verbindings vorm nie. Oor die algemeen is die nikkelinhoud in die las relatief hoog, dus word geen diffusielaag in die smeltsone van die sweislas gevorm nie. Die hoofprobleem met sweiswerk is die neiging om porositeit en warm krake in die las te veroorsaak.
1. Porositeit
Staal en nikkel en sy legerings tydens sweiswerk, is die belangrikste faktore wat die vorming van porositeit in die sweislas beïnvloed, suurstof, nikkel en ander legeringselemente.
① Die effek van suurstof. Tydens sweiswerk kan meer suurstof in die vloeibare metaal oplos, en suurstof by hoë temperature en nikkeloksidasie, wat lei tot die vorming van NiO. NiO kan met waterstof en koolstof in die vloeibare metaal reageer om waterdamp en koolstofmonoksied in die gesmelte poel te genereer, wat stol, en sodoende te laat ontsnap, wat oorbly en porositeit in die sweislas vorm. In suiwer nikkel- en Q235-A ondergedompelde boogsweising van yster- en nikkelsweiswerk verander die stikstof- en waterstofinhoud nie veel nie. Hoe hoër die suurstofinhoud in die sweislas, hoe hoër is die aantal porieë in die sweislas.
② Die effek van nikkel. In die yster-nikkel-sweislas is die oplosbaarheid van suurstof in yster en nikkel verskillend, die oplosbaarheid van suurstof in vloeibare nikkel is groter as dié in vloeibare yster, terwyl die oplosbaarheid van suurstof in vaste nikkel kleiner is as dié in vaste yster, daarom is die oplosbaarheid van suurstof in die nikkelkristallisasie van die skielike verandering meer prominent as dié in die ysterkristallisasie van die skielike verandering. Daarom is die neiging tot porositeit in die sweislas klein wanneer Ni 15% ~ 30% is, en wanneer die Ni-inhoud groot is, word die neiging tot porositeit verder verhoog tot 60% ~ 90%, en die hoeveelheid opgeloste staal sal waarskynlik afneem, wat veroorsaak dat die neiging tot die vorming van porositeit groter word.
③ Die invloed van ander legeringselemente. Wanneer die yster-nikkel-lasverbinding mangaan, chroom, molibdeen, aluminium, titanium en ander legeringselemente bevat, of in lyn is met die legering, kan dit die anti-porositeit van die lasverbinding verbeter, aangesien mangaan, titanium en aluminium, ens. die rol van deoksigenasie speel, terwyl chroom en molibdeen die oplosbaarheid van die lasverbinding in die vaste metaal verbeter. Dus is nikkel en 1Cr18Ni9Ti vlekvrye staal-lasverbindings meer anti-poros as nikkel en Q235-A staal-lasverbindings. Aluminium en titanium kan ook stikstof in stabiele verbindings bind, wat ook die anti-porositeit van die lasverbinding kan verbeter.
2. Termiese kraking
Die hoofrede vir termiese krake in staal en nikkel en sy legerings in die sweislas is dat as gevolg van die hoë nikkel-las met dendritiese organisasie, die growwe korrels in die rande gekonsentreer is in 'n aantal lae smeltpunt ko-kristalle, wat die verbinding tussen die korrels verswak en die weerstand teen krake in die sweismetaal verminder. Daarbenewens is die nikkelinhoud van die sweismetaal te hoog vir die sweismetaal om termiese krake te veroorsaak, wat 'n beduidende impak het op die yster-nikkel-sweislas, waar suurstof, swael, fosfor en ander onsuiwerhede ook 'n groot impak op die termiese krake in die sweislas het.
Wanneer suurstofvrye vloeimiddel gebruik word, as gevolg van die afname in die kwaliteit van suurstof, swael, fosfor en ander skadelike onsuiwerhede in die sweislas, veral die afname in die suurstofinhoud, word die hoeveelheid krake aansienlik verminder. As gevolg van die kristallisasie van die gesmelte poel, kan suurstof en nikkel Ni + NiO eutekties vorm, eutektiese temperatuur van 1438 ℃, en suurstof kan ook die skadelike effekte van swael versterk. Dus, wanneer die suurstofinhoud in die sweislas hoog is, is die neiging tot termiese krake groter.
Mn, Cr, Mo, Ti, Nb en ander legeringselemente kan die kraakweerstand van die sweismetaal verbeter. Mn, Cr, Mo, Ti, Nb is metamorfiese middels wat die sweisorganisasie kan verfyn en die rigting van die kristallisasie daarvan kan ontwrig. Al, Ti is ook 'n sterk deoksideermiddel wat die hoeveelheid suurstof in die sweislas kan verminder. Mn kan vuurvaste verbindings met S, MnS vorm, wat die skadelike effekte van swael verminder.
Meganiese eienskappe van gesweisde verbindings
Die meganiese eienskappe van yster-nikkel-sweislasse hou verband met die vulmetaalmateriale en sweisparameters. Wanneer suiwer nikkel en lae koolstofstaal gesweis word, wanneer die Ni-ekwivalent in die las minder as 30% is, sal 'n martensietstruktuur in die las onder die vinnige afkoeling van die las verskyn, wat veroorsaak dat die plastisiteit en taaiheid van die las skerp daal. Om dus beter plastisiteit en taaiheid van die las te verkry, moet die Ni-ekwivalent in die yster-nikkel-sweis groter as 30% wees.
Plasingstyd: 10 Maart 2025