Уводзіны
Пры вытворчасці хімічнага і нафтавага абсталявання, каб зэканоміць дарагі нікель, сталь часта зварваюць з нікелем і сплавамі.
Асноўныя праблемы зваркі
Пры зварцы асноўнымі кампанентамі ў шве з'яўляюцца жалеза і нікель, якія здольныя да бясконцай узаемнай растваральнасці і не ўтвараюць интерметалидов. У цэлым утрыманне нікеля ў зварным шве адносна высокае, таму ў зоне сплавлення зварнога злучэння не ўтвараецца дыфузійны пласт. Асноўная праблема зваркі - тэндэнцыя да адукацыі сітаватасці і гарачых расколін у шве.
1.Сітаватасць
Сталі і нікеля і яго сплаваў пры зварцы, асноўнымі фактарамі, якія ўплываюць на адукацыю сітаватасці ў шве, з'яўляецца кісларод, нікель і іншыя легіруючыя элементы.
① Эфект кіслароду. Зварка, вадкі метал можа растварыць больш кіслароду, і кіслароду пры высокіх тэмпературах і акіслення нікеля, адукацыя NiO, NiO можа рэагаваць з вадародам і вугляродам у вадкім метале для стварэння пары вады і вокіс вугляроду ў расплаўленым басейне зацвярдзення, напрыклад, занадта позна, каб пазбегнуць, рэшткавы ў зварным шве на адукацыю сітаватасці. У чыстым нікелі і Q235-A дуговой зваркі пад флюсам жалеза і нікеля зварнога шва, у выпадку ўтрымання азоту і вадароду не моцна змяняецца, чым вышэй утрыманне кіслароду ў зварным шве, тым вышэй колькасць пор у зварным шве.
② Эфект нікеля. У зварным шве жалеза і нікеля растваральнасць кіслароду ў жалезе і нікелі адрозніваецца, растваральнасць кіслароду ў вадкім нікелі большая, чым у вадкім жалезе, у той час як растваральнасць кіслароду ў цвёрдым нікелі меншая, чым у цвёрдым жалезе, таму растваральнасць кіслароду пры раптоўнай крышталізацыі нікеля больш выяўленая, чым пры раптоўнай крышталізацыі жалеза. змяніць. Такім чынам, тэндэнцыя сітаватасці ў зварным шве, калі Ni складае 15% ~ 30%, малая, а калі ўтрыманне Ni вялікае, тэндэнцыя сітаватасці яшчэ больш павялічваецца да 60% ~ 90%, і колькасць растворанай сталі павінна змяншацца, такім чынам, выклікаючы тэндэнцыю да фарміравання сітаватасці.
③ Уплыў іншых легіруючых элементаў. Калі жалеза-нікелевая зварка змяшчае марганец, хром, малібдэн, алюміній, тытан і іншыя легіруючыя элементы або ў адпаведнасці са сплавам, можа палепшыць антысітаватасць зварнога шва, гэта звязана з тым, што марганец, тытан і алюміній і г.д. выконваюць ролю дэзаксігенацыі, у той час як хром і малібдэн паляпшаюць растваральнасць шва ў цвёрдым метале. Такім чынам, нікель і 1Cr18Ni9Ti нержавеючая сталь зварнога шва супраць сітаватасці, чым нікель і сталь Q235-A. Алюміній і тытан таксама могуць фіксаваць азот у стабільных злучэннях, што таксама можа палепшыць антысітаватасць зварнога шва.
2. Тэрмічны крэкінг
Сталь і нікель і іх сплавы ў зварным шве, асноўная прычына тэрмічнага парэпання з'яўляецца тое, што з-за высокага нікеля зварнога шва з дендрытнай арганізацыяй, на краі буйных зерняў, сканцэнтраваных у шэрагу сукрышталяў з нізкай тэмпературай плаўлення, такім чынам, аслабляючы сувязь паміж зернямі, зніжаючы ўстойлівасць шва да расколіны. Акрамя таго, утрыманне нікеля ў метале зварнога шва занадта высокае для металу зварнога шва, каб выклікаць тэрмічныя расколіны, аказваюць значны ўплыў на зварное шво жалеза і нікеля, кісларод, сера, фосфар і іншыя прымешкі на тэндэнцыю тэрмічнага расколіны зварнога шва таксама аказваюць вялікі ўплыў.
Пры выкарыстанні бескіслароднага флюсу з-за зніжэння якасці кіслароду, серы, фосфару і іншых шкодных прымешак у зварным шве, асабліва зніжэнне ўтрымання кіслароду, так што колькасць парэпання значна памяншаецца. Паколькі расплаўлены басейн крышталізацыі, кісларод і нікель можа ўтварыць Ni + NiO эўтэктыкі, эўтэктыкі тэмпературы 1438 ℃, і кісларод можа таксама ўзмацніць шкоднае ўздзеянне серы. Такім чынам, калі ўтрыманне кіслароду ў зварным шве высокае, тэндэнцыя тэрмічнага расколіны большая.
Mn, Cr, Mo, Ti, Nb і іншыя легіруючыя элементы могуць палепшыць расколінатрываласць зварнога шва. Mn, Cr, Mo, Ti, Nb з'яўляюцца метамарфічнымі агентамі, могуць палепшыць арганізацыю зварнога шва і могуць парушыць кірунак яго крышталізацыі. Al, Ti таксама з'яўляецца моцным раскісляльнікам, можа паменшыць колькасць кіслароду ў шве. Mn можа ўтвараць тугаплаўкія злучэнні з S, MnS, што зніжае шкоднае ўздзеянне серы.
Механічныя ўласцівасці зварных злучэнняў
Механічныя ўласцівасці жалеза-нікелевых зварачных злучэнняў звязаны з матэрыяламі напаўняльнага металу і параметрамі зваркі. Пры зварцы чыстага нікеля і сталі з нізкім утрыманнем вугляродзіста, калі эквівалент Ni ў зварным шве складае менш за 30%, пры хуткім астуджэнні зварнога шва ў зварным шве з'явіцца мартенситная структура, у выніку чаго пластычнасць і трываласць злучэння рэзка паніжаюцца. Такім чынам, каб атрымаць лепшую пластычнасць і трываласць злучэння, эквівалент Ni ў зварным шве жалеза і нікеля павінен быць больш за 30%
Час публікацыі: 10 сакавіка 2025 г