Introduzione
Quandu si fabricanu apparecchiature chimiche è petrolifere, per risparmià nichelu caru, l'acciaiu hè spessu saldatu à nichelu è leghe.
I prublemi principali di a saldatura
Quandu si salda, i cumpunenti principali di a saldatura sò u ferru è u nichelu, chì sò capaci di una solubilità mutuale infinita è ùn formanu micca cumposti intermetallici. In generale, u cuntenutu di nichelu in a saldatura hè relativamente altu, dunque in a zona di fusione di u giuntu saldatu, ùn si forma alcun stratu di diffusione. U prublema principale cù a saldatura hè a tendenza à pruduce porosità è crepe calde in a saldatura.
1. Porosità
Acciaiu è nichelu è e so leghe quandu si saldanu, i principali fattori chì influenzanu a furmazione di porosità in a saldatura sò l'ossigenu, u nichelu è altri elementi di lega.
① L'effettu di l'ossigenu. A saldatura, u metallu liquidu pò dissolve più ossigenu, è à alte temperature l'ossidazione di u nichelu provoca a furmazione di NiO. U NiO pò reagisce cù l'idrogenu è u carbone in u metallu liquidu per generà vapore acqueo è monossidu di carbone in a solidificazione di u bagnu fusu, cum'è a fuga tardiva, residuale in a saldatura nantu à a furmazione di porosità. In a saldatura à arcu immersu di ferru è nichelu puru è Q235-A, in u casu di u cuntenutu di azotu è di l'idrogenu ùn cambia micca assai, più altu hè u cuntenutu di ossigenu in a saldatura, più altu hè u numeru di pori in a saldatura.
② L'effettu di u nichelu. In a saldatura ferru-nichelu, a solubilità di l'ossigenu in u ferru è u nichelu hè diversa, a solubilità di l'ossigenu in u nichelu liquidu hè più grande di quella in u ferru liquidu, mentre chì a solubilità di l'ossigenu in u nichelu solidu hè più chjuca di quella in u ferru solidu, dunque, a solubilità di l'ossigenu in a cristallizazione di u nichelu di u cambiamentu bruscu hè più pronunciata di quella in a cristallizazione di u ferru di u cambiamentu bruscu. Dunque, a tendenza di a porosità in a saldatura quandu u Ni hè 15% ~ 30% hè chjuca, è quandu u cuntenutu di Ni hè grande, a tendenza di a porosità hè ulteriormente aumentata à 60% ~ 90%, è a quantità d'acciaiu dissoltu hè destinata à diminuisce, causendu cusì a tendenza di furmà porosità à diventà più grande.
③ L'influenza di altri elementi di lega. Quandu a saldatura ferru-nichel cuntene manganese, cromu, molibdenu, aluminiu, titaniu è altri elementi di lega o in cunfurmità cù a lega, pò migliurà l'antiporosità di a saldatura, questu hè duvutu à u manganese, u titaniu è l'aluminiu, ecc. anu u rolu di deossigenazione, mentre chì u cromu è u molibdenu per migliurà a solubilità di a saldatura in u metallu solidu. Cusì u nichel è l'acciaio inox 1Cr18Ni9Ti saldanu l'antiporosità cà u nichel è l'acciaio Q235-A saldati. L'aluminiu è u titaniu ponu ancu fissà l'azotu in cumposti stabili, chì pò ancu migliurà l'antiporosità di a saldatura.
2. Cracking termicu
L'acciaiu è u nichelu è e so leghe in a saldatura, a ragione principale di a frattura termica hè chì, per via di l'alta saldatura di nichelu cù l'urganizazione dendritica, in u bordu di i grani grossi, si concentra un numeru di co-cristalli à bassu puntu di fusione, indebulendu cusì a cunnessione trà i grani, riducendu a resistenza à a frattura di u metallu saldatu. Inoltre, u cuntenutu di nichelu di u metallu saldatu hè troppu altu per chì u metallu saldatu pruduci una frattura termica chì hà un impattu significativu in a saldatura ferru-nichelu, l'ossigenu, u zolfu, u fosforu è altre impurità anu ancu un grande impattu nantu à a tendenza à a frattura termica di a saldatura.
Quandu si usa un flussu senza ossigenu, per via di a riduzione di a qualità di l'ossigenu, di u zolfu, di u fosforu è di altre impurità dannose in a saldatura, in particulare a diminuzione di u cuntenutu d'ossigenu, a quantità di cracking hè assai ridutta. Perchè a cristallizazione di u bagnu fusu, l'ossigenu è u nichel ponu furmà un eutetticu Ni + NiO, cù una temperatura eutettica di 1438 ℃, è l'ossigenu pò ancu rinfurzà l'effetti dannosi di u zolfu. Dunque, quandu u cuntenutu d'ossigenu in a saldatura hè altu, a tendenza à a cracking termica hè più grande.
Mn, Cr, Mo, Ti, Nb è altri elementi di lega ponu migliurà a resistenza à e crepe di u metallu di saldatura. Mn, Cr, Mo, Ti, Nb sò agenti metamorfichi, ponu affinà l'urganizazione di a saldatura è ponu interrompe a direzzione di a so cristallizazione. Al, Ti hè ancu un forte agente disossidante, pò riduce a quantità d'ossigenu in a saldatura. Mn pò furmà cumposti refrattarii cù S, MnS, chì riduce l'effetti dannosi di u zolfu.
Proprietà meccaniche di i giunti saldati
E proprietà meccaniche di i giunti di saldatura ferru-nichel sò ligate à i materiali metallichi di riempimentu è à i parametri di saldatura. Quandu si salda nichel puru è acciaio à bassu carbone, quandu l'equivalente di Ni in a saldatura hè menu di 30%, sottu à u raffreddamentu rapidu di a saldatura, apparirà una struttura di martensite in a saldatura, pruvucendu una forte diminuzione di a plasticità è di a tenacità di u giuntu. Dunque, per ottene una migliore plasticità è tenacità di u giuntu, l'equivalente di Ni in a saldatura ferru-nichel deve esse più grande di 30%.
Data di publicazione: 10 di marzu di u 2025