Sissejuhatus
Keemia- ja naftaseadmete valmistamisel keevitatakse kalli nikli säästmiseks teras sageli nikliks ja sulamiteks.
Keevitamise peamised probleemid
Keevitamisel on keevisõmbluse peamisteks komponentideks raud ja nikkel, mis on võimelised lõpmatult omavahel lahustuma ega moodusta intermetallilisi ühendeid. Üldiselt on nikli sisaldus keevisõmbluses suhteliselt kõrge, nii et keevisliite sulamistsoonis difusioonikihti ei teki. Peamine probleem keevitamisel on kalduvus tekitada keevisõmbluses poorsust ja kuumi pragusid.
1.Poorsus
Teras ja nikkel ning selle sulamid keevitamisel on peamised tegurid, mis mõjutavad poorsuse teket keevisõmbluses, hapnik, nikkel ja muud legeerivad elemendid.
① Hapniku mõju. Keevitamisel võib vedel metall lahustada rohkem hapnikku ja hapnikku kõrgetel temperatuuridel ja nikli oksüdeerumisel, NiO, NiO moodustumine võib reageerida vedelas metallis oleva vesiniku ja süsinikuga, tekitades veeauru ja süsinikmonooksiidi sulabasseini tahkestamisel, näiteks liiga hilja, et väljuda, jääk keevisõmbluses poorsuse tekkimisel. Raua ja nikli keevisõmbluse puhta nikli ja Q235-A sukelkaare keevitamisel lämmastiku ja vesiniku sisaldus väga ei muutu, mida suurem on hapnikusisaldus keevisõmbluses, seda suurem on pooride arv keevisõmbluses.
② Nikli mõju. Raud-nikli keevisõmbluses on hapniku lahustuvus rauas ja niklis erinev, hapniku lahustuvus vedelas niklis on suurem kui vedelas rauas, samas kui hapniku lahustuvus tahkes niklis on väiksem kui tahkes rauas, seetõttu on hapniku lahustuvus äkilise muutuse nikli kristalliseerumisel selgem kui järsu kristalliseerumise korral. Seetõttu on keevisõmbluse poorsuse kalduvus, kui Ni on 15% ~ 30%, väike ja kui Ni sisaldus on suur, suureneb poorsuse kalduvus veelgi 60% ~ 90% -ni ja lahustunud terase kogus väheneb, põhjustades seeläbi poorsuse suurenemise tendentsi.
③ Muude legeerivate elementide mõju. Kui raud-nikkel keevisõmblus sisaldab mangaani, kroomi, molübdeeni, alumiiniumi, titaani ja muid legeerivaid elemente või on kooskõlas legeerimisega, võib see parandada keevisõmbluse poorsust, on see tingitud mangaanist, titaanist ja alumiiniumist jne., millel on hapniku eemaldamise roll, kroom ja molübdeen aga parandavad tahke metalli lahustuvust. Nii et nikkel ja 1Cr18Ni9Ti roostevabast terasest keevisõmblus on poorsusevastased kui nikkel ja Q235-A terasest keevisõmblus. Alumiinium ja titaan võivad samuti fikseerida lämmastikku stabiilsetes ühendites, mis võib samuti parandada keevisõmbluse poorsust.
2. Termiline pragunemine
Teras ja nikkel ning selle sulamid keevisõmbluses, termilise pragunemise peamiseks põhjuseks on see, et kõrge niklisisalduse tõttu dendriitstruktuuriga keevisõmblus on jämedate terade servas koondunud mitmetesse madala sulamistemperatuuriga kaaskristallidesse, nõrgendades sellega terade vahelist ühendust, vähendades keevismetalli pragunemiskindlust. Lisaks on keevismetalli niklisisaldus liiga kõrge, et keevismetall tekitaks termilist pragunemist, ja sellel on raud-nikli keevisõmblusele oluline mõju, samuti avaldab hapnik, väävel, fosfor ja muud lisandid keevisõmbluse termilise pragunemise tendentsi.
Hapnikuvaba voo kasutamisel keevisõmbluse hapniku, väävli, fosfori ja muude kahjulike lisandite kvaliteedi vähenemise, eriti hapnikusisalduse vähenemise tõttu, nii et pragunemise hulk väheneb oluliselt. Kuna sulabasseini kristalliseerumine, hapnik ja nikkel võivad moodustada Ni + NiO eutektilisi, eutektiline temperatuur on 1438 ℃ ja hapnik võib samuti tugevdada väävli kahjulikku mõju. Seega, kui keevisõmbluse hapnikusisaldus on kõrge, on termilise pragunemise kalduvus suurem.
Mn, Cr, Mo, Ti, Nb ja muud legeerivad elemendid võivad parandada keevismetalli pragunemiskindlust. Mn, Cr, Mo, Ti, Nb on moondeained, võivad täiustada keevisõmbluse korraldust ja häirida selle kristalliseerumise suunda. Al, Ti on ka tugev desoksüdeeriv aine, võib vähendada hapniku kogust keevisõmbluses. M ühend võib moodustada refraktori mõjuga. väävlist.
Keevisliidete mehaanilised omadused
Raud-nikkel keevisliidete mehaanilised omadused on seotud täitemetalli materjalide ja keevitusparameetritega. Puhta nikli ja madala süsinikusisaldusega terase keevitamisel, kui keevisõmbluse Ni-ekvivalent on alla 30%, tekib keevisõmbluse kiirel jahutamisel keevisõmbluses martensiidi struktuur, mis põhjustab vuugi plastilisuse ja sitkuse järsu languse. Seetõttu peaks liite parema plastilisuse ja sitkuse saavutamiseks Ni ekvivalent raud-nikkel keevisõmbluses olema suurem kui 30%.
Postitusaeg: märts-10-2025