Panimula
Kapag gumagawa ng mga kagamitang kemikal at petrolyo, upang makatipid sa mamahaling nickel, ang bakal ay kadalasang hinahinang sa nickel at mga haluang metal.
Ang mga pangunahing problema sa hinang
Kapag nagwe-welding, ang mga pangunahing sangkap sa weld ay bakal at nickel, na may kakayahang magkaroon ng walang katapusang mutual solubility at hindi bumubuo ng mga intermetallic compound. Sa pangkalahatan, ang nickel content sa weld ay medyo mataas, kaya sa fusion zone ng welded joint, walang diffusion layer na nabubuo. Ang pangunahing problema sa welding ay ang tendensiyang magdulot ng porosity at mainit na bitak sa weld.
1. Porosidad
Ang bakal at nikel at ang mga haluang metal nito kapag hinang, ang mga pangunahing salik na nakakaapekto sa pagbuo ng porosity sa hinang ay oxygen, nickel at iba pang mga elemento ng alloying.
① Ang epekto ng oksiheno. Sa hinang, ang likidong metal ay maaaring matunaw ang mas maraming oksiheno, at ang oksiheno sa mataas na temperatura at oksihenasyon ng nickel, ang pagbuo ng NiO, ang NiO ay maaaring tumutugon sa hydrogen at carbon sa likidong metal upang makabuo ng singaw ng tubig at carbon monoxide sa tinunaw na pool na nagpapatigas, tulad ng huli na para makatakas, ang natitirang bahagi sa weld ay bumubuo ng porosity. Sa purong nickel at Q235-A submerged arc welding ng iron at nickel weld, sa kaso ng nitrogen at hydrogen content ay hindi gaanong nagbabago, mas mataas ang oxygen content sa weld, mas mataas ang bilang ng mga pores sa weld.
② Ang epekto ng nickel. Sa weld na bakal-nickel, ang solubility ng oxygen sa bakal at nickel ay magkaiba, ang solubility ng oxygen sa likidong nickel ay mas malaki kaysa sa likidong bakal, habang ang solubility ng oxygen sa solidong nickel ay mas maliit kaysa sa solidong bakal, samakatuwid, ang solubility ng oxygen sa biglaang pagbabago ng kristalisasyon ng nickel ay mas kitang-kita kaysa sa biglaang pagbabago ng kristalisasyon ng bakal. Samakatuwid, ang tendensiya ng porosity sa weld kapag ang Ni ay 15%~30% ay maliit, at kapag malaki ang nilalaman ng Ni, ang tendensiya ng porosity ay lalong tumataas sa 60%~90%, at ang dami ng natunaw na bakal ay tiyak na bababa, kaya nagiging sanhi ng paglaki ng tendensiya ng pagbuo ng porosity.
③ Ang impluwensya ng iba pang mga elemento ng haluang metal. Kapag ang iron-nickel weld ay naglalaman ng manganese, chromium, molybdenum, aluminum, titanium at iba pang mga elemento ng haluang metal o naaayon sa alloying, maaaring mapabuti ang weld anti-porosity, ito ay dahil ang manganese, titanium at aluminum, atbp. ay may papel na ginagampanan ng deoxygenation, habang ang chromium at molybdenum ay nagpapabuti sa solubility ng weld sa solidong metal. Kaya ang nickel at 1Cr18Ni9Ti stainless steel weld ay anti-porosity kaysa sa nickel at Q235-A steel weld. Ang aluminum at titanium ay maaari ring mag-fix ng nitrogen sa mga stable compound, na maaari ring mapabuti ang weld anti-porosity.
2. Pagbibitak dahil sa init
Ang bakal at nickel at ang mga haluang metal nito sa weld, ang pangunahing dahilan ng thermal cracking ay dahil sa mataas na nickel weld na may dendritic organization, sa gilid ng magaspang na butil, ang mga co-crystal na may mababang melting point ay puro sa isang bilang ng mga mababang melting point, kaya humihina ang koneksyon sa pagitan ng mga butil, na binabawasan ang resistensya ng weld metal crack. Bukod pa rito, ang nickel content ng weld metal ay masyadong mataas para makagawa ng thermal cracking ang weld metal ay may malaking epekto sa iron-nickel weld, oxygen, sulfur, phosphorus at iba pang mga impurities sa weld thermal cracking tendency ay mayroon ding malaking epekto.
Kapag gumagamit ng oxygen-free flux, dahil sa pagbaba ng kalidad ng oxygen, sulfur, phosphorus at iba pang mapaminsalang dumi sa weld, lalo na ang pagbaba ng nilalaman ng oxygen, kaya naman lubos na nababawasan ang dami ng pag-crack. Dahil sa tunaw na crystallization ng pool, ang oxygen at nickel ay maaaring bumuo ng Ni + NiO eutectic, ang eutectic temperature ay 1438 ℃, at ang oxygen ay maaari ring magpatibay ng mapaminsalang epekto ng sulfur. Kaya kapag mataas ang nilalaman ng oxygen sa weld, mas malaki ang tendensiya ng thermal cracking.
Ang Mn, Cr, Mo, Ti, Nb at iba pang elemento ng haluang metal ay maaaring mapabuti ang resistensya sa bitak ng metal na hinang. Ang Mn, Cr, Mo, Ti, Nb ay mga metamorphic agent, maaaring pinuhin ang organisasyon ng hinang, at maaaring makagambala sa direksyon ng kristalisasyon nito. Ang Al, Ti ay isa ring malakas na deoxidizing agent, na maaaring mabawasan ang dami ng oxygen sa hinang. Ang Mn ay maaaring bumuo ng mga refractory compound na may S, MnS, na nagbabawas sa mga mapaminsalang epekto ng sulfur.
Mga mekanikal na katangian ng mga hinang na kasukasuan
Ang mga mekanikal na katangian ng mga joint ng iron-nickel welding ay nauugnay sa mga materyales ng fill metal at mga parameter ng welding. Kapag nagwe-weld ng purong nickel at low carbon steel, kapag ang katumbas ng Ni sa weld ay mas mababa sa 30%, sa ilalim ng mabilis na paglamig ng weld, isang martensite na istraktura ang lilitaw sa weld, na nagiging sanhi ng matinding pagbaba ng plasticity at toughness ng joint. Samakatuwid, upang makakuha ng mas mahusay na plasticity at toughness ng joint, ang katumbas ng Ni sa iron-nickel weld ay dapat na higit sa 30%.
Oras ng pag-post: Mar-10-2025