Ruostumattomasta teräksestä valmistettujen putkien hitsausprosessi ja huomioitavaa

Ruostumattomasta teräksestä valmistettujen putkien hitsausprosessi ja huomioitavaa

Theruostumaton teräsputkisille on ominaista erittäin vähähiilinen, vähätyppipitoisuus, tyypillinen koostumus Cr 17%, Ni 5% ja korkeampi typpipitoisuus verrattuna ensimmäisen sukupolven duplex-teräsputkiin. Tämä parantaa kestävyyttä jännityskorroosiohalkeilua ja pistekorroosiota vastaan ​​happamissa väliaineissa, joissa on korkea kloridi-ionipitoisuus. Typpi on vahva austeniittia muodostava alkuaine. Sen lisäys duplex-ruostumattomaan teräkseen ei ainoastaan ​​paranna lujuutta vahingoittamatta merkittävästi teräksen plastisuutta ja sitkeyttä, vaan myös estää karbidien saostumista ja viivästyttää niihin liittyviä prosesseja.

Mikrorakenne ja ominaisuudet: Huoneenlämmössä mikrorakenne koostuu suunnilleen yhtä suurista osuuksista austeniittia ja ferriittiä, ja niillä on kaksivaiheisen rakenteen ominaisuuksia. Se säilyttää ferriittisten ruostumattomien teräsputkien edut, kuten korkeamman lämmönjohtavuuden, pistesyöpymisen, rakokorroosion ja kloridijännityskorroosiohalkeilun kestävyyden, samalla kun sillä on myös hyvä sitkeys, alhainen sitkeästä hauraaseen siirtymälämpötila, rakeidenvälisen korroosionkestävyys ja suotuisat mekaaniset ominaisuudet.

Materiaalia voidaan säästää samoissa paineluokitusolosuhteissa. Ruostumattomien duplex-teräsputkien myötöraja ja jännityskorroosionkestävyys ovat lähes kaksinkertaiset austeniittisiin ruostumattomiin teräksiin verrattuna. Lineaarinen laajenemiskerroin on pienempi kuin austeniittisten ruostumattomien terästen ja lähempänä hiiliteräksen vastaavaa. Kylmätaontaominaisuudet ovat kuitenkin huonommat kuin austeniittisten ruostumattomien terästen.

Hitsattavuus: Ruostumattomasta teräksestä valmistetun putken hitsattavuus on yleensä hyvä, ja sen herkkyys sekä kylmä- että kuumahalkeilulle on alhainen. Tyypillisesti esilämmitystä ei tarvita ennen hitsausta, eikä hitsauksen jälkeistä lämpökäsittelyä tarvita. Koska lämpövaikutusvyöhykkeellä (HAZ) on alhainen taipumus yksifaasiseen ferriitin muodostumiseen ja korkea typpipitoisuus, voidaan saavuttaa hyviä kokonaisvaltaisia ​​ominaisuuksia valitsemalla sopivat hitsausmateriaalit ja säätämällä lämmöntuottoa.

Kuumakrakkaus: Alttius kuumahalkeilulle on huomattavasti pienempi kuin austeniittisten ruostumattomien terästen. Tämä johtuu siitä, että nikkelipitoisuus ei ole liian korkea, matalan sulamispisteen eutektiikkaa muodostavien epäpuhtauksien määrä on erittäin alhainen, mikä tekee matalan sulamispisteen nestekalvojen muodostumisen epätodennäköisemmän. Lisäksi nopean jyvän kasvun riski ei ole vallitseva korkeissa lämpötiloissa.

Lämpöalueen (HAZ) haurastuminen: Ensisijainen huolenaihe ruostumattomien teräsputkien hitsauksessa on HAZ. Hitsauksen lämpösyklin nopeasta jäähdytysvaikutuksesta johtuen HAZ, joka on epätasapainotilassa, pidättää usein jäähtyessään liikaa ferriittiä. Tämä voi lisätä alttiutta korroosiolle ja vedyn aiheuttamalle halkeilulle.

Hitsausmetallurgia: Duplex-ruostumattoman teräksen hitsauksen aikana hitsimetallin ja HAZ:n mikrorakenne muuttuu sarjan lämpösyklin vaikutuksesta. Korkeissa lämpötiloissa sen mikrorakenne muuttuuruostumaton teräsputkion pääasiassa ferriittistä, ja austeniittia saostuu jäähdytysprosessin aikana. Saostuvan austeniitin määrään vaikuttavat useat tekijät.