Tipps zum Schweißen von Gaspipelines

Wie schweißt man Stahl der Legierung 20?

Alloy20 (UNS N08020) besteht hauptsächlich aus 35Ni-35Fe-20Cr-Nb und ist eine austenitische korrosionsbeständige Fe-Ni-Basislegierung mit ausgezeichneter Beständigkeit gegen Spannungsrisskorrosion und lokale Korrosion sowie guter Beständigkeit gegen Oxidation und mäßige reduzierende Korrosion. Die Legierung hat eine gute Korrosionsbeständigkeit in vielen chemischen Medien, einschließlich aggressiver starker anorganischer Säurelösung, Chlor und verschiedenen Medien, die Chlorid, Ameisensäure und Essigsäure, Säureanhydrid, trockenes Chlorgas, Meerwasser und Sole usw. enthalten, ist ein ideales Fördermaterial für dieses Medium, wurde weithin in Rauchgaswäscher, Hydrometallurgie und Gerät in der Schwefelsäureindustrie verwendet. Alloy20 Stahlrohr, Stahlblech und Stahlstab (N08020) sind in diesen Normen spezifiziert: ASME SB462, SB463, SB464, SB468, SB473, SB729.

Legierung 20 Chemische Zusammensetzung

CMnSiPSNiCrMoCuNb
0.07≤2.00≤1.00≤0.045≤0.03532.00-38.0019.00-21.002.00-3.003.00-4.008*C-1.00

Legierung 20 Mechanische Eigenschaften

Zugfestigkeit, MpaStreckgrenze, MpaDehnung, %
≥551≥241≥30

Schweißzusätze für Alloy 20

StabelektrodeAWS A5.4 E320-16/ AWS A5.4 E320LR-16
MIG-DrähteAWS A5.9 ER320LR
Argon-LichtbogenschweißenAWS A5.9ER320LR

Legierung 20 Schweißeignung

Ähnlich wie die meisten austenitischen nichtrostenden Stähle neigt Alloy20 beim Schweißen zu thermischen Rissen, interkristalliner Korrosion und Spannungskorrosionsrissen. Gleichzeitig ist das Fließverhalten von flüssigem Nickel aufgrund des hohen Nickelgehalts schlecht, so dass beim Schweißen leicht Unschmelzung, unvollständiges Eindringen und andere Defekte auftreten können; beim Schweißen sollten daher die folgenden Tipps beachtet werden:

1. Verhindern Sie Hitzerisse.

Der Schweißer sollte Schwefel, Phosphor, Kohlenstoff und andere schädliche Verunreinigungen beim Schweißen streng kontrollieren, um die Kristallform der Schweißnaht zu verbessern. Das mehrlagige Mehrlagenschweißen mit kleinem Strom und kurzem Lichtbogen ohne Schwung oder mit kleinem Schwung wird angewandt, um die Wärmezufuhr streng zu kontrollieren, die Steifigkeit und den Zwang der Verbindung zu reduzieren und die Schrumpfspannung im Kristallisationsprozess zu verringern.

2. Verhindern Sie interkristalline Korrosion.

Die Verwendung des Schweißmaterial mit niedrigem Kohlenstoffgehalt (<0.03%), die stabilisierende Elemente wie Nb oder Ti enthalten. Versuchen Sie beim Schweißen, die Überhitzung zu reduzieren, die Wärmezufuhr beim Schweißen zu minimieren, Kreuzschweißungen zu vermeiden, die Abkühlgeschwindigkeit nach dem Schweißen zu erhöhen und die Aufkohlung des Schweißbereichs während des Schweißens streng zu kontrollieren.

3. Verhindern Sie Spannungskorrosion.

Die Spannungskorrosion von Schweißgütern kann durch eine vernünftige Schweißreihenfolge, die Minimierung von Verbindungszwängen und spannungsfreie Rohrpaare gemildert oder verhindert werden.

4. Andere Tipps

  • Entfernen Sie vor dem Schweißen Feuchtigkeit, Staub, Fett, Farbe usw. von der Oberfläche des Schweißteils, insbesondere von schwefel- und bleihaltigen Verunreinigungen;
  • Der direkte Kontakt zwischen dem Grundwerkstoff und dem Schweißmaterial und dem Kohlenstoffstahl ist streng verboten. Es werden spezielle Drahtbürsten und Schleifstücke aus rostfreiem Stahl verwendet.
  • Vor dem Schweißen sind beide Seiten der Nut in einem Bereich von 50 mm zu reinigen, und die Nut und der Schweißdraht sind mit Aceton zu reinigen;
  • Die Verbindungsstellen jeder Schweißlage müssen versetzt sein, und die Lichtbogengrube muss am Ende des Lichtbogens gefüllt und die Fehler der Lichtbogengrube müssen poliert werden;
  • Die nächste Schweißung kann nur durchgeführt werden, wenn die Temperatur zwischen den Kontrollkanälen nicht höher als 100℃ ist.

Was sind Fülldrahtschweißungen?

Fülldraht, auch bekannt als "blanker Schweißdraht", wird zum Unterpulverschweißen, Schmelzelektroden-Gaslichtbogenschweißen und Wolfram-Argon-Lichtbogenschweißen, Plasmabogenschweißen, Elektroschlackeschweißen und anderen Schweißzusatzdraht verwendet. Je nach Material wird Massivdraht in Kohlenstoffstahl, niedrig legierten Stahl (Stahldraht) für das Gasschweißen, Stahldraht für das Schmelzschweißen, Draht aus Kupfer und Kupferlegierungen, Draht aus Aluminium und Aluminiumlegierungen, Draht aus Nickel und Nickellegierungen usw. unterteilt. Schutzgasschweißdraht umfasst hauptsächlich CO₂-Schutzgasschweißdraht, Wolfram-Schutzgasschweißdraht und Plasmaschweißdraht. Stahldraht zum Schmelzschweißen umfasst hauptsächlich kaltgezogenen Stahldraht, der für Unterpulverschweißen, Elektroschlackeschweißen, Gasschweißen und andere Zwecke verwendet wird. Um das Rosten zu verhindern und die Sauberkeit zu bewahren, ist die Oberfläche des Drahtes in der Regel mit einer Kupferschicht überzogen, weshalb er sich gelb-rot färbt. Heute sammeln wir hier die Arten von massiven Schweißdrähten für Ihre Referenz.

Unterpulverschweißdraht mit fester Füllung

Beim Unterpulverschweißen kann das Flussmittel das Schweißgut schützen und eine metallurgische Rolle spielen. Der Schweißdraht als Schweißzusatz fügt der Schweißnaht gleichzeitig Legierungselemente hinzu und beteiligt sich an der metallurgischen Reaktion. Zu den üblicherweise verwendeten Typen von Unterpulverschweißdrähten gehören:

  • Schweißdraht aus niedriggekohltem und niedriglegiertem Stahl

Je nach Mangangehalt kann es sich um Schweißdraht mit niedrigem Mangangehalt (AWS EL8), Schweißdraht mit mittlerem Mangangehalt (AWS EM12) oder Schweißdraht mit hohem Mangangehalt (EH14) handeln.

  • Massiver Schweißdraht aus hochfestem Stahl

Dieser Draht enthält mehr als Mn1%, Mo0.3%~0.8%, wie ER55-C1, kann zum Schweißen von niedrig legiertem, hochfestem Stahl mit hoher Festigkeit verwendet werden. Auch können Ni, Cr, V und Re und andere Elemente in den Schweißdraht hinzugefügt werden, um die Schweißleistung entsprechend den Leistungsanforderungen zu verbessern. Mn-Mo Schweißdraht wird meist für das Schweißgut mit einer Zugfestigkeit von 590MPa verwendet.

  • Massiver Schweißdraht aus Edelstahl

Die Zusammensetzung des Schweißdrahtes sollte mit dem zu schweißenden rostfreien Grundstahl übereinstimmen. Beim Schweißen von Cr-Edelstahl sollten ER410, ER430 und andere Schweißdrähte verwendet werden.

 ER316, ER316L, ER316LSI Schweißdraht für rostfreien Cr-Ni-Stahl; Beim Schweißen von rostfreiem Stahl mit sehr niedrigem Kohlenstoffgehalt sollte der entsprechende Schweißdraht mit niedrigem Kohlenstoffgehalt, wie ER316L, verwendet werden. Das Flussmittel kann entweder geschmolzen oder gesintert sein, wobei eine sehr geringe Oxidation erforderlich ist, um den Verlust von Legierungselementen zu verringern.

Gals abgeschirmt solid Schweißdraht

Das Schutzgasschweißen kann in Schutzgasschweißen (WIG- und MIG-Schweißen), aktives Schutzgasschweißen (MAG-Schweißen) und Selbstschutzschweißen unterteilt werden. Das Schutzgas beim WIG-Schweißen ist reines Ar, Ar+2%O2 oder Ar+5%CO₂ für das MIG-Schweißen, beim MAG-Schweißen wird hauptsächlichCO₂-Gas sowie CO₂+Ar oder CO₂+Ar+O2-Mischgas verwendet oder der Fülldraht direkt eingesetzt.

  • WIG-Schweißdraht

Beim WIG-Schweißen ist es manchmal nicht erforderlich, den Schweißdraht zu füllen; das Grundmetall wird nach dem Erhitzen und Schmelzen direkt mit dem Grundmetall verbunden. Da das Schutzgas reines Ar ist und keine Oxidation aufweist, ändert sich die Zusammensetzung des Schweißzusatzdrahtes nach dem Schmelzen nicht wesentlich. Die Zusammensetzung des Schweißdrahtes ist die Zusammensetzung der Schweißnaht, die mit dem Grundwerkstoff übereinstimmen sollte. WIG-Schweißen Schweißen Energie ist klein, Schweißnaht Festigkeit und Kunststoff, gute Zähigkeit, kann leicht erfüllen die Leistungsanforderungen.

  • MIG- und MAG-Massivschweißdrähte

MIG wird hauptsächlich zum Schweißen von rostfreiem Stahl und anderen hochlegierten Stählen verwendet. Dem Ar-Gas wird eine angemessene Menge O₂- oder CO₂-Gas beigemischt, um die Lichtbogeneigenschaften zu verbessern, d. h. das MAG-Schweißen. Beim Schweißen von legiertem Stahl kann Ar+5%CO₂ die Porositätsbeständigkeit der Schweißnaht verbessern. Beim Schweißen von rostfreiem Stahl mit sehr niedrigem Kohlenstoffgehalt kann nur Ar+2%O₂-Gasgemisch verwendet werden, um die Aufkohlung der Schweißnaht zu verhindern. Derzeit wird das MIG-Schweißen von niedrig legiertem Stahl nach und nach durch das MAG-Schweißen mit Ar+20%CO₂ ersetzt.

Aufgrund der Oxidation des Schutzgases sollte der Gehalt an Si, Mn und anderen desoxidierenden Elementen im Schweißdraht beim MAG-Schweißen angemessen erhöht werden. Beim Schweißen von hochfestem Stahl ist der C-Gehalt in der Schweißnaht in der Regel niedriger als der des Grundmetalls, und der Mn-Gehalt ist das Gegenteil. Dies liegt nicht nur an der Desoxidation, sondern auch an den Anforderungen an die Zusammensetzung der Schweißlegierung. Um die Tieftemperaturzähigkeit zu verbessern, sollte der Si-Gehalt in der Schweißnaht nicht zu hoch sein.

  • CO2-Schweißdraht

CO₂ ist ein aktives Gas mit starker Oxidation, so dass der für das CO₂-Schweißen verwendete Schweißdraht viel Mn, Si und andere desoxidierende Elemente enthalten muss. Beim CO₂-Schweißen wird in der Regel C-Mn-Si-Draht verwendet, z. B. ER70S-2, ER70S-3, ER70S-6, etc. Der Durchmesser von CO₂-Schweißdraht ist in der Regel 0,89 1,0 1,2 1,6 2,0mm. ER70S-6 Schweißdraht ist ein weit verbreiteter CO2-Schweißdraht, der eine bessere Prozessleistung hat und für das Schweißen von niedrig legierten Stählen unter 500MPa geeignet ist.

Nichteisenmetalle und Gusseisen Schweißdraht

  • Schweißdraht für die Oberflächenbehandlung

Gegenwärtig werden für das Auftragschweißen hauptsächlich Schweißdrähte aus hochchromhaltigen Gusseisenlegierungen (Solmait) und Kobaltlegierungen (Stelli) verwendet. Hochchromlegiertes Gusseisen bietet gute Oxidations- und Kavitationskorrosionsbeständigkeit, hohe Härte und gute Verschleißfestigkeit. Legierungen auf Kobaltbasis hingegen weisen eine hohe Härte und gute Korrosionsbeständigkeit bei 650 °C auf. Schweißdraht mit niedrigem Kohlenstoffgehalt und niedrigem Wolframgehalt weist eine gute Zähigkeit auf, während Schweißdraht mit hohem Kohlenstoffgehalt und hohem Wolframgehalt eine hohe Härte, aber eine schlechte Schlagfestigkeit aufweist. Hartmetall-Auftragsschweißdraht kann durch Sauerstoff-Acetylen, Gasschweißen und andere Verfahren aufgetragen werden. Sauerstoff-Acetylen-Auftragsschweißen ist weiter verbreitet, die einfache Schweißgeräte benötigen, ist die Schmelztiefe flach, das Schmelzen des Grundmetalls ist weniger, aber eine niedrige Produktionseffizienz.

  • Schweißdraht aus Kupfer und Kupferlegierungen

Wird zum Schweißen von Kupfer und Kupferlegierungen verwendet. Messingschweißdraht wird auch häufig zum Löten von Kohlenstoffstahl, Gusseisen und Hartmetallwerkzeugen verwendet. Das Füllmetall von Kupfer und Kupferlegierungen ist für verschiedene Schweißverfahren geeignet. Sauerstoff-Acetylen-Gasschweißen sollte zusammen mit Gasschweißpulver verwendet werden.

  • Schweißdraht aus Aluminium und Aluminiumlegierungen

Füllmaterial für Argon-Lichtbogenschweißen und Sauerstoff-Acetylen-Schweißen von Aluminiumlegierungen. Je nach Art des Grundwerkstoffs, der Rissbeständigkeit der Verbindung, der mechanischen Eigenschaften, der Korrosionsbeständigkeit und anderer Anforderungen sollten unterschiedliche Schweißdrähte aus Aluminiumlegierungen verwendet werden. Im Allgemeinen wird der Schweißdraht mit der gleichen oder einer ähnlichen Qualität wie die Zusammensetzung des Grundmetalls verwendet, um eine bessere Korrosionsbeständigkeit zu erreichen; Die Zusammensetzung des Schweißdrahtes unterscheidet sich jedoch von der des Grundmetalls, wenn die Wärmebehandlung der Aluminiumlegierung mit einer großen Neigung zu Heißrissen aufgrund der Rissbeständigkeit verstärkt wird.

  • Schweißdraht aus Gusseisen

Hauptsächlich zum Schweißen von Gusseisen durch Gasschweißen verwendet. Da die Temperatur der Acetylen-Sauerstoff-Flamme (weniger als 3400 °C) niedriger ist als die Temperatur des Lichtbogens (6000 °C) und die heißen Stellen nicht konzentriert sind, eignet sie sich besser für das Schweißen von dünnwandigen Graugussstücken. Darüber hinaus kann eine etwas niedrigere Temperatur der Gasschweißflamme die Verdampfung des Sphäroidisators reduzieren, was für die Schweißnaht von Vorteil ist, um eine duktile Eisenstruktur zu erhalten. Derzeit werden hauptsächlich zwei Arten von Schweißdrähten aus duktilem Eisen für das Gasschweißen verwendet: Magnesiumlegierung mit seltenen Erden und schwere seltene Erden auf Yttriumbasis. Aufgrund des hohen Siedepunkts von Yttrium ist seine Fähigkeit, dem Rückgang der Sphäroidisierung zu widerstehen, stärker als die von Magnesium, was der Sphäroidisierung der Schweißnaht förderlicher ist und weithin verwendet wird.