Suggerimenti per la saldatura dell'acciaio inossidabile austenitico

L'acciaio inossidabile austenitico è il tipo di acciaio inossidabile più utilizzato, principalmente di tipo Cr18-Ni8, Cr25-Ni20, Cr25-Ni35. La saldatura dell'acciaio inossidabile austenitico ha caratteristiche evidenti:

  • Saldatura a caldo crack.

L'acciaio inossidabile austenitico è facile da formare una struttura a grana colonnare voluminosa quando le parti del giunto di saldatura ad alta temperatura e il tempo di ritenzione sono più lunghi a causa della piccola conduttività termica e dell'ampio coefficiente di espansione lineare. Nel processo di solidificazione, se il contenuto di zolfo, fosforo, stagno, antimonio, niobio e altre impurità è maggiore, questo porta alla formazione di eutettici a basso punto di fusione tra i grani. Quando il giunto saldato è sottoposto a un'elevata sollecitazione di trazione, si formano facilmente crepe di solidificazione nel cordone di saldatura e crepe di liquefazione nella zona interessata dal calore, che sono le crepe termiche di saldatura. Il metodo più efficace per prevenire la rottura a caldo è ridurre gli elementi di impurità che sono facili da produrre eutettici a basso punto di fusione in acciaio e materiali di saldatura e fare in modo che l'acciaio inossidabile austenitico Cr - Ni contenga una struttura di ferrite del 4% ~ 12%.

  • Corrosione intergranulare.

Secondo la teoria dell'esaurimento del cromo, la precipitazione del carburo di cromo sulla superficie intergranulare, con conseguente esaurimento del cromo al bordo del grano, è la ragione principale della corrosione intergranulare. Pertanto, la scelta di gradi a bassissimo tenore di carbonio o materiali di saldatura contenenti elementi stabilizzati come niobio e titanio sono le principali misure per prevenire la corrosione intergranulare.

  • Tensocorrosione.

La rottura per corrosione sotto sforzo (SCC) viene solitamente presentata come un cedimento fragile e il tempo di elaborazione del cedimento è breve e il danno è grave. La tensione residua di saldatura è la principale causa di tensocorrosione negli acciai inossidabili austenitici. Le ragioni sono anche il cambiamento della microstruttura del giunto saldato o la concentrazione di sollecitazioni dei mezzi corrosivi locali.

  • infragilimento di fase dei giunti saldati

La fase è un tipo di composto intermetallico fragile che si concentra principalmente nel bordo grano dei grani colonnari. Per l'acciaio inossidabile austenitico Cr-Ni, in particolare per l'acciaio inossidabile Ni-Cr-Mo, è soggetto alla transizione di fase δ-σ e il cambiamento sarà più evidente quando il contenuto di ferrite δ nei giunti di saldatura è superiore al 12%, rendendo evidente infragilimento nel metallo di saldatura, ecco perché la quantità di ferrite delta dello strato superficiale della parete del reattore di idrogenazione a parete calda sarà controllata nel 3%~10%.

Quale materiale di saldatura è adatto per la saldatura dell'acciaio inossidabile 304?

Il materiale di saldatura tipo 308 è consigliato quando si salda l'acciaio inossidabile 304 perché gli elementi aggiuntivi in ​​acciaio inossidabile 308 possono stabilizzare meglio la zona di saldatura. cavi 308L sono anche un'opzione accettabile.

Il contenuto di carbonio dell'acciaio inossidabile a basso tenore di carbonio è inferiore allo 0.03%, mentre l'acciaio inossidabile standard può contenere fino allo 0.08% di carbonio. I produttori dovrebbero prestare particolare attenzione all'uso di materiali di saldatura L-carbon perché il loro basso contenuto di carbonio riduce la tendenza alla corrosione intergranulare. I produttori di saldatura GMAW utilizzano anche saldature 3XXSi come such 308LSi or 316LSi perché Si migliora la bagnatura delle saldature. Nei casi in cui la saldatura ha un'alta protuberanza o dove la connessione alla piscina è scadente alla punta del raccordo o della saldatura a sovrapposizione, l'uso di un filo schermato ad aria contenente Si può inumidire la saldatura e aumentare il tasso di deposito. I materiali di saldatura del tipo 347 con una piccola quantità di Nb possono essere selezionati se si considera la precipitazione del carburo.

Come saldare acciaio inossidabile e acciaio al carbonio?

Alcune parti strutturali sono saldate alla superficie dell'acciaio al carbonio con uno strato resistente alla corrosione per ridurre i costi. Quando si salda l'acciaio al carbonio alla lega di metallo di base, l'uso di materiale di saldatura con contenuto di lega più elevato può bilanciare il tasso di diluizione nella saldatura. Ad esempio, quando si saldano acciaio al carbonio e acciaio inossidabile 304 o 316, nonché altri acciai inossidabili dissimili, il filo o l'elettrodo 309L è una scelta adatta.

Se vuoi ottenere un contenuto di Cr più alto, usa 312 saldatura Materiale. Va sottolineato che il tasso di espansione termica dell'acciaio inossidabile austenitico è del 50% superiore a quello dell'acciaio al carbonio. Durante la saldatura, la differenza nel tasso di espansione termica produrrà uno stress interno, che porterà alla fessura. In questo caso, è necessario selezionare il materiale di saldatura appropriato o specificare il processo di saldatura appropriato (Fig. 1). Mostra quando si saldano acciaio al carbonio e acciaio inossidabile, la deformazione di deformazione causata da diversi tassi di espansione termica necessita di una maggiore compensazione.

Qual è la corretta preparazione pre-saldatura?

Prima della saldatura, utilizzare solvente senza cloro per rimuovere grasso, segni e polvere per evitare la resistenza alla corrosione del materiale di base in acciaio inossidabile dall'acciaio al carbonio. Alcune aziende utilizzano lo stoccaggio separato di acciaio inossidabile e acciaio al carbonio per evitare la contaminazione incrociata. Quando vengono utilizzate speciali mole e spazzole con acciaio inossidabile per pulire l'area intorno agli smussi, a volte è necessario eseguire una pulizia secondaria dei giunti. Poiché l'operazione di compensazione dell'elettrodo della saldatura dell'acciaio inossidabile è più difficile di quella dell'acciaio al carbonio, la pulizia del giunto è importante.

Qual è il corretto trattamento post-saldatura?

Innanzitutto ricordiamo che il motivo per cui l'acciaio inossidabile non arrugginisce è che Cr e O reagiscono sulla superficie del materiale per generare uno strato dello strato denso di ossido, e svolgono un ruolo protettivo. La ruggine dell'acciaio inossidabile è causata dalla precipitazione del carburo e dal riscaldamento durante il processo di saldatura con conseguente formazione di ossido di ferro sulla superficie di saldatura. Le saldature perfezionate nello stato di saldatura possono anche produrre sottosquadri nell'area arrugginita al confine della zona termicamente alterata di saldatura entro 24 ore. Pertanto, per rigenerare il nuovo ossido di cromo, l'acciaio inossidabile deve essere lucidato, decapato, levigato o lavato dopo la saldatura.

Come controllare la precipitazione del carburo nell'acciaio inossidabile austenitico?

Quando il contenuto di carbonio supera lo 0.02% a 800-1600 , il C si diffonde ai bordi dei grani austenitici e reagisce con il Cr ai bordi dei grani per formare carburi di cromo. Se una grande quantità di Cr viene polimerizzata dall'elemento C, la resistenza alla corrosione dell'acciaio inossidabile diminuirà e si verificherà corrosione intergranulare se esposto a un ambiente corrosivo. I risultati sperimentali mostrano che la corrosione intergranulare si verifica nella zona interessata dal calore della saldatura nel serbatoio dell'acqua con mezzi corrosivi. L'uso di materiali di saldatura a basso tenore di carbonio o leghe speciali può ridurre la tendenza alla precipitazione del carburo e migliorare la resistenza alla corrosione. Nb e Ti possono anche essere aggiunti per solidificare C. Rispetto a Cr, gli elementi Nb e Ti hanno una maggiore affinità con C. Gli elementi grade347 materiale di saldatura è progettato per questo scopo.

Perché i fili di acciaio inossidabile sono magnetici?

Gli acciai inossidabili con struttura austenitica completa sono amagnetici. Tuttavia, la temperatura di saldatura più elevata fa crescere i grani nella microstruttura e aumenta la suscettibilità alla rottura dopo la saldatura. Per ridurre la sensibilità alla cricca termica, il produttore del materiale di consumo per saldatura aggiunge elementi di formazione di ferrite al materiale di saldatura (Fig. 2). La fase ferrite riduce la granulometria dell'austenite e aumenta la resistenza alle cricche. L'immagine seguente mostra la fase ferritica (parte grigia) distribuita sulla matrice di austenite in materiale di saldatura 309L.

Il magnete non aderisce saldamente al metallo di saldatura austenitico, ma si può avvertire una leggera aspirazione quando viene lanciato. Ciò porta anche alcuni utenti a credere che il prodotto sia etichettato erroneamente o che venga utilizzato il materiale di saldatura sbagliato (soprattutto quando l'etichetta viene rimossa dalla confezione). La quantità di ferrite nel materiale di saldatura dipende dalla temperatura di servizio dell'applicazione. L'eccesso di ferrite, ad esempio, riduce la tenacità alle basse temperature. Di conseguenza, la quantità di ferrite per i materiali di saldatura di grado 308 utilizzati nelle condutture GNL è compresa tra 3 e 6, mentre il numero di ferrite per i materiali di saldatura standard di tipo 308 è 8. In breve, i materiali di saldatura possono sembrare simili, ma anche piccole differenze di la composizione a volte può fare una grande differenza.

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