Zoekopdracht
Duplex roestvrijstalen buis is een roestvrij staalmateriaal met een dubbele fase structuur van austeniet en ferriet, met een typische structuurverhouding van 50% austeniet en 50% ferriet. Deze structuur geeft het hoge sterkte, hoge taaiheid en uitstekende corrosieweerstand, vooral in de corrosieomgeving van chloride stress. Tijdens het lasproces zal echter een onjuiste werking leiden tot fase -onbalans, die de mechanische eigenschappen en corrosieweerstand van de pijp ernstig zal beïnvloeden.
Oorzaken van fase -onbalans bij het lassen
De laswarmtecyclus heeft invloed op de microstructuur van het moedermateriaal en het lasgebied. De belangrijkste oorzaken zijn:
Te hoog of te lage warmte -ingang;
Onjuiste lassnelheid;
Slechte controle van voorverwarmingstemperatuur en tussenlagentemperatuur;
Te snel of te langzaam koelsnelheid;
Onjuiste selectie van lasmaterialen en afschermingsgas.
De bovengenoemde factoren kunnen ervoor zorgen dat de austenietfase niet volledig wordt gevormd, of de neerslag van schadelijke secundaire fasen (zoals σ fase en χ fase) induceren, waardoor de microstructuur van het lasgebied afwijkt van de ideale verhouding van 50:50.
Het regelen van warmte -invoer is een belangrijke maatregel
Het handhaven van de juiste warmte -input is de kernmiddelen om fase -onbalans te voorkomen. Het wordt over het algemeen aanbevolen om de warmte -ingang tussen 0,5-2,5 kJ/mm te regelen. Als de warmte -invoer te hoog is, bevordert deze de neerslag van σ fase of andere brosse fasen; Als de warmte -ingang te laag is, kan het lasmetaal te snel afkoelen, de austenietfase kan niet volledig worden neergeslagen, de ferrietverhouding neemt toe en neemt de taaiheid af.
Het gebruik van meerlagige multi-pass lassen en smalle lastechnologie kan de warmte-input van een enkele pass effectief verminderen en de vorming van ongunstige structuren verminderen.
Kies een geschikte lasmethode
Verschillende lasmethoden hebben een significante invloed op de controle van de structuur. Gemeenschappelijke lasmethoden zijn onder meer:
Gas Tungsten Arc Welding (GTAW/TIG): geschikt voor wortellassen, controleerbare warmte -input, die bevorderlijk is voor de regulering van de structuur;
Gasmetaalbooglassen (GMAW/MIG): geschikt voor het vullen en afdekken van lassen, en goede structuren kunnen worden verkregen door de parameters op de juiste manier aan te passen;
Laserslassen en plasma-booglassen: de door warmte getroffen zone is smal en de juiste controle kan de afwijking van de structuur verminderen.
Het gebruik van gepulseerd booglassen kan een nauwkeurige warmte -invoerregeling bereiken en de vorming van de austenietfase bevorderen.
Correcte selectie van lasmaterialen
De samenstelling van het vulmateriaal moet ervoor zorgen dat het austenietgehalte in de las het doel kan bereiken. Gewoonlijk wordt een lasdraad of elektrode met een iets hoger nikkelgehalte gebruikt dan het basismateriaal wordt gebruikt. Het vulmateriaal voor UNS S32205-basismateriaal kan bijvoorbeeld ER2209-lasdraad zijn, met een nikkelgehalte van 8,5%-9,5%, dat hoger is dan het basismateriaal, om de regeneratie van austeniet na lassen te bevorderen.
Bovendien moet het onzuiverheidsgehalte van fosfor, zwavel en andere onzuiverheden in het vulmateriaal worden vermeden om de mogelijkheid om schadelijke insluitsels te vormen te verminderen.
Gasschermkwaliteit is cruciaal
Tijdens TIG -lassen of MIG -lassen spelen de zuiverheid en samenstelling van het afschermingsgas een belangrijke rol bij microstructuurcontrole. Hoge zuivere argon of argon/stikstofgemengd gas moet worden geselecteerd. De juiste hoeveelheid stikstof kan de vorming van de austenietfase bevorderen en de putweerstand helpen verbeteren. Gewoonlijk heeft een gemengd gas met 1-2% stikstof toegevoegd een significant effect op de optimalisatie van de microstructuur.
Luchtinfiltratie moet tijdens het lassen worden vermeden om de vorming van oxide -tussenlagen of korrelgrensoxidezones te voorkomen.
De koelsnelheid moet matig zijn
Te snel afkoelen zal voorkomen dat Austeniet in de tijd neerslaat, wat resulteert in overmatig ferriet. Te langzaam afkoelen kan leiden tot neerslag van de σ -fase. De ideale koelmethode is natuurlijke koeling in de lucht, het vermijden van geforceerde luchtkoeling of waterkoeling.
Voor pijpen met dik muren kunnen temperatuurregelingdekens of post-lagisolatiemaatregelen op de juiste manier worden gebruikt om ervoor te zorgen dat de koelcurve zachtaardig is en de microstructuurtransformatie voldoende is.
Controle tussenlagen temperatuur
Bij multi-pass lassen is de temperatuurregeling van de tussenlaag een van de belangrijkste stappen om fase-onbalans te voorkomen. Over het algemeen wordt aanbevolen dat de tussenlagentemperatuur niet hoger mag zijn dan 150 ° C. Overmatige temperatuur van de tussenlagen zal warmteaccumulatie veroorzaken, de diffusiesnelheid van de korrelgrens verhogen en de neerslag van brosse fasen induceren. Het gebruik van een infraroodthermometer om de temperatuur in realtime te controleren, kan de controleerbaarheid van het lasproces verbeteren.
Behandeling na de lage warmte en metallografische tests
Voor duplex stalen buizen voor speciale doeleinden, zoals die welke worden gebruikt in belangrijke gebieden zoals mariene engineering en olie- en gasapparatuur, wordt het aanbevolen om post-lodde oplossing te gloeien (meestal bij 1050-1120 ° C) en vervolgens snel koel om de ideale duplexstructuurverhouding te herstellen en schadelijke neerslag op te lossen.
Na het lassen moet een metallografische microscoop worden gebruikt om de faseverhouding van het lasgebied te controleren, of een ferrietinhoudsdetector (zoals een magnetisch inductie -instrument) moet worden gebruikt voor kwantitatieve analyse om ervoor te zorgen dat het austenietgehalte tussen 35% en 65% is.
