Zoekopdracht
Martensitische roestvrijstalen pijpen worden veel gebruikt op het gebied van olie, gas, chemische industrie, luchtvaart, scheepsbouw en kernenergie. Ze hebben een hoge sterkte, goede slijtvastheid en bepaalde corrosieweerstand en zijn ideaal voor veeleisende werkomstandigheden. Lassen, als een belangrijke procesverbinding in verband en productie, speelt een cruciale rol in de structurele integriteit en levensduur van martensitische roestvrijstalen pijpen. Vanwege de unieke metallografische structuur en warmtebehandelingskenmerken van dit materiaal, worden echter een reeks defecten gemakkelijk gegenereerd tijdens het lasproces, wat de prestaties en veiligheid van gebruik beïnvloedt.
Koude scheuren (blussende scheuren)
Koude scheuren zijn een van de meest voorkomende en gevaarlijkste defecten bij het lassen van martensitische roestvrijstalen pijpen. Dit type roestvrij staal bevat hoge koolstof en chroom, en martensitische transformatie zal optreden tijdens het koelproces van lassen, wat resulteert in grote structurele spanning en restspanning. Wanneer de hard-hardheid martensitische structuur wordt gesuperponeerd met trekspanning, zijn vertraagde scheuren of koude scheuren zeer waarschijnlijk optreden in de las- of warmte-aangetaste zone.
Koude scheuren verschijnen meestal enkele uren of zelfs dagen na het lassen, en zijn sterk verborgen en breiden zich snel uit, waardoor de vermoeidheidsprestaties en de veiligheid van de structuur ernstig worden beïnvloed. Om het optreden van koude scheuren te voorkomen, is het meestal nodig om het lasgebied voor te verwarmen en een passende temperatuurbehandeling aan te nemen.
Hete scheuren (scheuren van vaste oplossingen)
Hete scheuren treden voornamelijk op tijdens het stollingsproces van de las, dat wordt veroorzaakt door de krimpspanning van het vloeibare metaal dat de bindingssterkte van de korrelgrens overschrijdt. Martensitisch roestvrij staal bevat een bepaalde hoeveelheid onzuiverheidselementen zoals zwavel (s) en fosfor (P), die eutectics met een laag smeltende punt vormen bij hoge lastemperaturen en zich verzamelen bij de korrelgrenzen, waardoor de korrelgrenssterkte wordt verminderd en het risico op hete scheuren verhoogt.
Hete scheuren worden meestal lineair verdeeld over de korrelgrenzen, met slanke, diepe en smalle vormen. Ze zijn niet gemakkelijk te detecteren in uiterlijk en kunnen alleen worden gevonden door röntgenfoto's of ultrasone tests. Het gebruik van lasvatmaterialen met lage zwavel en low-fosfor, het regelen van warmte-input en het optimaliseren van lasparameters zijn belangrijke middelen om hete scheuren te voorkomen.
Waterstof-geïnduceerde scheuren (vertraagde scheuren)
Als er tijdens het lassen vocht, olie, roest of onvoldoende gedroogde lasmaterialen is, wordt waterstof geïntroduceerd. Waterstofatomen lossen op in het lasmetaal bij hoge temperaturen en verzamelen zich in defecten of insluitsels tijdens het koelproces om hogedrukgas te vormen, wat door waterstof geïnduceerde scheuren veroorzaakt.
Vanwege de hoge hardeheid is martensitisch roestvrij staal zeer gevoelig voor waterstof en is ze zeer gevoelig voor door waterstof geïnduceerd barsten. Dit type scheur komt vaak voor in de koelfase na het lassen en kan uitzetten onder statische belasting of lichte externe belasting. Het gebruik van lasproces met lage hydrogen, voorverwarming vóór het lassen en langzaam koeling na lassen zijn effectieve maatregelen om door waterstof geïnduceerde scheuren te verminderen.
Bros falen veroorzaakt door de geharde structuur
In het martensitische roestvrijstalen lasgebied, vooral de warmte-aangetaste zone (HAZ), vanwege lokale verwarming en snelle koeling, is het gemakkelijk om een brosse martensitische structuur met hoge hardheid te vormen, zelfs vergezeld van carbide-neerslag, wat resulteert in een sterke afname van de lokale taaiheid.
Als het gebied met hoge hardheid niet goed is getemperd, is het heel eenvoudig om een brosse breuk te veroorzaken onder impactbelasting of vermoeidheidsbelasting. De brosheid van de warmte-aangetaste zone is meestal een van de grondoorzaken van lasfalen en is ook een belangrijk besturingsitem in lasprocesbeoordeling.
Oxidatie -insluitsels en onvolledige fusiedefecten
Als voldoende afschermingsgas of onjuiste afschermingsmethode niet wordt gebruikt tijdens het lassen van martensitisch roestvrij staal, zal het lasmetaal ernstig worden geoxideerd, waardoor oxide -insluitsels worden gevormd en de zuiverheid van het lasmetaal wordt verminderd. Oxidatie -insluitsels verminderen niet alleen de sterkte, maar worden ook scheurbronnen, die gemakkelijk te wijten zijn aan het falen tijdens de service.
Tegelijkertijd kan een te lage laswarmte -input, slechte groefpreparaat of slechte operatietechnologie allemaal leiden tot onvolledige fusie of onvolledige penetratiedefecten. Dergelijke defecten verminderen het belastingdragende dwarsdoorsnedeoppervlak van de structuur en zijn belangrijke factoren bij het veroorzaken van vermoeidheidsscheuren en vroege breuken.
Overmatige vervorming en restspanning
Vanwege de expansie en samentrekking van de faseverandering tijdens het lasproces van martensitisch roestvrij staal, is het spanningsveld complex en worden grote restspanning en lasvervorming gemakkelijk gevormd na lassen. Als het niet wordt gecontroleerd, heeft dit niet alleen invloed op de dimensionale nauwkeurigheid van de pijpleiding of structuur, maar kan het ook stresscorrosiebarden veroorzaken.
Door het beheersen van warmte-input, het aannemen van een redelijke lassequentie, geschikte bevestigingspositionering en post-lag warmtebehandeling, kan vervorming effectief worden verminderd en kan resterende stress worden vrijgegeven.
Lasporositeit en poriën lassen
Als er vocht, olie of onstabiel afschermingsgas is tijdens het lassen, zullen porositeitsdefecten optreden. De meeste van deze poriën zijn verdeeld in de las. Hoewel ze klein van grootte zijn, kunnen ze gemakkelijk spanningsconcentratiepunten worden in hoge druk of corrosieve omgevingen.
Poriën kunnen ook de dichtheid en afdichting van lassen beïnvloeden, vooral in pijpleidingen die gas of hogedrukvloeistoffen transporteren. Hun aanwezigheid zal de veilige werking van het systeem ernstig beïnvloeden.
