Παράγοντες που επηρεάζουν το διπλό ανοξείδωτο χάλυβα

Οι παράγοντες που επηρεάζουν την ποιότητα συγκόλλησης του διπλού ανοξείδωτου χάλυβα αντικατοπτρίζονται κυρίως στις ακόλουθες πτυχές:
1. Επίδραση περιεχομένου Ν
Gómez de Salazar JM et al. μελέτησε την επίδραση διαφορετικών περιεχομένων σε Ν2 στο προστατευτικό αέριο στις ιδιότητες του διπλού ανοξείδωτου χάλυβα. Τα αποτελέσματα δείχνουν ότι με την αύξηση της μερικής πίεσης N2 PN2 στο μικτό αέριο, το κλάσμα μάζας ω(Ν) του αζώτου στη συγκόλληση αρχίζει να αυξάνεται γρήγορα και στη συνέχεια αλλάζει ελάχιστα και η περιεκτικότητα σε φάση φερρίτη φ( ) στη συγκόλληση αυξάνεται με το ω (N) αυξάνεται γραμμικά, αλλά η επίδραση του φ( ) στην αντοχή σε εφελκυσμό και στην επιμήκυνση είναι ακριβώς αντίθετη από αυτή του ω(N). Η ίδια περιεκτικότητα σε φάση φερρίτη φ ( ), η αντοχή σε εφελκυσμό και η επιμήκυνση του βασικού μετάλλου είναι υψηλότερες από τη συγκόλληση. Αυτό οφείλεται στη διαφορά στη μικροδομή. Η αντοχή σε κρούση του συνδέσμου μπορεί να βελτιωθεί αυξάνοντας την περιεκτικότητα σε Ν στο μέταλλο συγκόλλησης από ανοξείδωτο χάλυβα διπλής όψης, η οποία οφείλεται στην αύξηση της περιεκτικότητας σε φάση στο μέταλλο συγκόλλησης και στη μείωση της καθίζησης Cr2N.
2. Επίδραση της εισροής θερμότητας
Σε αντίθεση με τη ζώνη συγκόλλησης, το ω(N) της ζώνης που επηρεάζεται από τη θερμότητα δεν θα αλλάξει κατά τη συγκόλληση, είναι το ω(N) του βασικού μετάλλου, επομένως ο κύριος παράγοντας που επηρεάζει τη δομή και την απόδοση αυτή τη στιγμή είναι η εισροή θερμότητας κατά τη συγκόλληση. Σύμφωνα με τη βιβλιογραφία, κατά τη συγκόλληση πρέπει να επιλέγεται μια κατάλληλη ενέργεια γραμμής. Εάν η εισροή θερμότητας είναι πολύ μεγάλη κατά τη συγκόλληση, η επηρεαζόμενη από τη θερμότητα ζώνη της ραφής συγκόλλησης θα αυξηθεί και η μεταλλογραφική δομή θα τείνει να είναι χονδροειδής και άτακτη, με αποτέλεσμα την ευθραυστότητα, η οποία εκδηλώνεται κυρίως ως μείωση του δείκτη πλαστικότητας του η συγκολλημένη άρθρωση. Εάν η εισροή θερμότητας συγκόλλησης είναι πολύ μικρή, θα προκαλέσει σκληρυνόμενη δομή και ρωγμές εύκολα, κάτι που είναι επίσης δυσμενές για την αντοχή στην κρούση του HAZ. Επιπλέον, όλοι οι παράγοντες που επηρεάζουν τον ρυθμό ψύξης θα επηρεάσουν την αντοχή σε κρούση του HAZ, όπως το πάχος της πλάκας, η μορφή αρμού κ.λπ.
3. ευθραυστότητα φάσης σ
Η ξένη βιβλιογραφία εισάγει το πρόβλημα της ευθραυστότητας στη φάση σ του διπλού ανοξείδωτου χάλυβα και του μετάλλου συγκόλλησης που προκαλείται από την αναθέρμανση. Κατά τη διαδικασία αναθέρμανσης του βασικού μετάλλου και του μετάλλου συγκόλλησης, σχηματίζεται από τη φάση πρώτα λεπτός δευτερογενής ωστενίτης * και στη συνέχεια κατακρημνίζεται η φάση σ. Τα αποτελέσματα δείχνουν ότι η εύθραυστη ρωγμή εμφανίζεται στη φάση σ και στη διεπιφάνεια μεταξύ της μήτρας και της φάσης σ. Η παρατήρηση της επιφάνειας θραύσης του βασικού μετάλλου δείχνει ότι υπάρχουν λακκάκια στην περιοχή γύρω από τη φάση σ. Λόγω της ευρείας περιοχής της φάσης θα σχηματιστεί μεγάλος αριθμός σ φάσεων. Η σκληρότητα μειώνεται, αλλά η περιοχή φάσης στη συγκόλληση είναι μικρή και το κάταγμα εξακολουθεί να παρουσιάζει εύθραυστο κάταγμα. Μόνο μια μικρή ποσότητα σχηματισμού σ-φάσης είναι αρκετή για να προκαλέσει μείωση της σκληρότητας του μετάλλου συγκόλλησης. Επομένως, η τάση ευθραυστότητας της σ-φάσης στο μέταλλο συγκόλλησης είναι πολύ μεγαλύτερη από το μητρικό υλικό.
4. Πυρόλυση που προκαλείται από υδρογόνο
Η ευθραυστότητα υδρογόνου των συγκολλημένων αρμών διπλής όψης από ανοξείδωτο χάλυβα συμβαίνει συνήθως στη φάση και η ευαισθησία στην ευθραυστότητα υδρογόνου αυξάνεται με την αύξηση της θερμοκρασίας κορυφής κατά τη συγκόλληση. Η αλλαγή της μικροδομής του είναι: η μέγιστη θερμοκρασία αυξάνεται, το περιεχόμενο της φάσης μειώνεται, το περιεχόμενο της φάσης αυξάνεται και η ποσότητα του Cr2N που κατακρημνίζεται από το όριο και το εσωτερικό της φάσης αυξάνεται, έτσι η ευθραυστότητα του υδρογόνου εμφανίζεται εύκολα.
5. Ρηγμάτωση λόγω διάβρωσης λόγω καταπόνησης
Οι ρωγμές τόσο στο βασικό μέταλλο όσο και στο μέταλλο συγκόλλησης ξεκινούν στην πλευρά -φάσης της διεπαφής / και διαδίδονται εντός της -φάσης. Ο ωστενίτης ( ) δρα ως φραγμός στη διάδοση των ρωγμών λόγω της εγγενώς χαμηλής ευαισθησίας του στην ευθραυστότητα του υδρογόνου. Δεδομένου ότι το DSS περιέχει μια ορισμένη ποσότητα ωστενίτη, η τάση του να καταπονεί τη διάβρωση είναι μικρή.
6. Προβλήματα με λακκούβες
Η αντοχή στη διάβρωση των οπών είναι ένα σημαντικό χαρακτηριστικό του διπλού ανοξείδωτου χάλυβα, το οποίο σχετίζεται στενά με τη χημική του σύνθεση και τη μικροδομή του. Το pitting γενικά εμφανίζεται στη διεπαφή /, επομένως θεωρείται ότι είναι η φάση * μεταξύ της φάσης και της φάσης. Αυτό σημαίνει ότι η περιεκτικότητα σε Cr στη φάση * είναι χαμηλότερη από αυτή της φάσης. Η σύνθεση της φάσης * και της φάσης είναι διαφορετική, επειδή η περιεκτικότητα σε Cr και Mo στη φάση * είναι χαμηλότερη από αυτή στην αρχική φάση. Περαιτέρω μελέτες έχουν δείξει ότι το δυναμικό διάτρησης του χάλυβα με χαμηλότερη περιεκτικότητα σε Ν είναι πιο ευαίσθητο στον ρυθμό ψύξης. Επομένως, κατά τη συγκόλληση διπλού ανοξείδωτου χάλυβα με χαμηλή περιεκτικότητα σε N, ο έλεγχος του ρυθμού ψύξης είναι πιο αυστηρός. Στη διαδικασία συγκόλλησης ανοξείδωτου χάλυβα διπλής όψης, ο λογικός έλεγχος της ενέργειας της γραμμής συγκόλλησης είναι το κλειδί για την απόκτηση αρμών διπλής όψης από ανοξείδωτο χάλυβα υψηλής ποιότητας. Εάν η ενέργεια της γραμμής είναι πολύ μικρή, ο ρυθμός ψύξης του μετάλλου συγκόλλησης και της ζώνης που επηρεάζεται από τη θερμότητα θα είναι πολύ γρήγορος και ο ωστενίτης δεν θα καθιζάνει εγκαίρως, έτσι ώστε η περιεκτικότητα της φάσης φερρίτη στη δομή να αυξηθεί. εάν η ενέργεια της γραμμής είναι πολύ μεγάλη, αν και επαρκής ποσότητα ωστενίτη, αλλά θα προκαλέσει επίσης ανάπτυξη κόκκων φερρίτη στη ζώνη που επηρεάζεται από τη θερμότητα και καθίζηση επιβλαβών φάσεων όπως το σ. Γενικά, συγκόλληση τόξου ηλεκτροδίων (Shieded Metal Arc Welding, SMAW), συγκόλληση με τόξο βολφραμίου (Gas Tungsten Arc Welding, GTAW), συγκόλληση τόξου με flux-Cored (Flux-Cored WireArc Welding, FCAW) και συγκόλληση τόξου πλάσματος (Welding, Plasma Arc PAW) και άλλες μέθοδοι συγκόλλησης μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τη συγκόλληση διπλού ανοξείδωτου χάλυβα και γενικά δεν χρειάζεται να ληφθούν μέτρα προθέρμανσης πριν από τη συγκόλληση και δεν χρειάζονται θερμική επεξεργασία μετά τη συγκόλληση.