Søk
Martensitiske rustfrie stålrør er mye brukt innen olje, gass, kjemisk industri, luftfart, skipsbygging og atomenergi. De har høy styrke, god slitestyrke og viss korrosjonsmotstand, og er ideelle for arbeidsforhold med høyt etterspørsel. Sveising, som en viktig prosessforbindelse i forbindelse og produksjon, spiller en viktig rolle i den strukturelle integriteten og levetiden til martensittiske rustfrie stålrør. På grunn av den unike metallografiske strukturen og varmebehandlingsegenskapene til dette materialet, genereres imidlertid en serie feil under sveiseprosessen, noe som påvirker ytelsen og sikkerheten ved bruk.
Kald sprekker (slukkende sprekker)
Kaldsprekker er en av de vanligste og farligste feilene når de sveiser martensittiske rustfrie stålrør. Denne typen rustfritt stål inneholder høyt karbon og krom, og martensittisk transformasjon vil oppstå under kjøleprosessen med sveising, noe som resulterer i stor strukturell stress og restspenning. Når den høye hardheten martensittiske strukturen er lagt over strekkspenning, er det sannsynlig at forsinkede sprekker eller kalde sprekker oppstår i sveisen eller varmepåvirket sonen.
Kaldsprekker vises vanligvis flere timer eller til og med dager etter sveising, og er sterkt skjult og utvides raskt, og påvirker alvorlig utmattelsesytelsen og sikkerheten til strukturen. For å unngå forekomst av kalde sprekker, er det vanligvis nødvendig å forvarme sveiseområdet og ta i bruk passende tempereringsbehandling.
Varme sprekker (solid løsning sprekker)
Varme sprekker oppstår hovedsakelig under størkningsprosessen av sveisen, som er forårsaket av krympingsspenningen til det flytende metallet som overstiger limingsstyrken til korngrensen. Martensitisk rustfritt stål inneholder en viss mengde urenhetselementer som svovel (er) og fosfor (P), som danner eutektikk med lavt smeltepunkt ved høye sveisetemperaturer og samles ved korngrensene, reduserer korngrensestyrken og øker risikoen for varme sprekker.
Varme sprekker er vanligvis fordelt lineært langs korngrensene, med slanke, dype og smale former. De er ikke enkle å oppdage i utseende og kan bare finnes gjennom røntgen- eller ultralydtesting. Å bruke lavt svovel og lavfosfor sveisematerialer, kontrollere varmeinngang og optimalisere sveiseparametere er viktige midler for å forhindre varme sprekker.
Hydrogeninduserte sprekker (forsinkede sprekker)
Hvis det er fuktighet, olje, rust eller utilstrekkelig tørket sveisematerialer under sveising, vil hydrogen bli introdusert. Hydrogenatomer oppløses i sveisemetallet ved høye temperaturer, og samles i feil eller inneslutninger under kjøleprosessen for å danne høytrykksgass, noe som forårsaker hydrogeninduserte sprekker.
På grunn av den høye herdbarheten er martensittisk rustfritt stål svært følsom for hydrogen og er veldig utsatt for hydrogenindusert sprekker. Denne typen sprekker forekommer ofte i kjøletrinnet etter sveising og kan utvide seg under statisk belastning eller svak ekstern belastning. Bruken av lavhydrogensveiseprosess, forvarming før sveising og langsom avkjøling etter sveising er effektive tiltak for å redusere hydrogeninduserte sprekker.
Sprø svikt forårsaket av herdet struktur
I det martensittiske sveiseområdet i rustfritt stål, spesielt den varmepåvirkede sonen (HAZ), på grunn av lokal oppvarming og rask avkjøling, er det lett å danne en sprø martensittisk struktur med høy hardhet, til og med ledsaget av karbidutfelling, noe som resulterer i en kraftig nedgang i lokal seighet.
Hvis høyharderområdet ikke er riktig temperert, er det veldig enkelt å forårsake sprø brudd under påvirkningsbelastning eller utmattelsesbelastning. Omgivelsen av den varmepåvirkede sonen er vanligvis en av grunnårsakene til sveisesvikt og er også et nøkkelkontrollelement i sveiseprosessvurderingen.
Oksidasjonsinneslutninger og ufullstendige fusjonsdefekter
Hvis tilstrekkelig skjermingsgass eller feil skjermingsmetode ikke brukes under sveising av martensittisk rustfritt stål, vil sveisemetallet bli sterkt oksidert, danne oksydinneslutninger og redusere renheten til sveisemetallet. Oksidasjonsinneslutninger reduserer ikke bare styrken, men blir også sprekkkilder, som er enkle å indusere svikt under tjenesten.
Samtidig kan for lav sveisevarmeinngang, dårlig preeningspreparat eller dårlig driftsteknologi alle føre til ufullstendig fusjon eller ufullstendige penetrasjonsdefekter. Slike defekter reduserer det bærende tverrsnittsarealet i strukturen og er viktige faktorer for å forårsake utmattelseskrekker og tidlige brudd.
Overdreven deformasjon og gjenværende stress
På grunn av faseendringsutvidelse og sammentrekning under sveiseprosessen med martensittisk rustfritt stål, er stressfeltet sammensatt, og det dannes stort restspenning og sveisedeformasjon lett etter sveising. Hvis det ikke er kontrollert, vil det ikke bare påvirke dimensjonsnøyaktigheten til rørledningen eller strukturen, men kan også forårsake stresskorrosjonssprekker.
Ved å kontrollere varmeinngang, vedtak av en rimelig sveisesekvens, passende inventarposisjonering og varmebehandling etter sveis, kan deformasjon reduseres effektivt og gjenværende stress kan frigjøres.
Sveising porøsitet og porer
Hvis det er fuktighet, olje eller ustabil skjermingsgass under sveising, vil porøsitetsdefekter oppstå. De fleste av disse porene er fordelt på sveisen. Selv om de er små i størrelse, kan de lett bli stresskonsentrasjonspunkter i høyt trykk eller etsende miljøer.
Porer kan også påvirke tettheten og forseglingen av sveiser, spesielt i rørledninger som transporterer gass eller høytrykksvæsker. Deres tilstedeværelse vil alvorlig påvirke den sikre driften av systemet.
