Sveisbarhet refererer til evnen til homogene materialer eller forskjellige materialer til å sveises for å danne komplette skjøter og oppfylle de forventede brukskravene under forholdene i produksjonsprosessen. Prinsippene for å vurdere sveisbarhet inkluderer hovedsakelig: (1) å vurdere tendensen til sveisede skjøter til å produsere prosessfeil for å gi grunnlag for å formulere rimelige sveiseprosedyrer; (2) vurdere om sveisede skjøter kan oppfylle kravene til strukturell ytelse.
EN. Sveisbarhet av legert konstruksjonsstål
1. Høyfast stål: Stål med en flytegrense σs Større enn eller lik 295MPa kan kalles høyfast stål.
2. Den styrkende effekten av Mn i fast løsning er meget betydelig. Når ωMn er mindre enn eller lik 1,7 %, kan det forbedre seigheten og redusere den sprø overgangstemperaturen. Si vil redusere plastisiteten og seigheten. Ni ikke bare styrker fast løsning, men forbedrer også seigheten og reduserer den sprø overgangstemperaturen. element, vanligvis brukt i lavtemperaturstål.
3. Varmvalset stål (normalisert stål): lavlegert høyfast stål med en flytegrense på 295-490 MPa, som vanligvis leveres og brukes i varmvalset eller normalisert tilstand.
4. Designprinsipper for sveisede skjøter med høy styrke: Høyfast stål velges basert på dets styrke, så prinsippet for sveisede skjøter er at styrken til sveisede skjøter er lik styrken til grunnmetallet (prinsippet om lik styrke), årsakene er:
① Styrken til sveisede skjøter er større enn grunnmetallets styrke, plastisk seighet redusert;
② lik det samme livet;
③ mindre enn, leddstyrken er utilstrekkelig.
5. Sveisbarhet av varmvalset og normalisert stål: Varmvalset stål inneholder en liten mengde legeringselementer og har generelt liten tendens til kalde sprekker. Fordi normalisert stål inneholder flere legeringselementer, øker herdingstendensen. Med økningen av stålkarbonekvivalenter og platetykkelse øker herdbarheten og kaldsprekkestendensen. Påvirkningsfaktorer:
(1) karbonekvivalent;
(2) herdingstendens;
(3) den høyeste hardheten til den varmepåvirkede sonen, den høyeste hardheten til den varmepåvirkede sonen er en enkel metode for å evaluere herdingstendensen og følsomheten til kalde sprekker til stål.
6. SR-sprekker (eliminering av spenningssprekker, gjenoppvarmingssprekker): For sveisede strukturer som Mo-holdige normaliserte stål tykkveggede trykkbeholdere, under ettersveising av spenningsavlastende varmebehandling eller etter-sveis gjenoppvarming, en annen type sprekk kan oppstå. form for sprekker.
7. Seighet er en egenskap som kjennetegner hvor lett sprø sprekker genereres og forplantes av metaller.
8. To aspekter må vurderes ved valg av sveisematerialer for lavlegert stål:
① Det skal ikke være noen sveisefeil som sprekker;
②Den kan oppfylle ytelseskravene.
Sveising av varmvalset stål og normalisert stål er generelt basert på valg av sveisematerialer i henhold til deres styrkenivåer. Valgpunktene er som følger:
①Velg tilsvarende nivå av sveisemateriale som samsvarer med de mekaniske egenskapene til basismetallet;
② Vurder påvirkningen av fusjonsforhold og kjølehastighet på samme tid;
③ Vurder effekten av varmebehandling etter sveising på sveisens mekaniske egenskaper.
9. Prinsippet for å bestemme tempereringstemperaturen etter sveising:
① Ikke overskrid den opprinnelige tempereringstemperaturen til basismetallet for ikke å påvirke ytelsen til selve basismetallet;
②For herdede materialer, unngå temperaturområdet der tempereringssprøhet oppstår.
10. Herdet og herdet stål: bråkjølt + herdet (høy temperatur).
11. Bruken av "low-force matching" for høyfast stålsveising kan forbedre sprekkmotstanden til det sveisede området.
12. To grunnleggende problemer bør tas hensyn til ved sveising av lavkarbonkjølt og herdet stål:
① Avkjølingshastigheten under martensitttransformasjon bør ikke være for høy, slik at martensitten har en selvherdende effekt for å forhindre dannelse av kalde sprekker;
② Det kreves at den er inne. Avkjølingshastigheten mellom 800 grader og 500 grader er større enn den kritiske hastigheten for å produsere en sprø blandet struktur.
Problemene som skal løses ved sveising av lavkarbonkjølt og herdet stål:
① forhindre sprekker; ② forbedre seigheten til sveisemetallet og den varmepåvirkede sonen samtidig som du sikrer at kravene til høy styrke oppfylles.
13. For lavlegerte stål med lavt karboninnhold er det fordelaktig å øke kjølehastigheten for å danne lavkarbonmartensitt for å sikre seighet.
14. Tilsetningen av legeringselementer i middels karbon bråkjølt og herdet stål spiller hovedsakelig rollen som å sikre herdbarhet og forbedre herdingsmotstanden, og den sanne styrkeytelsen avhenger hovedsakelig av karboninnholdet. Hovedtrekk: høy spesifikk styrke og høy hardhet.
15. Det er tre måter å forbedre den termiske styrken til perlittisk varmebestandig stål på:
① Matrisen er solid-løsning forsterket, og legeringselementer er tilsatt for å styrke ferrittmatrisen. De vanlig brukte Cr-, Mo-, W- og Nb-elementene kan forbedre den termiske styrken betydelig; ② Nei. Tofaset nedbørsstyrking: I det varmebestandige stålet med ferritt som matrise er forsterkningsfasen hovedsakelig legert karbid; ③ Forsterkning av korngrense: tilsetning av sporelementer kan adsorbere på korngrensen, forsinke diffusjonen av legeringselementer langs korngrensen, og dermed styrke korngrensene.
16. Hovedproblemene som eksisterer ved sveising av perlittisk varmebestandig stål er kuldesprekker, herding og mykning av den varmepåvirkede sonen, og eliminering av spenningssprekker ved varmebehandling etter sveising eller langvarig bruk ved høye temperaturer.
17. Temperaturområdet fra -10 til -196 grader kalles "lav temperatur", og når det er lavere enn -196 grader kalles det "ultra lav temperatur".
TO. Sveisbarhet av støpejern
1. Tre hovedegenskaper ved støpejern: vibrasjonsdemping, oljeabsorpsjon og slitestyrke.
2. Ytelsen til støpejern avhenger hovedsakelig av form, størrelse, mengde og fordeling av grafitt, og matrisestrukturen har også en viss innflytelse.
3. Duktilt jern: F-matrise + sfærisk grafitt; grått støpejern: F matrise + flak grafitt; vermicular grafitt jern: matrise + vermicular grafitt; formbart jern: F matrise + flokkulent grafitt.
4. Om lavkarbonstålelektroden kan sveise støpejern: Nei. Under sveising, selv om strømmen er liten, er andelen av basismetallet i den første sveisen 25 %-30 %. Hvis det beregnes etter C=3% i støpejern, er karboninnholdet i den første sveisen 0,75%. %-0.9%, tilhører høykarbonstål, høykarbonmartensitt oppstår umiddelbart etter sveiseavkjøling, og den sveisede HAZ vil ha hvit munnstruktur, noe som gjør maskinering vanskelig.
5. Termisk buesveising: De smeltede støpegodsene forvarmes til 600-700 grad og sveises deretter i plastisk tilstand. Sveisetemperaturen er ikke lavere enn 400 grader. For å forhindre sprekkdannelse under sveiseprosessen, utføres avspenningsbehandling og langsom avkjøling umiddelbart etter sveising. Denne reparasjonsprosessen for støpejernssveising kalles buesveising.
6. Semi-termisk sveising: Når forvarmingstemperaturen er 300-400 grader, kalles det semi-termisk sveising.
TRE. Sveisbarhet av rustfritt stål
1. Rustfritt stål: Rustfritt stål refererer til den generelle betegnelsen for legert stål med høy kjemisk stabilitet som er motstandsdyktig mot korrosjon fra luft, vann, syrer, alkalier, salter og deres løsninger og andre korrosive medier.
2. De viktigste korrosjonsformene for rustfritt stål er jevn korrosjon, gropkorrosjon, sprekkkorrosjon og spenningskorrosjon. Ensartet korrosjon refererer til fenomenet at alle metalloverflater i kontakt med det korrosive mediet er korrodert; gropkorrosjon refererer til den lokale korrosjonen som oppstår i de fleste deler av metallmaterialet uten korrosjon eller lett korrosjon, men spredt; spaltekorrosjon, i elektrolytten, for eksempel i oksygen I det ioniske miljøet, når det er et gap mellom det rustfrie stålet eller mellom overflatene i kontakt med fremmedlegemer, vil strømmen av løsningen i gapet være treg, slik at lokal Cl- av løsningen vil danne et konsentrasjonsbatteri, som vil føre til at passiveringsfilmen av rustfritt stål i gapet adsorberer Cl- og absorberes av passiveringsfilmen. Fenomenet lokal svikt; intergranulær korrosjon, et selektivt korrosjonsfenomen som oppstår nær korngrenser; spenningskorrosjon, refererer til fenomenet sprø sprekkdannelse av rustfritt stål under påvirkning av spesifikt korrosivt medium og strekkspenning, som er lavere enn styrken .
3. Tiltak for å forhindre gropkorrosjon:
1) Reduser innholdet av kloridioner og oksygenioner;
2) Legg legeringselementer som krom, nikkel, molybden, silisium og kobber til rustfritt stål;
3) Prøv å ikke kaldt arbeide for å redusere forskyvning utspring Muligheten for gropkorrosjon på stedet;
4) redusere karboninnholdet i stålet.
4. High-temperature properties of stainless steel and heat-resistant steel: brittleness at 475°C, mainly in ferrite with Cr>13 %, langvarig oppvarming og sakte nedkjøling mellom 430-480 grader, noe som resulterer i en økning i styrke ved romtemperatur eller negativ temperatur. Høy og seighet redusert; σ fasesprøhet, som er typisk for 45 % av massefraksjonen av Cr, FeCr intermetallisk forbindelse, ikke-magnetisk, hard og sprø.
5. Korrosjonsbestandighet for sveisede skjøter i austenittisk rustfritt stål:
1) intergranulær korrosjon;
2) intergranulær korrosjon i varmepåvirket sonesensibiliseringssone;
3) knivlignende korrosjon.
6. Tiltak for å forhindre intergranulær korrosjon i sveiser:
1) Gjennom sveisematerialene kan sveisemetallet enten bli ultralavt karbon, eller inneholde nok stabiliserende element Nb;
2) Juster sveisesammensetningen for å oppnå en viss deltafase.
7. Intergranulær korrosjon i den sensibiliserte sonen i den varmepåvirkede sonen: refererer til den intergranulære korrosjonen som oppstår ved posisjonen der varmetopptemperaturen er i det sensibiliserte varmeområdet i den varmepåvirkede sveisesonen.
8. Knivformet korrosjon: Den intergranulære korrosjonen som genereres i fusjonssonen er som et knivskåret snitt, så det kalles "knivformet korrosjon".
9. Tiltak for å forhindre knivlignende korrosjon:
①Velg lavkarbon uedelt metall og sveisematerialer;
② Vedta rustfritt stål med fasestruktur;
③ Bruk av småstrømsveising for å redusere graden av overoppheting og bredden på det grovkornede sveiseområdet;
④ Sveisene i kontakt med det korrosive mediet blir til slutt sveiset;
⑤ Krysssveising; ⑥Øk innholdet av Ti og Tb i stålet, slik at det er nok Ti, Tb og karbon i korngrensen til det sveisede grovkornede området.
10. Hvorfor brukes lavstrømssveising for rustfritt stål? For å redusere temperaturen i den sveisevarmepåvirkede sonen, forhindre forekomsten av intergranulær korrosjon av sveisen, forhindre at elektroden og ledningen overopphetes, sveisedeformasjon, sveisespenning, reduser varmetilførsel, etc.
11. Tre forhold som forårsaker spenningskorrosjonssprekker: miljø, selektivt korrosivt medium og strekkspenning.
12. Tiltak for å hindre spenningskorrosjonssprekker:
1) Justering av den kjemiske sammensetningen, ultralavt karbon er gunstig for å forbedre evnen til å motstå spenningskorrosjon, og matchingsproblemet med sammensetning og medium;
2) Fjerning av sveiserester;
3) Elektrokjemisk korrosjon, regelmessig inspeksjon og rettidig patching etc.
13. For å forbedre pitting-motstanden:
1) På den ene siden må segregeringen av Cr og Mo reduseres;
2) På den ene siden brukes det såkalte "superlegerte" sveisematerialet med høyere Cr- og Mo-innhold enn grunnmetallet.
14. Varme sprekker, spenningskorrosjonssprekker, sveisedeformasjon og intergranulær korrosjon vil oppstå når austenittisk rustfritt stål sveises.
15. Årsaker til varme sprekker i austenittisk stålsveising:
1) Den termiske ledningsevnen til austenittisk stål er liten, koeffisienten for lineær utvidelse er stor, og strekkspenningen er stor;
2) Austenittisk stål er lett å samkrystallisere for å danne en sveisestruktur med sterke retningsbestemte søylekrystaller, noe som bidrar til segregering av skadelige urenheter;
3) Legeringssammensetningen av austenittisk stål er mer kompleks og løselig eutektisk.
16. Tiltak for å forhindre varme sprekker: ① Begrens innholdet av P og S i grunnmetallet og sveisematerialene strengt; ② Prøv å få sveisen til å danne en tofasestruktur; ③ Kontroller den kjemiske sammensetningen av sveisen; ④ Liten strømsveising.
17. Oppmerksomhet bør rettes mot valg av austenittiske rustfrie stålmaterialer: ①Følg "anvendbarhetsprinsippet"; ② Bestem om det er egnet eller ikke i henhold til den spesifikke sammensetningen av hvert valgt sveisemateriale; ③Vurder sveisemetoden og prosessparametrene for den spesifikke applikasjonen Størrelsen på fusjonsforholdet som kan forårsakes; ④ Bestem graden av legering i henhold til de generelle sveisbarhetskravene spesifisert i de tekniske betingelsene;
18. Sveisbarhetsanalyse av ferritisk rustfritt stål:
1) Intergranulær korrosjon av sveisede skjøter;
2) Sprøhet av sveisede skjøter, høytemperatursprøhet, σ-fasesprøhet og 475 graders sprøhet.
