Sut i Ddewis y Weithdrefn Weldio Cywir ar gyfer Tiwbiau Dur Di-staen Duplex i Osgoi Colli Gwrthsefyll Cyrydiad?

Gall ychydig funudau o weldio gwael ddinistrio'n llwyr nodweddion gwrthsefyll cyrydiad tiwb dur di-staen deublyg. Rhaid i bob uniad a weithgynhyrchir yn y siop neu yn y maes gadw'n ofalus y microstrwythur dau gyfnod penodol sy'n rhoi cryfder a gwrthiant deublyg. Mae cynnal ymwrthedd cyrydiad caled yr aloi mewn amodau clorid ac asid garw yn bwysicach nag atal gollyngiadau yn unig.

Y Sefydliad Metelegol: Yr Hyn sy'n Gwneud Duplex yn Unigryw
Mae cyfuniad cytbwys o tua 50% austenite a 50% ferrite i'w gael mewn duroedd di-staen deublyg (fel UNS S32205, S31803, neu 2205). Mae'r strwythur dau gam hwn yn cynnig:

Cryfder mecanyddol uchel (tua dwywaith 316L).

Gwrthwynebiad rhagorol i gracio cyrydiad straen a achosir gan clorid (SCC).

Mae PREN (rhif cyfatebol ymwrthedd tyllu) o 34–36 yn dangos ymwrthedd da i gyrydiad tyllu a chyrydiad agennau.

Mae'r deunydd yn toddi ac yn cadarnhau'n gyflym yn ystod y broses weldio. Mae'r cydbwysedd cam olaf yn y metel weldio a'r parth yr effeithir arno gan wres (HAZ) yn cael ei bennu gan y gyfradd oeri a'r hanes thermol. Gallai dau beth niweidiol ddigwydd os caiff y broses ei gwneud yn anghywir:

Gorgynhyrchu ferrite: Pan fo ferrite yn bennaf oherwydd oeri araf neu fewnbwn gwres uchel, mae caledwch a gwrthiant cyrydiad yn lleihau.

Dyddodiad cyfnod rhyngfetelaidd, yn enwedig y cyfnod sigma (σ) (FeCrMo) a chi (χ), sy'n datblygu rhwng 600 a 900 gradd. Mae datblygiad y cyfnodau hyn yn disbyddu matrics amgylchynol yr elfennau aloi hanfodol hyn gan eu bod yn gyfoethog mewn cromiwm a molybdenwm. Embrittled difrifol a dirywiad sydyn mewn gwrthsefyll cyrydiad yw'r canlyniadau.

Ar y llaw arall, gall gormod o austenite gael ei gynhyrchu gan fewnbwn gwres annigonol neu oeri cyflym iawn, a fyddai'n lleihau cryfder. O ganlyniad, mae angen cadw at ffenestr brosesu gyfyngedig.

Elfennau Hanfodol Proses Weldio Dur Di-staen Duplex
Mae'r ffactorau canlynol yn cael eu rheoli'n gywir gan ddull weldio dur di-staen deublyg priodol techneg atal cyrydiad tiwb.

1. Detholiad o Filler Metal
Er mwyn cadw cydbwysedd cam a gwrthiant cyrydiad, rhaid i gynnwys aloi'r metel llenwi fod yn gyfartal neu'n uwch na chynnwys y metel sylfaen. Y llenwad safonol ar gyfer 2205 dwplecs yw ER2209 (UNS S39209). Anogir cynhyrchu awstenit yn y dyddodion weldio gan ei gyfansoddiad, sydd ychydig dros-wedi'i aloi mewn nicel a nitrogen o'i gymharu â'r metel sylfaen. Mae hyn yn gwneud iawn am -ffafriol effaith ferrite o solidification cyflym.

Defnyddir metel llenwi fel ER2594 ar gyfer graddau dwplecs uwch (fel 2507). Ar fetel sylfaen deublyg, peidiwch byth â defnyddio llenwad austenitig (fel 308L neu 316L); bydd gan y weldiad canlyniadol y nodweddion cyrydiad anghywir a gall gracio.

2. Rheoli Mewnbwn Gwres
Mae cyflymder teithio, foltedd a cherrynt i gyd yn effeithio ar fewnbwn gwres. Mae'r ystod mewnbwn gwres a awgrymir ar gyfer duroedd di-staen deublyg fel arfer rhwng 0.5 a 2.5 cilojoule y milimedr. Mae mewnbwn gwres sy'n rhy uchel yn annog oeri swrth, sy'n caniatáu ffurfio cyfnod sigma a brashau ferrite; mae mewnbwn gwres sy'n rhy isel yn peri risg o ymasiad anghyflawn neu ormodedd o ferrite.

Mae weldio arc twngsten nwy (GTAW) o 2205 o diwbiau fel arfer yn anelu at 0.5–1.5 kJ/mm. Os yw tymheredd y rhyngffordd yn cael ei reoleiddio'n agos, gallai amrediadau ychydig yn fwy (hyd at 2.0 kJ/mm) fod yn dderbyniol ar gyfer weldio arc metel nwy (GMAW) gyda throsglwyddiad chwistrell pwls.

3. Tymheredd Interpass
Mae angen cadw tymheredd y rhyngffordd -tymheredd yr ardal weldio cyn y pasiad dilynol-yn is na 150 gradd, ac yn aml yn is na 100 gradd yn ystod y pasiau cychwynnol. Mae gwres yn cael ei gronni gan dymheredd rhyngffordd uchel, sy'n ymestyn y cyfnod oeri ac yn annog dyddodiad cyfnod sigma. Gallai oeri aer naturiol rhwng bylchau fod yn ddigonol ar gyfer tiwbiau â waliau tenau (ee, 2-3 mm). Mae angen oeri aer gorfodol neu hyd yn oed amseroedd aros hirach rhwng tocynnau teithio ar gyfer dognau mwy trwchus.

4. Carthu cefn a gwarchod
Mae angen cysgodi wyneb weldio ac ochr wraidd weldiau dur di-staen deublyg rhag ocsigen amgylchynol. O ran weldio tiwb:

Mae argon sydd â 1-3% o nitrogen yn nwy cysgodi cynradd cyffredin. Ychwanegodd swm bach iawn o nitrogen, sefydlogwr austenite, at y cymhorthion nwy cysgodi i gadw'r cydbwysedd cam bwriedig yn y metel weldio.

Carthu cefn: Er mwyn atal y gwreiddyn rhag ocsideiddio, mae argon pur (neu argon gyda 2-5% o nitrogen) yn cael ei lanhau o du mewn y tiwb. Mae graddfeydd cromiwm ocsid, sy'n cael eu cynhyrchu gan lygredd ocsigen, yn arwain at ddisbyddu cromiwm a gostyngiad mewn ymwrthedd cyrydiad.

5. Dull a Gweithdrefn Weldio
Ar gyfer tiwbiau deublyg, defnyddir dulliau arc pwls (GTAW pwls neu GMAW pwls) oherwydd eu bod

Defnyddiwch gerrynt brig uchel ac yna gerrynt cefndir isel i leihau mewnbwn gwres.

Rhowch hwb i reolaeth y pwll weldio a lleihau'r siawns o losgi trwodd ar waliau cul.

Creu microstrwythur sy'n fwy cyson ac yn fwy manwl.

Yn lle defnyddio gleiniau gwehyddu eang, sy'n cynyddu mewnbwn gwres ac oeri araf, defnyddir gleiniau llinynnol (pas syth heb wehyddu) ar gyfer weldio â llaw.

Postio{0}}Glanhau Weld (Pickling a Passivation) yw'r Cam Hanfodol
Bydd arlliw gwres (graddfa ocsid) yn ymddangos ar wyneb y weldiad a'r HAZ o'i amgylch hyd yn oed os yw'r mewnbwn gwres yn ddelfrydol. Oherwydd bod cromiwm yn rhyngweithio'n ffafriol ag ocsigen, gan adael y metel gwaelodol â llai o gromiwm, mae'r haen ocsid hwn wedi'i ddisbyddu gan gromiwm. Mae'n hawdd cychwyn tyllu a chyrydiad agennau mewn gwasanaeth clorid yn y parth diffygiol hwn.

Mae angen glanhau ar ôl weldio. Mae dau ddull effeithlon:

Tynnu Cemegol (Piclo)
Past neu bath piclo: Mae'r arlliw gwres yn cael ei hydoddi a'r haenen ddihysbyddu cromiwm yn cael ei thynnu gan ddefnyddio hydoddiant o asid nitrig (HNO₃) ac asid hydrofflworig (HF). Rhoddir past piclo ar y weldiad a'r ardal o diwbiau yr effeithir arnynt gan wres, ei adael am gyfnod penodol o amser (fel 15 i 60 munud), ac yna ei rinsio'n llwyr â dŵr.

Piclo trochi: Er bod angen offer penodol arno, mae tanio cydosodiadau tiwb bach neu rannau sbŵl mewn baddon piclo wedi'i gynhesu yn fwy unffurf.

Passivation Ar ôl Glanhau Mecanyddol
Malu neu frwsio: Gellir defnyddio padiau sgraffiniol mân neu frwshys anfetelaidd (fel brwshys gwifren dur di-staen, a ddefnyddir ar ddeublyg yn unig a byth ar ddur carbon) i dynnu'r arlliw gwres. Heb adael unrhyw ronynnau haearn wedi'u mewnblannu, rhaid tynnu'r haen arlliw gyfan trwy ei malu.

Passivation: Er mwyn ailosod y gorchudd cromiwm ocsid goddefol, rhoddir hydoddiant asid nitrig neu citrig i'r wyneb yn dilyn glanhau mecanyddol. Mae malu ynddo'i hun yn gallu taenu metel a chynhyrchu arwyneb llai amddiffynnol, felly mae'r cam hwn yn hollbwysig.

Ar ôl piclo priodol, dylai'r weldiad a'r HAZ fod â'r un ymddangosiad a gwrthiant cyrydiad â'r rhiant-diwb gan fod weldiad da yn anhydraidd i gyrydiad. Y weldiad fydd y pwynt methiant cyntaf os bydd y tint gwres yn parhau.

Mesur Ferrite ar gyfer Gwirio Ansawdd Weld
Defnyddir cwmpas ferrite, dyfais ymsefydlu magnetig, i fesur cynnwys ferrite y metel weldio a'r HAZ er mwyn gwirio bod y broses weldio wedi cynnal y cydbwysedd cyfnod priodol. Ar gyfer duroedd di-staen deublyg, mae cynnwys ferrite o 30-70% (cydbwyso austenite) yn aml yn dderbyniol. Mae llawer o fanylebau yn anelu at 40-60%.

Gostyngir cryfder gan austenite gormodol, a nodir gan werthoedd o dan 30%.

Mae gormod o ferrite yn cael ei nodi gan werthoedd uwch na 70%, sy'n lleihau caledwch a gall awgrymu bodolaeth cyfnod sigma (mae sigma yn an-magnetig, ond mae canran y ferrite yn gostwng wrth i sigma ddigwydd; gall darlleniad ferrite anarferol o isel neu anghyson fod yn gliw).

Mewn cymwysiadau critigol, gall cwpon wedi'i weldio gael dadansoddiad microstrwythurol (metalograffeg) i ganfod cyfnodau rhyngfetelaidd. O fewn y grawn ferrite, mae'r cyfnod sigma yn amlygu fel gwaddod acicular neu flocio.

Gwallau Nodweddiadol a Sut i'w Atal
Atal Canlyniadau Camgymeriad
Mae defnyddio metel llenwi o 308L neu 316LWeld yn agored i gracio ac mae ganddo ymwrthedd cyrydiad gwael.Defnyddiwch lenwi deublyg cyfatebol (ER2209 ar gyfer 2205) bob amser.
Gorboethi (dros 2.5 kJ/mm) PREN isel, embrittlement, a dyddodiad yn y cyfnod sigma Darganfod y mewnbwn gwres, defnyddio arc pwls, a gosod cyfyngiad cyflymder.
Tymheredd rhyngffordd uwch na 150 gradd Mae gwres buildup yn annog sigmaDefnyddio thermocwl i fesur; gadewch iddo oeri rhwng bylchau.
Dim dihysbyddiad gwreiddyn cefn tiwb Cromiwm, ocsidiad gleiniau gwraidd, a chyrydiad hollt Defnyddiwch argon neu argon-cyfuniad nitrogen i lanhau
Gan adael yr arlliw gwres yn ei leAr yr ymyl weldio, mae cyrydiad lleol yn dechrau.Pickle neu passivate gan ddefnyddio peiriant.
Defnyddio olwynion malu neu ddur carbon brwsysGalvanic cyrydiad yn cael ei achosi gan lygredd haearn.Defnyddiwch offer dur di-staen arbenigol, yn ddelfrydol dim ond ar gyfer dwplecs.
Manyleb Gweithdrefn Cymhwyster a Weldio (WPS)
Rhaid creu a chymhwyso Manyleb Gweithdrefn Weldio ffurfiol (WPS) yn unol â chod fel ASME Adran IX, AWS D1.6, neu ISO 15614 ar gyfer unrhyw gymhwysiad diwydiannol. Dylid nodi'r canlynol yn glir yn y WPS ar gyfer tiwbiau dur di-staen deublyg:

ystod trwch metel sylfaen a gradd.

Dosbarthiad metel llenwi (ee, ER2209).

Technegau weldio GTAW, GMAW, neu SMAW.

cyfansoddiad a chyfradd llif nwyon cysgodi.

nwy a thechneg ar gyfer carthu cefn.

Ystod mewnbwn gwres a pharamedrau trydanol (foltedd, cerrynt a chyflymder teithio).

yn fwy na'r cyfyngiad tymheredd, fel uchafswm o 150 gradd.

Fel arfer nid oes angen cynhesu ymlaen llaw ar gyfer dwplecs oni bai bod y tymheredd amgylchynol yn is na 5 gradd.

Mae piclo past, trochi, neu fecanyddol + goddefol yn ddulliau o lanhau ar ôl-weldio.

Safonau derbyn cynnwys ferrite (ee, ferrite 30-70% mewn metel weldio).

Mae profion tynnol a phlygu yn ogystal â phrofion cyrydiad (fel y prawf tyllu ferric clorid yn ôl ASTM G48) yn enghreifftiau o brofion cymhwyster. Efallai y bydd angen archwiliad cerrynt eiledol neu brawf hydrostatig hefyd ar gyfer weldiadau tiwb.

Ystyriaethau ar gyfer Weldio Maes
Oherwydd bod rheolaeth amgylcheddol yn anoddach, mae weldio tiwbiau deublyg yn y maes (ar gyfer clymu-ins neu atgyweiriadau, er enghraifft) yn fwy anodd na weldio siop. Mae angen rhoi sylw arbennig i:

Gelwir defnyddio lensys a sgriniau nwy i atal amhariad nwy yn cysgodi rhag y gwynt.

Monitro tymheredd: Defnyddiwch byromedrau cyswllt neu thermomedrau isgoch i fesur tymheredd y rhyngffordd.

Clirio: Efallai na fydd yn ymarferol gwagio hyd llawn y tiwbiau-diamedr mawr; yn lle hynny, gellir defnyddio argae carthu cyfyngedig wedi'i wneud o blygiau rwber chwyddadwy.

Piclo: Er mwyn atal gollyngiadau ar offer cyfagos, rhaid defnyddio past piclo maes a'i niwtraleiddio'n ofalus.

I gloi, mae ansawdd y deunydd yn dibynnu ar y dwylo sy'n gweithio arno.
Ar gyfer tiwbiau dur di-staen deublyg, mae dewis y dechneg weldio gywir yn hanfodol i atal colli ymwrthedd cyrydiad yn drychinebus. Gall mewnbwn gwres gormodol, tymheredd rhyngffordd uchel, metelau llenwi nad ydynt yn cyfateb, neu bresenoldeb arlliw gwres wedi'i ddihysbyddu cromiwm i gyd danseilio'r microstrwythur austenit cytbwys sy'n rhoi cryfder deublyg a gwrthiant tyllu. Mae'r parth weldio yn cynnal yr un perfformiad cyrydiad â'r rhiant-diwb diolch i broses drefnus sy'n rheoli mewnbwn gwres (0.5-2.5 kJ/mm fel arfer), tymheredd rhyngffordd o dan 150 gradd, llenwad ER2209 ar gyfer 2205 o fetel sylfaen, glanhau cefn anadweithiol, a phiclo weldio post trwyadl. Mae llwyddiant yn cael ei gadarnhau gan fesuriad ferrite (30-70% ferrite). Mae weldio wedi'i wneud yn dda yn anhydraidd i gyrydiad; nid yw'r defnydd ond cystal â'r dwylo sy'n ymuno ag ef.