Scegliere il giusto elettrodo per la saldatura dell'acciaio inossidabile: Una guida completa

Le bacchette di saldatura in acciaio inox sono essenziali per unire acciai resistenti alla corrosione o al calore contenenti più di 10,5% di cromo e meno di 50% di nichel. La scelta delle bacchette di saldatura appropriate è fondamentale e deve basarsi sul tipo di acciaio inossidabile specifico e sulle condizioni operative, compresi i fattori ambientali e di temperatura.

Per gli acciai inossidabili resistenti al calore che operano a temperature elevate, l'obiettivo principale è garantire la resistenza alle cricche di saldatura e mantenere le prestazioni ad alta temperatura del giunto saldato. Nel caso di acciai austenitici resistenti al calore come il 10Cr18Ni9Ti e il Cr17Ni13, in cui il rapporto cromo-nichel è superiore a 1, le bacchette di saldatura in acciaio inossidabile austenite-ferrite sono tipicamente raccomandate. Per gli acciai austenitici stabilizzati resistenti al calore, come Cr16Ni25Mo6 e Cr15Ni25W4Ti2, con un rapporto cromo-nichel inferiore a 1, è fondamentale adeguare la composizione del metallo saldato al metallo base, aumentando elementi come molibdeno, tungsteno e manganese per migliorare la resistenza alle cricche.

Quando si saldano acciai inossidabili resistenti alla corrosione esposti a vari mezzi corrosivi, la scelta delle bacchette deve essere adattata all'ambiente specifico e alla temperatura di esercizio. Per applicazioni a temperature superiori a 300°C in ambienti altamente corrosivi, sono preferibili bacchette di saldatura contenenti elementi stabilizzanti come il titanio o il niobio, oppure bacchette in acciaio inox a bassissimo tenore di carbonio. In ambienti con acido solforico o cloridrico diluito, si scelgono in genere bacchette contenenti molibdeno o una combinazione di molibdeno e rame. Per le apparecchiature che operano a temperatura ambiente in condizioni leggermente corrosive o dove la prevenzione della ruggine è la preoccupazione principale, spesso sono sufficienti bacchette in acciaio inox senza titanio o niobio.

Quando si saldano acciai inossidabili al cromo, come il martensitico 12Cr13 o il ferritico 10Cr17Ti, si utilizzano spesso bacchette di acciaio inossidabile austenitico al cromo-nichel per migliorare la duttilità del giunto saldato. Questa scelta contribuisce a ridurre il potenziale di fratture fragili in questi gradi.

È importante notare che anche il processo di saldatura, l'apporto termico e il trattamento termico post-saldatura svolgono un ruolo cruciale nel raggiungimento delle proprietà ottimali del giunto. Consultate sempre gli standard di saldatura più recenti e le raccomandazioni dei produttori per le applicazioni specifiche e prendete in considerazione l'esecuzione di test di qualificazione della procedura di saldatura per i componenti critici, per garantire il raggiungimento delle proprietà meccaniche e della resistenza alla corrosione desiderate.

Acciaio inossidabile Saldatura Rod Numero di modello

In base alle disposizioni del GB/T983-2012 "Bacchette di saldatura in acciaio inox", il numero di modello delle bacchette di saldatura in acciaio inox è suddiviso in base alla composizione chimica del metallo depositato, al tipo di rivestimento, alla posizione di saldatura e al tipo di corrente di saldatura.

Il metodo di compilazione del numero di modello è il seguente:

a) La prima parte è rappresentata dalla lettera "E" per indicare la bacchetta per saldatura.

b) La seconda parte è il numero che segue la lettera "E", che indica la classificazione della composizione chimica del metallo depositato. La lettera "L" indica un contenuto di carbonio inferiore, mentre la lettera "H" indica un contenuto di carbonio superiore. Se ci sono altri requisiti speciali per la composizione chimica, questi sono rappresentati dal simbolo elementare posto dopo il numero.

c) La terza parte è la prima cifra dopo il trattino "-", che indica la posizione di saldatura, come mostrato nella Tabella 2.

Tabella 2 Codice della posizione di saldatura

L'esplosivo posizione di saldatura è indicato in GB/T16672, dove PA=saldatura piatta, PB=saldatura ad angolo piatto, PD=saldatura ad angolo di elevazione, PF=saldatura verticale verso l'alto, PG=saldatura verticale verso il basso

d) La quarta parte è l'ultima cifra, che indica il tipo di rivestimento e il tipo di corrente, come indicato nella Tabella 3.

Tabella 3 Codici del tipo di rivestimento

Esempio di modello

Esempi di modelli di elettrodi completi in questo standard sono i seguenti:

E 308-1 6

• E - Indica che il tipo di rivestimento è di tipo rutilico, adatto alla saldatura CA/CC.
• 308 - Codice di classificazione per la composizione chimica del metallo depositato
• 1 - Indicazione della posizione di saldatura
• 6 - Bacchetta di saldatura indicante

Selezioni di comuni bacchette per saldatura in acciaio inossidabile austenitico, martensitico e ferritico

Ecco alcune selezioni specifiche di austenitici, martensitici e martellati comuni. acciaio inossidabile ferritico bacchette per saldatura:

1. Scelta delle bacchette di saldatura in acciaio inossidabile austenitico (vedere Tabella 1)

Per garantire che il metallo saldato di acciaio inossidabile austenitico mantenga la stessa resistenza alla corrosione e altre proprietà del metallo di base, la contenuto di carbonio di delle barre di saldatura in acciaio inossidabile austenitico non deve essere superiore a quello del metallo base.

Tabella 1 Selezione dei fili di saldatura in acciaio inossidabile austenitico comunemente utilizzati

2. Scelta delle bacchette di saldatura in acciaio inossidabile martensitico (vedere Tabella 2)

Esistono due tipi di barre utilizzate per la saldatura dell'acciaio inossidabile martensitico: acciaio inossidabile al cromo bacchette per saldatura e bacchette per saldatura in acciaio inossidabile austenitico al cromo-nichel.

Tabella 2 Selezione di elettrodi comuni in acciaio inossidabile martensitico

3. Scelta delle bacchette di saldatura in acciaio inox ferritico (vedere Tabella 3)

A causa della bassa tenacità del metallo depositato da ferritici materiali di saldaturaIn combinazione con la difficoltà di trasferire efficacemente nel bagno di saldatura elementi ferritici aggiunti come Al e Ti, le barre di saldatura ferritiche non sono molto utilizzate.

Tabella 3 Selezione dei fili di saldatura in acciaio inox ferritico

Tabella di selezione del filo per saldatura in acciaio inox

Caratteristiche di saldatura e selezione degli elettrodi degli acciai inossidabili austenitici

Caratteristiche di saldatura e selezione degli elettrodi degli acciai inossidabili austenitici

L'acciaio inossidabile austenitico è noto per la sua eccezionale saldabilità e per le sue diffuse applicazioni industriali. Sebbene in genere non richieda processi di saldatura specializzati, la comprensione delle sue caratteristiche uniche è fondamentale per ottenere risultati ottimali. Il presente lavoro fornisce un'analisi completa dei potenziali difetti di saldatura nell'acciaio inossidabile austenitico, tra cui la cricca a caldo, la corrosione intergranulare, la cricca da tensocorrosione e varie forme di infragilimento del giunto di saldatura (frattura fragile a bassa temperatura, fase sigma e linea di fusione). Inoltre, offre strategie pratiche di prevenzione per ciascuno di questi problemi.

Attraverso una sintesi di principi teorici e intuizioni pratiche, questo studio approfondisce le complessità della selezione degli elettrodi per la saldatura dell'acciaio inossidabile austenitico. Esplora come la composizione del materiale, le condizioni di servizio e i requisiti specifici dell'applicazione influenzino la scelta dei materiali di consumo per la saldatura. Il documento sottolinea che il raggiungimento di una qualità di saldatura superiore dipende dalla sinergia tra parametri di processo appropriati e selezione oculata degli elettrodi.

L'acciaio inossidabile è diventato un materiale indispensabile in settori ad alte prestazioni come l'aerospaziale, il petrolchimico, il trattamento chimico avanzato e la produzione di energia nucleare. La classificazione degli acciai inossidabili si basa tipicamente sulla composizione chimica (cromo contro cromo-nichel) o sulla microstruttura (ferritica, martensitica, austenitica e duplex austenitico-ferritico). Tra questi, l'acciaio inossidabile austenitico, spesso indicato come acciaio inossidabile 18-8 per il suo tipico contenuto di cromo e nichel, si distingue per la sua superiore resistenza alla corrosione.

Sebbene l'acciaio inossidabile austenitico abbia un carico di snervamento inferiore rispetto ad altri gradi, compensa con un'eccellente duttilità, un'eccezionale tenacità e una saldabilità superiore. Queste proprietà lo rendono il materiale preferito per i componenti critici delle apparecchiature per il trattamento chimico, dei recipienti a pressione e di varie applicazioni industriali in cui l'integrità del materiale è fondamentale.

Nonostante i suoi numerosi vantaggi, la saldatura dell'acciaio inossidabile austenitico richiede un'attenta considerazione. Tecniche di saldatura inadeguate o la scelta di un metallo d'apporto non idoneo possono portare a vari difetti che compromettono le prestazioni del materiale. Tra questi, la sensibilizzazione, lo squilibrio del contenuto di ferrite o la formazione di fasi intermetalliche, che possono influire negativamente sulla resistenza alla corrosione, sulle proprietà meccaniche o sulla durata della struttura saldata.

Affrontando queste sfide attraverso una progettazione informata dei processi e la selezione dei materiali, gli ingegneri e i professionisti della saldatura possono sfruttare appieno le capacità degli acciai inossidabili austenitici, garantendo prestazioni robuste e affidabili in ambienti industriali difficili.

Caratteristiche della saldatura di acciaio inossidabile austenitico

(I) È soggetta a fessurazioni a caldo.

La cricca a caldo è un difetto che può facilmente verificarsi durante la saldatura dell'acciaio inossidabile austenitico, comprese le cricche longitudinali e trasversali, colpo d'arco cricche, cricche radicali della prima passata e cricche interstrato nella saldatura multistrato. Ciò è particolarmente vero per gli acciai inossidabili austenitici ad alto tenore di nichel.

1. Cause della fessurazione a caldo

(1) L'acciaio inossidabile austenitico presenta un ampio intervallo di fase liquido-solido, che determina un tempo di cristallizzazione più lungo e un forte orientamento cristallografico della monofase. austenite, che porta a una grave segregazione delle impurità.

(2) Ha un piccolo coefficiente di conducibilità termica e un grande coefficiente di espansione lineare, con conseguenti grandi sollecitazioni interne alla saldatura (tipicamente sollecitazioni di trazione nella zona saldata e in quella interessata dal calore).

(3) Elementi come C, S, P, Ni nell'acciaio inossidabile austenitico possono formare eutettici a bassa fusione nel bagno di saldatura. Ad esempio, il Ni3S2 formato da S e Ni ha un punto di fusione di 645°C, mentre l'eutettica Ni-Ni3S2 ha un punto di fusione di soli 625°C.

2. Misure preventive

(1) Utilizzare una saldatura a struttura duplex. Cercare di ottenere una struttura duplex austenitica e ferritica del metallo saldato. Il controllo del contenuto di ferrite al di sotto di 3-5% può alterare la direzione di austenite cristalli colonnari e affinare i grani. Inoltre, la ferrite può dissolvere più impurità dell'austenite, riducendo la segregazione degli eutettici a bassa fusione ai confini dei grani di austenite.

(2) Processo di saldatura misure. Per quanto possibile, si devono scegliere elettrodi alcalini di qualità, energia di linea ridotta, piccole correnti, saldatura rapida e non oscillatoria. Durante la finitura, cercare di riempire il cratere e utilizzare argon. saldatura ad arco per il primo ciclo per ridurre al minimo le sollecitazioni di saldatura e le cricche.

(3) Controllo della composizione chimica. Limitare rigorosamente il contenuto di impurità come S, P nella saldatura per ridurre gli eutettici a bassa fusione.

(II) Corrosione intergranulare

La corrosione intergranulare si verifica tra i grani, causando la perdita di forza di legame tra i grani, con la quasi totale scomparsa della resistenza. Se sottoposto a sollecitazioni, si frattura lungo i confini dei grani.

1. Cause

Secondo la teoria della deplezione del cromo, quando la saldatura e la zona interessata dal calore sono riscaldate alla temperatura di sensibilizzazione di 450-850℃ (zona a temperatura pericolosa), il carbonio, che è sovrasaturo, si diffonde ai bordi dei grani dell'austenite a causa del maggiore raggio atomico del Cr e della minore velocità di diffusione. Forma Cr23C6 con il composto di cromo ai bordi dei grani, dando luogo a bordi dei grani impoveriti di cromo, insufficienti per resistere alla corrosione.

2. Misure preventive

(1) Controllo del contenuto di carbonio

Utilizzare materiali di saldatura in acciaio inossidabile a basso o bassissimo tenore di carbonio (W(C) ≤ 0,03%), come l'A002.

(2) Aggiungere stabilizzatori

L'aggiunta di elementi come Ti e Nb nei materiali di saldatura, che hanno un'affinità più forte con il C rispetto al Cr, può combinarsi con il C per formare carburi stabili, impedendo così l'esaurimento del cromo ai confini dei grani austenitici. Gli acciai inossidabili e i materiali di saldatura più comuni contengono Ti, Nb, come gli acciai 1Cr18Ni9Ti, 1Cr18Ni12MO2Ti, gli elettrodi E347-15, il filo di saldatura H0Cr19Ni9Ti, ecc.

(3) Utilizzare una struttura duplex

Introducendo nella saldatura una certa quantità di elementi ferritici come Cr, Si, Al, Mo provenienti da fili o elettrodi di saldatura, si forma nella saldatura una struttura duplex di austenite + ferrite. Poiché il Cr si diffonde più velocemente nella ferrite che nell'austenite, il Cr si diffonde più rapidamente verso i confini dei grani nella ferrite, riducendo la deplezione di cromo ai confini dei grani dell'austenite. Il contenuto di ferrite nel metallo saldato è generalmente controllato per essere compreso tra 5% e 10%. Se c'è troppa ferrite, la saldatura diventa fragile.

(4) Raffreddamento rapido

Poiché gli acciai inossidabili austenitici non subiscono incrudimento, la velocità di raffreddamento della giunto di saldatura può essere aumentata durante il processo di saldatura, ad esempio posizionando un cuscinetto di rame sotto il pezzo o raffreddandolo direttamente con acqua.

Nella saldatura, si possono utilizzare correnti ridotte, alte velocità di saldatura, archi corti e saldatura a più passate per ridurre il tempo di permanenza del giunto di saldatura nella zona a temperatura pericolosa, evitando la formazione di zone impoverite di cromo.

(5) Eseguire il trattamento della soluzione o il trattamento termico di omogeneizzazione

Dopo la saldatura, riscaldare il giunto a 1050-1100℃ per dissolvere i carburi nell'austenite, quindi raffreddare rapidamente per formare una struttura austenitica monofase stabile.

In alternativa, effettuare un trattamento termico di omogeneizzazione, mantenendo la temperatura a 850-900℃ per 2 ore. A questo punto, il Cr all'interno dei grani di austenite si diffonde ai confini dei grani e il contenuto di Cr ai confini dei grani raggiunge nuovamente più di 12%, impedendo così la corrosione intergranulare.

(III) Cricche da corrosione da stress

La cricca da corrosione sotto sforzo è una forma di corrosione distruttiva che si verifica nei metalli sotto l'azione combinata di sollecitazioni e mezzi corrosivi. Sulla base di esempi di cedimenti da tensocorrosione in apparecchiature e componenti in acciaio inossidabile e di ricerche sperimentali, si può ipotizzare che, sotto l'azione congiunta di determinate sollecitazioni statiche di trazione e di specifici mezzi elettrochimici a determinate temperature, gli acciai inossidabili esistenti possano presentare fenomeni di tensocorrosione.

Una delle caratteristiche principali della tensocorrosione è la selettività della combinazione di mezzi corrosivi e materiali. I mezzi che possono causare la tensocorrosione dell'acciaio inossidabile austenitico comprendono principalmente l'acido cloridrico e i mezzi contenenti cloruri, nonché l'acido solforico, l'acido nitrico, gli idrossidi (alcali), l'acqua di mare, il vapore, la soluzione di H2S, la soluzione concentrata di NaHCO3+NH3+NaCl e altri.

1. Cause

La cricca da corrosione sotto sforzo è un fenomeno di cricca ritardata che si verifica quando un giunto saldato è sottoposto a sollecitazioni di trazione in uno specifico ambiente corrosivo. La cricca da corrosione sotto sforzo nel giunto saldato di acciaio inossidabile austenitico è una modalità di guasto grave, che si manifesta con un cedimento fragile senza deformazione plastica.

2. Misure preventive

(1) Procedure di lavorazione e assemblaggio razionali

Ridurre il più possibile le deformazioni a freddo, evitare l'assemblaggio forzato e prevenire varie forme di danni (tra cui l'assemblaggio e le bruciature da arco) durante l'assemblaggio che possono fungere da fonti di cricche SCC e causare la corrosione per vaiolatura.

(2) Scelta razionale del materiale di saldatura

Garantire una buona corrispondenza tra il cordone di saldatura e il materiale di base e prevenire qualsiasi struttura avversa, come l'ingrossamento della grana e l'insorgere di strutture dure e fragili. martensite.

(3) Tecnica di saldatura adeguata

Assicurarsi che il cordone di saldatura sia ben formata e non produca alcuna concentrazione di tensioni o difetti di vaiolatura, come ad esempio il sottosquadro. Adottare una sequenza di saldatura ragionevole per ridurre il livello di stress residuo di saldatura. Ad esempio, evitare le giunzioni incrociate, sostituire le scanalature a Y con quelle a X, ridurre opportunamente l'angolo di scanalatura, utilizzare percorsi di saldatura brevi e utilizzare una bassa energia lineare.

(4) Trattamento antistress

Attuare il trattamento termico post-saldatura, come ad esempio il trattamento termico completo. ricottura o ricottura di distensione. Utilizzare la martellatura post-saldatura o la pallinatura pallinatura quando il trattamento termico è difficile da realizzare.

(5) Misure di gestione della produzione

Controllare le impurità presenti nei mezzi, come O2, N2, H2O nell'ammoniaca liquida, H2S nel gas di petrolio liquefatto, O2, Fe3+, Cr6+ nelle soluzioni di cloruro, ecc. Implementare misure anticorrosione, come il rivestimento, la protezione catodica e l'aggiunta di inibitori di corrosione.

(IV) Infragilimento del giunto di saldatura

Dopo che le saldature di acciaio inossidabile austenitico sono state riscaldate ad alte temperature per un certo periodo, si verifica una diminuzione della tenacità all'impatto, nota come infragilimento.

1. Infragilimento del metallo saldato a basse temperature (infragilimento a 475°C)

(1) Cause

La struttura delle saldature duplex contenenti una grande quantità di fase di ferrite (oltre 15%~20%) subirà una significativa diminuzione della plasticità e della tenacità dopo il riscaldamento a 350~500°C. Poiché il tasso di infragilimento è più rapido a 475°C, si parla di infragilimento a 475°C.

Per i giunti di saldatura in acciaio inossidabile austenitico, la resistenza alla corrosione o all'ossidazione non è sempre la prestazione più critica. Quando si utilizzano le basse temperature, la plasticità e la tenacità del metallo saldato diventano proprietà fondamentali.

Per soddisfare i requisiti di tenacità alle basse temperature, in genere si desidera un'unica struttura di austenite per la struttura della saldatura, per evitare la presenza di ferrite δ. La presenza di ferrite δ peggiora sempre la tenacità a bassa temperatura e, quanto più è presente, tanto più grave è l'infragilimento.

(2) Misure preventive

① Pur garantendo la resistenza alle cricche e alla corrosione del metallo saldato, la fase di ferrite deve essere controllata a un livello inferiore, intorno a 5%.

② Le saldature che hanno subito un infragilimento a 475°C possono essere eliminate mediante tempra a 900°C.

2. σ Infragilimento di fase del giunto saldato

(1) Cause

Quando i giunti di saldatura in acciaio inossidabile austenitico vengono utilizzati per un periodo prolungato nell'intervallo di temperatura 375~875°C, si produce un composto intermetallico FeCr noto come fase σ. La fase σ è dura e fragile (HRC>68).

La precipitazione della fase σ comporta una forte diminuzione della tenacità all'urto della saldatura, un fenomeno noto come infragilimento di fase σ. La fase σ compare generalmente solo nelle saldature con struttura duplex; quando la temperatura di esercizio supera gli 800~850°C, la fase σ precipita anche nelle saldature con austenite monofase.

(2) Misure preventive

① Limitare il contenuto di ferrite nel metallo saldato (meno di 15%); utilizzare materiali di saldatura in superlega, cioè ad alto tenore di nichel, e controllare rigorosamente il contenuto di Cr, Mo, Ti, Nb e altri elementi.

② Utilizzare una piccola specifica per ridurre il tempo di permanenza del metallo saldato alle alte temperature.

③ Per la fase σ già precipitata, eseguire un trattamento in soluzione quando le condizioni lo consentono, per dissolvere la fase σ in austenite.

④ Riscaldare il giunto di saldatura a 1000~1050°C e poi raffreddare rapidamente. La fase σ generalmente non si verifica nell'acciaio 1Cr18Ni9Ti.

3. Linea di fusione Frattura fragile

(1) Cause

Quando l'acciaio inossidabile austenitico viene utilizzato ad alte temperature per un periodo prolungato, può verificarsi una frattura fragile lungo la linea di fusione.

(2) Misure preventive

L'aggiunta di Mo all'acciaio può migliorare la capacità dell'acciaio di resistere alla frattura fragile ad alta temperatura.

Dall'analisi di cui sopra, si evince che la scelta corretta delle misure del processo di saldatura o dei materiali di saldatura può prevenire l'insorgere dei suddetti problemi. difetti di saldatura. Gli acciai inossidabili austenitici hanno un'eccellente saldabilità e quasi tutti gli acciai inossidabili austenitici hanno un'eccellente saldabilità. metodi di saldatura può essere utilizzato per la saldatura di acciaio inossidabile austenitico.

Tra i vari metodi di saldatura, la saldatura schermata arco metallico (SMAW) è ampiamente utilizzata per la sua adattabilità a varie posizioni e a diversi spessori di lamiera. Analizziamo quindi i principi e i metodi di selezione delle barre di saldatura in acciaio inossidabile austenitico per diversi scopi.

Punti chiave per la selezione dei fili di saldatura per l'acciaio inossidabile austenitico

L'acciaio inossidabile è utilizzato principalmente per la resistenza alla corrosione, ma anche per gli acciai resistenti al calore e alle basse temperature.

Pertanto, quando si salda l'acciaio inossidabile, le prestazioni della bacchetta di saldatura devono corrispondere all'uso previsto per l'acciaio inossidabile. La scelta delle bacchette per la saldatura dell'acciaio inossidabile deve basarsi sul metallo di base e sulle condizioni di lavoro, tra cui la temperatura di esercizio e i mezzi di contatto.

Tabella dei diversi gradi di acciaio inossidabile e i corrispondenti tipi e numeri di bacchette di saldatura.

(I) Punto chiave 1

In generale, la selezione delle barre di saldatura può fare riferimento al materiale del metallo di base, scegliendo barre di saldatura che abbiano una composizione uguale o simile a quella del metallo di base. Ad esempio, A102 corrisponde a 0Cr18Ni9, A137 corrisponde a 1Cr18Ni9Ti.

(II) Punto chiave 2

Poiché il contenuto di carbonio influisce notevolmente sulla resistenza alla corrosione dell'acciaio inossidabile, in genere si raccomanda di scegliere bacchette di saldatura in acciaio inossidabile in cui il metallo depositato contiene una quantità di carbonio inferiore rispetto al metallo di base. Ad esempio, per il 316L è necessario scegliere una bacchetta di saldatura A022.

(III) Punto chiave 3

Il metallo saldato dell'acciaio inossidabile austenitico deve garantire le proprietà meccaniche. Questo può essere verificato attraverso una valutazione del processo di saldatura.

(IV) Punto chiave 4 (Acciaio austenitico resistente al calore)

Per gli acciai inossidabili resistenti al calore (acciai austenitici resistenti al calore) utilizzati ad alte temperature, le bacchette di saldatura selezionate devono soddisfare principalmente la resistenza alla cricca termica del metallo saldato e le prestazioni ad alta temperatura del giunto saldato.

1. Per gli acciai austenitici resistenti al calore con Cr/Ni≥1, come 1Cr18Ni9Ti, si adottano generalmente bacchette di saldatura in acciaio inossidabile austenitico-ferritico ed è opportuno che il contenuto di ferrite nel metallo saldato sia di 2-5%. Se il contenuto di ferrite è troppo basso, la resistenza alle cricche del metallo saldato è scarsa; se è troppo alto, può facilmente formare una fase fragile sigma durante l'uso a lungo termine ad alte temperature o il trattamento termico, causando cricche. Ad esempio, A002, A102, A137. In alcuni casi specifici di applicazione, se è richiesto un metallo di saldatura completamente austenitico, si possono scegliere le barre di saldatura A402, A407, ecc.
2. Per gli acciai austenitici stabilizzati resistenti al calore con Cr/Ni<1, come Cr16Ni25Mo6, pur garantendo che il metallo saldato sia chimicamente simile al metallo base, il contenuto di Mo, W, Mn e altri elementi nel metallo saldato deve essere aumentato per mantenere la resistenza termica e migliorare la resistenza alle cricche. Ad esempio, utilizzando A502, A507.

(V) Punto chiave cinque (acciaio inossidabile resistente alla corrosione)

Per gli acciai inossidabili resistenti alla corrosione che operano in diversi mezzi corrosivi, le bacchette di saldatura devono essere selezionate in base al mezzo e alla temperatura di esercizio, assicurando la loro resistenza alla corrosione (eseguendo test di resistenza alla corrosione sulle bacchette). giunti saldati).

1. Per un mezzo con forte corrosività a temperature di esercizio superiori a 300℃, è necessario utilizzare bacchette di saldatura in acciaio inox con elementi stabilizzanti come Ti o Nb o bacchette di saldatura in acciaio inox a bassissimo tenore di carbonio, come A137 o A002.
2. Per i mezzi contenenti acido solforico o cloridrico diluito, si scelgono solitamente bacchette per saldatura con Mo o sia Mo che Cu, come A032, A052.
3. Per lavori con corrosione debole o per apparecchiature che vogliono solo evitare la contaminazione da ruggine, si possono utilizzare bacchette di saldatura in acciaio inox senza Ti o Nb. Per garantire la resistenza alla tensocorrosione del metallo saldato, è necessario utilizzare materiali di saldatura superlegati, ossia con un contenuto di elementi resistenti alla corrosione elementi in lega (Cr, Ni, ecc.) nel metallo saldato deve essere superiore a quello del metallo base. Ad esempio, utilizzando materiali di saldatura del tipo 00Cr18Ni12Mo2 (come A022) per saldare parti 00Cr19Ni10.

(VI) Punto chiave 6

Per gli acciai inossidabili austenitici che lavorano in condizioni di bassa temperatura, deve essere garantita la tenacità all'urto a bassa temperatura alla temperatura di esercizio del giunto saldato, per cui si utilizzano bacchette di saldatura austenitiche pure, come A402, A407.

(VII) Punto chiave 7

A base di nichel saldatura in lega Si possono scegliere anche barre, ad esempio utilizzando un materiale di saldatura a base di nichel con 9% Mo per saldare acciaio inossidabile super austenitico di tipo Mo6.

(VIII) Punto chiave 8: Selezione dei tipi di flusso del filo di saldatura

1. Poiché il metallo saldato dell'acciaio duplex austenitico contiene intrinsecamente una certa quantità di ferrite, che conferisce una buona plasticità e tenacità, la differenza tra le bacchette di saldatura con flusso di base e quelle con flusso di tipo titanio-calcio in termini di resistenza alle cricche non è così significativa come nel caso delle bacchette di saldatura in acciaio al carbonio. Pertanto, nelle applicazioni pratiche, si presta maggiore attenzione alle prestazioni del processo di saldatura, utilizzando per lo più bacchette con codice di flusso 17 o 16 (come A102A, A102, A132, ecc.).
2. Solo quando la rigidità della struttura è elevata o la saldatura crepa di metallo resistenza è scarsa (come alcuni acciai inossidabili al cromo martensitici, acciai inossidabili al cromo-nichel a struttura austenitica pura, ecc.) si dovrebbe prendere in considerazione la scelta di bacchette di saldatura in acciaio inossidabile con flusso di base con codice 15 (come A107, A407, ecc.).

Precauzioni per l'uso dei fili di saldatura in acciaio inossidabile

1. L'acciaio inossidabile al cromo presenta una certa resistenza alla corrosione (verso acidi ossidativi, acidi organici, corrosione da gas), resistenza al calore e resistenza all'usura. È tipicamente utilizzato nei materiali per centrali elettriche, impianti chimici e industrie petrolifere. L'acciaio inossidabile al cromo è relativamente difficile da saldare; occorre prestare attenzione al processo di saldatura, alle condizioni di trattamento termico e alla scelta di bacchette di saldatura adeguate.
2. L'acciaio inossidabile al cromo 13 presenta un notevole indurimento dopo la saldatura ed è soggetto a cricche. Se la saldatura viene eseguita utilizzando lo stesso tipo di bacchette in acciaio inossidabile al cromo (G202, G207), il pezzo deve essere preriscaldato a più di 300℃ e raffreddato lentamente a circa 700℃ dopo la saldatura. Se il pezzo da saldare non può essere sottoposto a trattamento termico post-saldatura, si devono scegliere bacchette in acciaio inossidabile al cromo-nichel (A107, A207).
3. Per l'acciaio inossidabile al cromo 17, la resistenza alla corrosione e la saldabilità possono essere migliorate aggiungendo opportunamente elementi stabili come Ti, Nb, Mo, ecc. È più facile da saldare rispetto all'acciaio inossidabile al cromo 13. Se si salda con lo stesso tipo di bacchette in acciaio inossidabile al cromo (G302, G307), è necessario un preriscaldamento superiore a 200℃ e un rinvenimento post-saldatura a circa 800℃. Se il trattamento termico post-saldatura non è possibile, si devono scegliere barre per saldatura in acciaio inossidabile al cromo-nichel (A107, A207).
4. Le barre di saldatura in acciaio inossidabile al cromo-nichel possiedono una buona resistenza alla corrosione e all'ossidazione e sono ampiamente utilizzate nell'industria chimica, nell'industria dei fertilizzanti, nell'industria petrolifera e nella produzione di apparecchiature mediche.
5. Durante la saldatura dell'acciaio inossidabile al cromo-nichel, il carbonio precipita a causa del riscaldamento ripetuto, riducendo la resistenza alla corrosione e le proprietà meccaniche.
6. Le bacchette per la saldatura dell'acciaio inossidabile al cromo-nichel sono di tipo titanio-calcio e di tipo a basso idrogeno. Il tipo al titanio-calcio può essere utilizzato sia in corrente alternata che in corrente continua, ma nella saldatura in corrente alternata la penetrazione della fusione è poco profonda e tende ad arrossarsi, per cui è preferibile utilizzare una fonte di alimentazione in corrente continua. Le bacchette di diametro pari o inferiore a 4,0 possono essere utilizzate per la saldatura in tutte le posizioni, mentre quelle di diametro pari o superiore a 5,0 possono essere utilizzate per la saldatura in corrente alternata. saldatura in piano e la saldatura a filetto.
7. Le bacchette per saldatura devono rimanere asciutte durante l'uso. Il tipo al titanio-calcio deve essere essiccato a 150℃ per un'ora, mentre il tipo a basso contenuto di idrogeno deve essere essiccato a 200-250℃ per un'ora (evitare l'essiccazione ripetuta, altrimenti il rivestimento della bacchetta potrebbe incrinarsi e staccarsi). Il rivestimento della bacchetta di saldatura deve essere mantenuto privo di olio e altri contaminanti per evitare di aumentare il contenuto di carbonio nella saldatura e comprometterne la qualità.
8. Per evitare la corrosione intergranulare dovuta al riscaldamento, la corrente di saldatura non deve essere troppo elevata; dovrebbe essere circa 20% inferiore a quella per saldatura dell'acciaio al carbonio barre. La lunghezza dell'arco non deve essere eccessiva ed è necessario un rapido raffreddamento degli strati intermedi, preferendo percorsi di saldatura stretti.
9. La saldatura di acciai dissimili richiede un'attenta selezione delle bacchette di saldatura per evitare la criccatura termica o la precipitazione della fase sigma che porta alla fragilità dopo il trattamento termico ad alta temperatura. La selezione deve seguire lo standard per la scelta delle bacchette di saldatura per acciai inossidabili e acciai dissimili, e devono essere adottati processi di saldatura appropriati.

Conclusione

La saldatura dell'acciaio inossidabile austenitico ha caratteristiche uniche e la scelta delle bacchette di saldatura per l'acciaio inossidabile austenitico è particolarmente importante. Grazie all'esperienza pratica a lungo termine, è stato dimostrato che utilizzando le misure sopra descritte è possibile ottenere metodi di saldatura diversi per materiali diversi e bacchette di saldatura diverse per materiali diversi.

La scelta delle barre di saldatura in acciaio inossidabile deve basarsi sul metallo di base e sulle condizioni di lavoro, tra cui la temperatura di esercizio e i mezzi di contatto. Questo aspetto ha un grande significato di guida per noi, perché solo così possiamo ottenere i risultati attesi. qualità della saldatura.