المشاكل الرئيسية التي تمت مواجهتها في لحام الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي 18 كر

يتمتع الفولاذ الأوستنيتي المقاوم للصدأ بمقاومة جيدة للتآكل بسبب محتواه العالي من الكروم وغشاء أكسيد كثيف. عندما يتم احتواء Cr18% و Ni8% ، يمكن الحصول على بنية أوستينيت واحدة. لذلك ، يتمتع الفولاذ الأوستنيتي المقاوم للصدأ بمقاومة جيدة للتآكل ، واللدونة ، وأداء درجات الحرارة العالية وأداء اللحام. ومع ذلك ، في ظل ظروف العمل المختلفة ، غالبًا ما تواجه وصلات اللحام المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي بعض المشكلات الخاصة ، والتي من السهل أن تسبب عيوبًا في البناء مثل التآكل بين الخلايا الحبيبية ، وتآكل الضغط ، وتآكل السكين ، وشقوق اللحام الساخنة ، وتقصف طور ألفا ، وما إلى ذلك.

تحليل تآكل الوصلات الملحومة

التآكل الحبيبي للمفاصل الملحومة

يعد التآكل الحبيبي أحد أهم مشاكل التآكل في الفولاذ الأوستنيتي المقاوم للصدأ. بمجرد حدوث التآكل بين الخلايا الحبيبية ، ستفقد قوتها تقريبًا عندما تكون خطيرة ، وسيحدث كسر بين الخلايا الحبيبية عند تطبيق ضغط معين. ينتج التآكل الحبيبي لمفصل اللحام بالفولاذ الأوستنيتي بشكل أساسي عن ترسيب كربيد الكروم. عندما يكون الفولاذ الأوستنيتي غير القابل للصدأ حساسًا في نطاق درجة حرارة 500 ~ 800 ℃ ، يكون معدل انتشار كربون المحلول الصلب المفرط التشبع إلى الحدود بين الحبيبات أسرع من مثيله في الكروم ، ويتم دمج الكربون في محلول صلب مفرط التشبع مع الكروم بالقرب من الحبوب الحدود ، عندما يتم تقليل محتوى الكروم في المنطقة إلى أقل من المحتوى المحدد (w (CR) 12.5%) المطلوب للتخميل ، سيتم تسريع تآكل المنطقة وسيتم تكوين التآكل بين الخلايا الحبيبية. تظهر النتائج أن التآكل بين الخلايا الحبيبية في منطقة درجة الحرارة الحساسة لـ HAZ يحدث في المنطقة التي تكون فيها درجة حرارة التسخين القصوى بين 600 ℃ و 1000. لا يزال سبب التآكل الحبيبي هو ترسيب كربيد الكروم على حدود حبيبات الأوستينيت. تشمل التدابير الوقائية الرئيسية لتقليل ومنع التآكل الحبيبي ما يلي:

المواصفات الصغيرة (تيار صغير ، سرعة لحام عالية) ولحام متعدد المسارات ؛

② يجب تقليل محتوى الكربون في المعدن الأساسي ومواد اللحام قدر الإمكان ، ويجب استخدام مواد اللحام ذات المحتوى C أقل من 0.03% ؛

③ نتيجة لذلك ، ينتشر Cr إلى حدود الحبوب بسرعة أكبر في الفريت منه في الأوستينيت ، مما يقلل من ظاهرة ضعف الكروم في حدود حبيبات الأوستينيت ؛

④ يمكن أن تؤدي إضافة Ti و Nb وعناصر أخرى ذات صلة أقوى بالكربون مقارنة بالكروم الموجود في الفولاذ ومواد اللحام إلى تكوين مركبات مستقرة مع رابطة الكربون ، وبالتالي تجنب استنفاد الكروم عند حدود حبيبات الأوستينيت.

التآكل الإجهادي للمفاصل الملحومة

يعتبر تكسير التآكل الناتج عن الإجهاد للفولاذ المقاوم للصدأ أكثر سلوك التآكل ضررًا. لا يوجد تشوه عند التشقق. غالبًا ما يكون الحادث مفاجئًا وتكون العواقب وخيمة. هناك العديد من العوامل التي تؤثر على تكسير التآكل الناتج عن الإجهاد للفولاذ المقاوم للصدأ في ظل ظروف الخدمة ، بما في ذلك التكوين والهيكل وحالة الفولاذ ونوع الوسيط ودرجة الحرارة والتركيز وخصائص الإجهاد والحجم والخصائص الهيكلية.

التدابير الرئيسية لتقليل ومنع تآكل الإجهاد هي كما يلي:

① تجنب التجميع القوي والتأثير الميكانيكي وحرق القوس وتقليل تشوه العمل البارد والإجهاد ؛

② التحكم الصارم في الشوائب في الوسائط والبيئة (خاصة الكلوريد والفلورايد وما إلى ذلك) ؛

③ اختيار معقول للمواد (المعدن الأساسي ، مادة اللحام): تجنب خشونة الحبوب وتصلب هيكل مارتينسيت ؛

تم تشكيل اللحام بشكل جيد دون أي تركيز إجهاد (مثل التقويض) ؛

⑤ ترتيب تسلسل اللحام بشكل معقول لتقليل الإجهاد ؛

⑥ علاج مضاد للتآكل: أضف مانع التآكل إلى الطلاء أو البطانة أو الحماية الكاثودية.

تحليل حساسية التشققات الساخنة للمفاصل الملحومة

الشقوق الساخنة من الفولاذ الأوستنيتي المقاوم للصدأ هي في الأساس شقوق بلورية ، والتي يتم إنتاجها أثناء عملية تصلب المعدن السائل لمعدن اللحام. في هذا الوقت ، توجد البلورات الأولية في نقطة انصهار سهل الانصهار ، بشكل رئيسي بين التشعبات. الأسباب الرئيسية هي كما يلي:

① S و P و C وما إلى ذلك من نقطة انصهار منخفضة سهلة الانصهار مع Ni (على سبيل المثال ، نقطة انصهار NIS + Ni هي 644 ℃) ، مما يضعف قوة حدود الحبوب ؛

② يتميز الفولاذ الأوستنيتي المقاوم للصدأ بمزايا المسافة الكبيرة بين Liquidus والصلب ، ووقت التبلور الطويل ، والتوجه القوي للتشعب ، وسهولة إنتاج فصل عناصر الشوائب ؛

③ الموصلية الحرارية للصلب صغيرة ، ومعامل التمدد الخطي كبير ، لذلك من السهل إنتاج الإجهاد.

تشمل التدابير الرئيسية لمنع حدوث تشققات اللحام الساخنة ما يلي:

يجب مراقبة محتويات الشوائب الضارة من الكبريت والفوسفور في المعدن الأساسي ومواد اللحام بصرامة ؛

② يتم إنتاج حوالي 5% من الفريت في اللحام ، مما يزعج اتجاه بلورة الأوستينيت العمودية ؛

③ تم اعتماد عملية لحام صغيرة وسريعة الحالية.

التحكم في محتوى الفريت في الوصلات الملحومة

لا يرتبط محتوى الفريت في معدن اللحام من الفولاذ الأوستنيتي فقط بالتشكيل والقوة الحرارية لتقصف الطور α (σ) ، ولكنه يؤثر أيضًا بشكل مباشر على مقاومة التكسير الساخن للمفصل. كلما طالت مدة التسخين ، كلما طالت مدة بقاء درجة الحرارة المرتفعة ، زاد هطول الأمطار ، مما سيؤثر بشكل خطير على الخواص الميكانيكية للمفصل. من وجهة نظر مقاومة التكسير الساخن ، فإن كمية معينة من الفريت مطلوبة في معدن اللحام. ومع ذلك ، بالنظر إلى تقصف الطور ألفا والقوة الحرارية ، كلما انخفض محتوى الفريت ، كان ذلك أفضل. لذلك ، يجب التحكم بدقة في محتوى الفريت من أجل وصلات ملحومة بقوة درجات الحرارة العالية. في بعض الحالات ، يجب استخدام معدن اللحام الأوستنيتي.