กระบวนการเชื่อมและข้อควรพิจารณาในการเชื่อมท่อเหล็กสแตนเลส

กระบวนการเชื่อมและข้อควรพิจารณาในการเชื่อมท่อเหล็กสแตนเลส

ที่ท่อเหล็กสแตนเลสโดดเด่นด้วยคาร์บอนต่ำพิเศษ ไนโตรเจนต่ำ องค์ประกอบทั่วไปของ Cr 17%, Ni 5% และมีปริมาณไนโตรเจนที่สูงกว่าเมื่อเปรียบเทียบกับท่อสแตนเลสที่ทำจากเหล็กดูเพล็กซ์รุ่นแรก ซึ่งช่วยเพิ่มความต้านทานต่อการแตกร้าวของการกัดกร่อนจากความเค้นและการกัดกร่อนแบบรูพรุนในตัวกลางที่เป็นกรดซึ่งมีความเข้มข้นของคลอไรด์ไอออนสูง ไนโตรเจนเป็นองค์ประกอบที่ก่อให้เกิดออสเทนไนต์ที่แข็งแกร่ง การเติมเหล็กกล้าไร้สนิมดูเพล็กซ์ไม่เพียงแต่ช่วยเพิ่มความแข็งแรงโดยไม่ทำลายความเป็นพลาสติกและความเหนียวของเหล็กอย่างมีนัยสำคัญ แต่ยังยับยั้งการตกตะกอนของคาร์ไบด์และกระบวนการที่เกี่ยวข้องกับความล่าช้าอีกด้วย

โครงสร้างจุลภาคและคุณสมบัติ: ที่อุณหภูมิห้อง โครงสร้างจุลภาคประกอบด้วยออสเทนไนต์และเฟอร์ไรต์ในสัดส่วนที่เท่ากันโดยประมาณ ซึ่งแสดงลักษณะของโครงสร้างแบบสองเฟส ยังคงรักษาข้อดีของท่อสเตนเลสเฟอร์ริติกไว้ เช่น ค่าการนำความร้อนที่สูงขึ้น ความต้านทานต่อการเกิดรูพรุน การกัดกร่อนตามรอยแยก และการแตกร้าวจากการกัดกร่อนจากความเครียดจากคลอไรด์ ในขณะเดียวกันก็มีความเหนียวที่ดี อุณหภูมิการเปลี่ยนผ่านแบบเหนียวถึงเปราะต่ำ ความต้านทานต่อการกัดกร่อนตามขอบเกรน และคุณสมบัติเชิงกลที่ดีและความสามารถในการเชื่อมได้

สามารถบันทึกวัสดุได้ภายใต้เงื่อนไขพิกัดแรงดันเดียวกัน ความแข็งแรงของผลผลิตและความต้านทานต่อการกัดกร่อนของความเค้นของท่อเหล็กสแตนเลสดูเพล็กซ์นั้นเกือบสองเท่าของเหล็กกล้าไร้สนิมออสเทนนิติก ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวเชิงเส้นต่ำกว่าค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวเชิงเส้นของเหล็กกล้าไร้สนิมออสเทนนิติก และใกล้เคียงกับค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวของเหล็กกล้าคาร์บอนมากขึ้น อย่างไรก็ตาม คุณสมบัติการตีขึ้นรูปเย็นยังด้อยกว่าสเตนเลสออสเทนนิติก

ความสามารถในการเชื่อม: โดยทั่วไปแล้วท่อสเตนเลสสตีลจะมีความสามารถในการเชื่อมได้ดี โดยมีความไวต่อการแตกร้าวทั้งแบบเย็นและแบบร้อนต่ำ โดยทั่วไป ไม่จำเป็นต้องมีการอุ่นก่อนการเชื่อม และไม่จำเป็นต้องให้ความร้อนหลังการเชื่อม เนื่องจากมีแนวโน้มต่ำที่จะเกิดเฟอร์ไรต์เฟสเดียวในบริเวณที่ได้รับผลกระทบจากความร้อน (HAZ) และมีปริมาณไนโตรเจนสูง จึงสามารถบรรลุคุณสมบัติที่ครอบคลุมที่ดีได้โดยการเลือกวัสดุการเชื่อมที่เหมาะสมและควบคุมการป้อนความร้อน

การแคร็กด้วยความร้อน: ความไวต่อการแคร็กด้วยความร้อนต่ำกว่าเหล็กกล้าไร้สนิมออสเทนนิติกอย่างมาก เนื่องจากปริมาณนิกเกิลไม่สูงเกินไป ระดับของสิ่งเจือปนที่ก่อตัวเป็นยูเทคติกที่มีจุดหลอมเหลวต่ำจึงต่ำมาก ทำให้การก่อตัวของฟิล์มของเหลวที่มีจุดหลอมเหลวต่ำมีโอกาสน้อยลง นอกจากนี้ ความเสี่ยงของการเจริญเติบโตของเมล็ดพืชอย่างรวดเร็วยังไม่เกิดขึ้นที่อุณหภูมิสูง

การแตกตัวของโซนที่ได้รับผลกระทบจากความร้อน (HAZ): ข้อกังวลหลักในการเชื่อมท่อสเตนเลสดูเพล็กซ์คือ HAZ เนื่องจากผลการทำความเย็นอย่างรวดเร็วของวงจรความร้อนในการเชื่อม HAZ ซึ่งอยู่ในสถานะไม่สมดุล มักจะกักเก็บเฟอร์ไรต์ในปริมาณที่มากเกินไปเมื่อเย็นตัวลง สิ่งนี้สามารถเพิ่มความไวต่อการกัดกร่อนและการแตกร้าวที่เกิดจากไฮโดรเจน

โลหะวิทยาการเชื่อม: ในระหว่างการเชื่อมเหล็กกล้าไร้สนิมดูเพล็กซ์ โครงสร้างจุลภาคของโลหะเชื่อมและ HAZ จะมีการเปลี่ยนแปลงหลายอย่างภายใต้อิทธิพลของวงจรความร้อน ที่อุณหภูมิสูงโครงสร้างจุลภาคของท่อเหล็กสแตนเลสส่วนใหญ่เป็นเฟอร์ไรติก โดยมีออสเทนไนต์ตกตะกอนในระหว่างกระบวนการทำความเย็น ปริมาณออสเทนไนต์ที่ตกตะกอนได้รับอิทธิพลจากปัจจัยต่างๆ