Dubleks paslanmaz çeliği etkileyen faktörler

Dubleks paslanmaz çeliğin kaynak kalitesini etkileyen faktörler esas olarak aşağıdaki hususlara yansır:
1. N içeriğinin etkisi
Gómez de Salazar JM ve ark. koruyucu gazdaki farklı N2 içeriklerinin dubleks paslanmaz çeliğin özellikleri üzerindeki etkisini inceledi. Sonuçlar, karışık gazdaki N2 kısmi basıncının (PN2) artmasıyla, kaynaktaki nitrojenin kütle fraksiyonunun ω(N) hızla artmaya başladığını ve ardından çok az değiştiğini ve kaynaktaki ferrit faz içeriğinin φ( ) olduğunu göstermektedir. ω (N) ile doğrusal olarak artar, ancak φ( )'nin çekme mukavemeti ve uzama üzerindeki etkisi ω(N)'nin etkisinin tam tersidir. Aynı ferrit faz içeriği φ ( ), ana metalin çekme mukavemeti ve uzaması kaynaktan daha yüksektir. Bunun nedeni mikro yapıdaki farklılıktır. Bağlantının darbe tokluğu, kaynak metalindeki faz içeriğinin artması ve Cr2N çökelmesinin azalması nedeniyle, dubleks paslanmaz çeliğin kaynak metalindeki N içeriğini artırarak iyileştirilebilir.
2. Isı girişinin etkisi
Kaynak bölgesinden farklı olarak, ısıdan etkilenen bölgenin ω(N)'si kaynak sırasında değişmeyecektir, bu ana metalin ω(N)'sidir, bu nedenle yapıyı ve performansı şu anda etkileyen ana faktör ısı girdisidir. kaynak sırasında. Kaynak yapılırken literatüre göre uygun bir hat enerjisi seçilmelidir. Kaynak sırasında ısı girişi çok büyükse, kaynak dikişinin ısıdan etkilenen bölgesi artacak ve metalografik yapı kaba ve düzensiz olma eğiliminde olacak ve bu da esas olarak plastiklik indeksinde bir azalma olarak kendini gösteren gevrekleşmeye neden olacaktır. kaynaklı bağlantı. Kaynak ısı girdisi çok küçükse, kolayca sertleşen yapıya ve çatlaklara neden olur, bu da ITAB'ın darbe tokluğu için elverişsizdir. Ek olarak, soğuma hızını etkileyen tüm faktörler, örneğin levha kalınlığı, bağlantı şekli vb. ITAB'ın darbe tokluğunu etkileyecektir.
3. σ fazı kırılganlığı
Yabancı literatür, dubleks paslanmaz çeliğin ve kaynak metalinin yeniden ısıtmanın neden olduğu σ-fazı gevrekleşmesi sorununu ortaya koymaktadır. Ana metalin ve kaynak metalinin yeniden ısıtılması işlemi sırasında, önce fazdan ince ikincil östenit * oluşur ve ardından σ fazı çökelir. Sonuçlar, kırılgan çatlamanın σ fazında ve matris ile σ fazı arasındaki arayüzde meydana geldiğini göstermektedir. Ana metalin kırılma yüzeyinin gözlemlenmesi, σ fazı çevresindeki alanda çukurlar olduğunu gösterir. Fazın geniş alanı nedeniyle, çok sayıda σ fazı oluşacaktır. Tokluk azalır, ancak kaynaktaki -faz bölgesi küçüktür ve kırılma hala gevrek kırılma gösterir. Az miktarda σ fazı oluşumu, kaynak metalinin tokluğunun azalmasına neden olmak için yeterlidir. Bu nedenle, kaynak metalindeki σ fazı kırılganlığı ana malzemeye göre çok daha fazladır.
4. Hidrojen kaynaklı çatlama
Çift yönlü paslanmaz çelik kaynaklı bağlantıların hidrojen kırılganlığı genellikle fazda meydana gelir ve hidrojen kırılganlığına duyarlılık, kaynak sırasında tepe sıcaklığının artmasıyla artar. Mikroyapısındaki değişim şu şekildedir: tepe sıcaklığı artar, faz içeriği azalır, faz içeriği artar ve fazın sınırından ve içinden çökelen Cr2N miktarı artar, böylece kolayca hidrojen kırılganlığı meydana gelir.
5. Gerilme korozyonu çatlaması
Hem ana metaldeki hem de kaynak metalindeki çatlaklar / arayüzünün -faz tarafında başlar ve -faz içinde yayılır. Östenit ( ), hidrojen kırılganlığına karşı doğası gereği düşük duyarlılığı nedeniyle çatlak ilerlemesine karşı bir bariyer görevi görür. DSS belirli bir miktarda östenit içerdiğinden, gerilmeli korozyon çatlağına eğilimi azdır.
6. Çukurlaşma sorunları
Çukur korozyon direnci, kimyasal bileşimi ve mikro yapısı ile yakından ilgili olan dubleks paslanmaz çeliğin önemli bir özelliğidir. Çukurlaşma genellikle / arayüzünde meydana gelir, bu nedenle faz ile faz arasındaki * faz olarak kabul edilir. Bu, * fazındaki Cr içeriğinin fazınkinden daha düşük olduğu anlamına gelir. * fazının ve fazın bileşimi farklıdır, çünkü * fazındaki Cr ve Mo içeriği başlangıç fazındakinden daha düşüktür. Daha ileri çalışmalar, düşük N içeriğine sahip çeliğin çukurlaşma potansiyelinin soğuma hızına daha duyarlı olduğunu göstermiştir. Bu nedenle, düşük N içeriğine sahip dubleks paslanmaz çeliği kaynak yaparken, soğutma hızı kontrolü daha katıdır. Dubleks paslanmaz çeliğin kaynak işleminde, yüksek kaliteli dubleks paslanmaz çelik bağlantılar elde etmenin anahtarı, kaynak hattı enerjisinin makul kontrolüdür. Hat enerjisi çok küçük ise, kaynak metalinin ve ısıdan etkilenen bölgenin soğuma hızı çok hızlı olacak ve östenit zamanında çökelmeyecek, böylece yapıdaki ferrit fazı içeriği artacaktır; eğer hat enerjisi çok büyük ise, yeterli miktarda Östenit olmasına rağmen, ısıdan etkilenen bölgede ferrit tane büyümesine ve σ gibi zararlı fazların çökelmesine de neden olacaktır. Genel olarak, elektrot ark kaynağı (Shieded Metal Arc Welding, SMAW), tungsten ark kaynağı (Gaz Tungsten Arc Welding, GTAW), özlü ark kaynağı (Flux-Cored WireArc Welding, FCAW) ve plazma ark kaynağı (Plasma Arc Welding, PAW) ve diğer kaynak yöntemleri dubleks paslanmaz çeliğin kaynağı için kullanılabilir ve genellikle kaynak öncesi ön ısıtma önlemi almaya ve kaynak sonrası ısıl işleme ihtiyaç duymaz.