​Quy trình hàn ống thép không gỉ và những điều cần cân nhắc

Quy trình hàn ống thép không gỉ và những điều cần cân nhắc

cácống thép không gỉđược đặc trưng bởi lượng carbon cực thấp, lượng nitơ thấp, thành phần điển hình là Cr 17%, Ni 5% và hàm lượng nitơ cao hơn so với ống thép không gỉ song công thế hệ đầu tiên. Điều này giúp tăng cường khả năng chống nứt do ăn mòn ứng suất và ăn mòn rỗ trong môi trường axit có nồng độ ion clorua cao. Nitơ là nguyên tố hình thành austenit mạnh. Việc bổ sung nó vào thép không gỉ song công không chỉ cải thiện độ bền mà không làm hỏng đáng kể độ dẻo và độ bền của thép mà còn ức chế sự kết tủa của cacbua và làm chậm các quá trình liên quan.

Cấu trúc vi mô và tính chất: Ở nhiệt độ phòng, cấu trúc vi mô bao gồm tỷ lệ austenite và ferit xấp xỉ bằng nhau, thể hiện các đặc tính của cấu trúc hai pha. Nó vẫn giữ được những ưu điểm của ống thép không gỉ ferit, như độ dẫn nhiệt cao hơn, khả năng chống rỗ, ăn mòn kẽ hở và nứt do ăn mòn ứng suất clorua, đồng thời có độ bền tốt, nhiệt độ chuyển từ dẻo sang giòn thấp, khả năng chống ăn mòn giữa các hạt, các tính chất cơ học và khả năng hàn thuận lợi.

Vật liệu có thể được lưu trong cùng điều kiện đánh giá áp suất. Độ bền chảy và khả năng chống ăn mòn ứng suất của ống thép không gỉ song công gần gấp đôi so với thép không gỉ austenit. Hệ số giãn nở tuyến tính thấp hơn thép không gỉ austenit và gần với thép cacbon hơn. Tuy nhiên, đặc tính rèn nguội kém hơn thép không gỉ austenit.

Khả năng hàn: Ống thép không gỉ thường có khả năng hàn tốt, độ nhạy thấp đối với cả vết nứt lạnh và nóng. Thông thường, không cần gia nhiệt trước khi hàn và không cần xử lý nhiệt sau hàn. Do xu hướng hình thành ferrite một pha trong vùng ảnh hưởng nhiệt (HAZ) thấp và hàm lượng nitơ cao, có thể đạt được các đặc tính toàn diện tốt bằng cách chọn vật liệu hàn thích hợp và kiểm soát lượng nhiệt đầu vào.

Nứt nóng: Khả năng bị nứt nóng thấp hơn đáng kể so với thép không gỉ austenit. Điều này là do hàm lượng niken không quá cao, mức độ tạp chất hình thành eutectic có điểm nóng chảy thấp rất thấp, khiến khả năng hình thành màng chất lỏng có điểm nóng chảy thấp ít xảy ra. Hơn nữa, nguy cơ hạt phát triển nhanh không phổ biến ở nhiệt độ cao.

Sự giòn của vùng bị ảnh hưởng bởi nhiệt (HAZ): Mối quan tâm chính khi hàn ống thép không gỉ song công là HAZ. Do hiệu ứng làm mát nhanh chóng của chu trình nhiệt hàn, HAZ ở trạng thái không cân bằng nên thường giữ lại một lượng ferrite quá mức khi làm mát. Điều này có thể làm tăng khả năng bị ăn mòn và nứt do hydro gây ra.

Luyện kim hàn: Trong quá trình hàn thép không gỉ song công, cấu trúc vi mô của kim loại mối hàn và HAZ trải qua một loạt thay đổi dưới tác động của chu trình nhiệt. Ở nhiệt độ cao, cấu trúc vi mô củaống thép không gỉchủ yếu là ferit, với sự kết tủa austenit trong quá trình làm nguội. Lượng kết tủa austenite bị ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố.