Propriétés de soudage de l'acier inoxydable
Structure en acier inoxydable soudage et le découpage sont des applications inévitables de l'acier inoxydable. Parce que les caractéristiques de l'acier inoxydable lui-même ont, par rapport à celles de l'acier inoxydable, des effets positifs sur la qualité de l'air. acier au carbone Le soudage et le découpage de l'acier inoxydable ont leur propre particularité, et la zone affectée thermiquement des joints soudés (HAZ) produit une variété de défauts. Attention particulière lors du soudage de l'acier inoxydable propriétés physiques. Par exemple, l'acier inoxydable austénitique a un faible coefficient d'absorption. dilatation thermique et l'acier inoxydable à haute teneur en chrome est de 1,5 fois ; conductivité thermique de l'acier à faible teneur en carbone est d'environ 1/3, et la conductivité thermique élevée de l'acier inoxydable au chrome de l'acier à faible teneur en carbone est d'environ 1/2 ; la résistance spécifique est 4 fois supérieure à celle de l'acier à faible teneur en carbone, et l'acier inoxydable à forte teneur en chrome est 3 fois supérieure à celle de l'acier à faible teneur en carbone. Ces conditions couplées à la densité du métal, à la tension superficielle, magnétique et d'autres conditions ont un impact sur les conditions de soudage.
L'acier inoxydable martensitique est généralement représenté par l'acier 13% Cr. Il s'agit du soudage, la zone affectée thermiquement est chauffée au-dessus de la région de transition de phase γ-α (M), de sorte qu'il y a fragilité à basse température, basse température. robustesse la détérioration de la ductilité a diminué avec le durcissement et d'autres problèmes sont apparus. Ainsi, pour la moyenne des martensitique Le préchauffage de l'acier inoxydable est nécessaire, mais la teneur en carbone et en azote et l'utilisation de matériaux à faible teneur en carbone et en azote sont nécessaires pour le soudage sans préchauffage. La zone affectée thermiquement par le soudage est généralement dure et cassante. Pour résoudre ce problème, il est possible de recourir à la méthode de l'acier inoxydable. post-soudure traitement thermique la ténacité et ductilité est rétabli. L'ajout de carbone et d'azote a permis d'obtenir les qualités les plus basses, l'état de soudure présente également une certaine ténacité.
Acier inoxydable ferritique avec l'acier 18% Cr comme représentant. Dans le cas d'une faible teneur en carbone, l'acier présente une bonne soudabilité, des fissures de soudure et une sensibilité plus faible. Cependant, en raison du chauffage à plus de 900°C, la zone affectée thermiquement par le grain est nettement plus épaisse, ce qui entraîne un manque de ductilité et de ténacité à température ambiante et une incidence élevée de fissuration à basse température.
C'est-à-dire qu'en général, l'acier inoxydable ferrite à 475°C, 700-800°C se fragilise sous l'effet d'un chauffage prolongé "phase fragile, inclusions et grossissement du grain induits par la fragilisation, fragilisation à basse température causée par la précipitation de carbure qui diminue la résistance à la corrosion et l'acier fortement allié dans les problèmes de fissures à retardement".
Acier inoxydable austénitique avec l'acier 18% Cr-8% Ni comme représentant. En principe, il est possible d'effectuer un traitement thermique avant et après le soudage. La soudabilité est généralement bonne. Mais la teneur en nickel et en molybdène de l'acier inoxydable fortement allié est facile à produire des fissures de soudage à haute température. Il est également sujet à une phase σ fragile, générant des éléments dans la ferrite sous l'influence de la formation de ferrite causée par une fragilisation à basse température, une diminution de la résistance à la corrosion et des fissures de corrosion sous contrainte. Après le soudage, les propriétés mécaniques des joints soudés sont généralement bonnes, mais la zone affectée thermiquement dans les carbures de chrome du joint de grain est facilement générée lorsque la couche appauvrie en chrome, et l'émergence d'un processus pauvre en chrome est facile à produire dans l'utilisation de la corrosion intergranulaire. Pour éviter les problèmes, il convient d'utiliser des nuances à faible teneur en carbone (C ≤ 0,03%) ou d'ajouter des nuances de titane et de niobium.
Pour prévenir la fissuration du métal soudé à haute température, on considère généralement qu'il faut contrôler l'austénite dans la ferrite δ, ce qui est certainement valable. À température ambiante, avec la promotion générale de plus de 5% de δ ferrite. Pour la résistance à la corrosion de l'acier comme l'objectif principal devrait être sélectionné et stable acier à faible teneur en carbone, et le traitement thermique approprié après le soudage ; l'objectif principal de la résistance structurelle de l'acier, pas de traitement thermique après le soudage pour empêcher la distorsion et la précipitation de carbure et l'apparition de la phase σ fragile.
La sensibilité aux fissures de soudage de l'acier inoxydable Duplex est plus faible. Mais dans la zone affectée thermiquement, l'augmentation de la teneur en ferrite accroît la sensibilité à la corrosion intergranulaire, ce qui peut entraîner une réduction de la résistance à la corrosion et une dégradation de la ténacité à basse température.
L'acier inoxydable à durcissement par précipitation présente une zone affectée par la chaleur adoucie et d'autres problèmes.
En résumé, les performances de soudage de l'acier inoxydable se situent principalement dans les domaines suivants :
1. Fissures de température : les fissures dont il est question ici sont des fissures de soudage à haute température. Les fissures peuvent être divisées en fissures de solidification à haute température, microfissures, HAZ (zone affectée thermiquement) et fissures de réchauffage.
2. Fissures à basse température : dans l'acier inoxydable martensitique et dans certains aciers inoxydables ferrites martensitiques, des fissures à basse température apparaissent parfois. Comme leur formation est principalement due à la diffusion de l'hydrogène et au niveau de régulation des joints soudés dans lesquels le tissu durcit, la solution réside principalement dans le processus de soudage pour réduire la propagation de l'hydrogène, en effectuant un traitement thermique avant et après le soudage et en réduisant le degré de contrainte.
3. La ténacité des joints soudés : dans l'acier inoxydable austénitique, afin de réduire la sensibilité des fissures à haute température dans la conception des composants, on trouve souvent des restes de 5% -10% de ferrite. Mais la présence de ferrite entraîne une diminution de la ténacité à basse température. Lors du soudage de l'acier inoxydable duplex, les joints soudés de la région austénitique réduisent l'influence sur la ténacité. De même, avec la ferrite qui augmente, la ténacité diminue de manière significative.
Il a été démontré que la ténacité des joints soudés de l'acier inoxydable diminuait considérablement en raison du mélange du carbone, de l'azote et de l'oxygène. Certains joints soudés de l'acier pour augmenter la teneur en oxygène dans le jeune homme est devenu le type d'oxyde inclusions, ces inclusions deviennent une fissure ou des fissures se produisant source de transmission rend la ténacité diminuée. D'autres sont dus à la protection de l'acier dans le gaz mixte de l'air, ce qui augmente la teneur en azote du substrat, les plans de clivage {100} ont des lattes de Cr2N, durcissent et diminuent la ductilité de la matrice.
4. fragilisation de la phase σ : l'acier inoxydable austénitique, l'acier inoxydable ferritique et l'acier duplex sont sujets à la fragilité de la phase σ. En pourcentage de l'organisation de la phase α précipitée, la ténacité a diminué de manière significative. La phase "σ" est généralement dans la plage de précipitation de 600 ~ 900°C, en particulier la plus vulnérable dans la précipitation d'environ 75°C. Les mesures préventives visant à empêcher la génération de la phase "α" doivent être prises en acier inoxydable austénitique afin de minimiser la teneur en ferrite.
5. 475°C fragilisation à proximité de 475°C (370-540°C) long temps de maintien, la décomposition des alliages Fe-Cr avec de faibles concentrations de α solution solide de chrome et de fortes concentrations de chrome de α 'solution solide. Lorsque α 'solution solide de chrome concentration est supérieure à 75% déformation par la déformation de glissement dans le jumelage de déformation, qui s'est produite dans 475°C fragilisation.Références connexes :
1. Processus de soudage et désignation des lettres
2. Soudage de l'acier inoxydable à d'autres aciers
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