Soudabilite nan materyèl metal refere a kapasite nan materyèl metal yo jwenn ekselan jwenti soude lè l sèvi avèk sèten pwosesis soude, ki gen ladan metòd soude, materyèl soude, espesifikasyon soude ak fòm estriktirèl soude.Si yon metal ka jwenn ekselan jwenti soude lè l sèvi avèk pwosesis soude pi komen ak senp, li konsidere kòm gen bon pèfòmans soude.Soudabilite nan materyèl metal jeneralman divize an de aspè: soudabilite pwosesis ak soudabilite aplikasyon an.
Pwosesis soudabilite: refere a kapasite pou jwenn ekselan, san defo soude jwenti anba sèten kondisyon pwosesis soude.Li se pa yon pwopriyete nannan nan metal la, men yo evalye ki baze sou yon sèten metòd soude ak mezi yo pwosesis espesifik yo itilize.Se poutèt sa, soudabilite nan pwosesis nan materyèl metal se pre relasyon ak pwosesis la soude.
Sèvis soudabilite: refere a degre nan ki jwenti a soude oswa estrikti a tout antye satisfè pèfòmans nan sèvis espesifye nan kondisyon yo teknik pwodwi.Pèfòmans la depann de kondisyon travay yo nan estrikti a soude ak kondisyon teknik yo mete devan nan konsepsyon an.Anjeneral gen ladan pwopriyete mekanik, rezistans tanperati ki ba, rezistans frajil ka zo kase, ranpe tanperati ki wo, pwopriyete fatig, fòs ki dire lontan, rezistans korozyon ak rezistans mete, elatriye. Pou egzanp, souvan itilize S30403 ak S31603 asye pur gen ekselan rezistans korozyon, ak 16MnDR. ak 09MnNiDR asye ba-tanperati tou gen bon rezistans tanperati ki ba-tanperati.
Faktè ki afekte pèfòmans soude materyèl metal yo
1.Materyèl faktè
Materyèl yo enkli metal debaz ak materyèl soude.Anba menm kondisyon yo soude, faktè prensipal yo ki detèmine soudabilite nan metal debaz la se pwopriyete fizik li yo ak konpozisyon chimik.
An tèm de pwopriyete fizik: faktè tankou pwen an k ap fonn, konduktiviti tèmik, koyefisyan ekspansyon lineyè, dansite, kapasite chalè ak lòt faktè nan metal la tout gen yon enpak sou pwosesis tankou sik tèmik, k ap fonn, kristalizasyon, chanjman faz, elatriye. , kidonk afekte soudabilite.Materyèl ki ba konduktiviti tèmik tankou asye pur gen gwo gradyan tanperati, gwo estrès rezidyèl, ak gwo deformation pandan soude.Anplis, akòz tan an rezidans long nan tanperati ki wo, grenn yo nan zòn ki afekte chalè a grandi, ki se prejidis nan pèfòmans nan jwenti.Austenitic Nerjaveèi gen yon gwo koyefisyan ekspansyon lineyè ak deformation jwenti grav ak estrès.
An tèm de konpozisyon chimik, eleman ki pi enfliyan an se kabòn, ki vle di ke kontni an kabòn nan metal la detèmine soudabilite li yo.Pifò nan lòt eleman alyaj nan asye yo pa fezab soude, men enpak yo se jeneralman pi piti anpil pase sa yo ki an kabòn.Kòm kontni an kabòn nan asye ogmante, tandans nan redi ogmante, plastisit la diminye, ak fant soude yo gen tandans rive.Anjeneral, sansiblite nan materyèl metal nan fant pandan soude ak chanjman yo nan pwopriyete mekanik nan zòn nan jwenti soude yo itilize kòm endikatè prensipal yo evalye soudabilite nan materyèl yo.Se poutèt sa, pi wo kontni an kabòn, vin pi mal soudabilite a.Asye ki ba kabòn ak asye alyaj ki ba ak yon kontni kabòn ki gen mwens pase 0.25% gen plastisit ekselan ak severite enpak, ak plastisit ak severite enpak nan jwenti yo soude apre yo fin soude yo tou trè bon.Prechofaj ak tretman chalè apre-soude yo pa obligatwa pandan soude, ak pwosesis la soude se fasil kontwole, kidonk li gen bon soudabilite.
Anplis de sa, eta a fusion ak woule, eta tretman chalè, eta òganizasyonèl, elatriye nan asye tout afekte soudabilite nan divès degre.Ka soudabilite nan asye amelyore pa rafine oswa rafine grenn ak pwosesis woule kontwole.
Materyèl soude dirèkteman patisipe nan yon seri reyaksyon chimik métallurgique pandan pwosesis la soude, ki detèmine konpozisyon, estrikti, pwopriyete ak fòmasyon defo nan metal la soude.Si materyèl soude yo mal chwazi epi yo pa matche ak metal debaz la, se pa sèlman yo pral jwenn yon jwenti ki satisfè kondisyon itilizasyon yo, men domaj tankou fant ak chanjman nan pwopriyete estriktirèl yo pral prezante tou.Se poutèt sa, seleksyon ki kòrèk la nan materyèl soude se yon faktè enpòtan nan asire-wo kalite jwenti soude.
2. Pwosesis faktè
Pwosesis faktè yo enkli metòd soude, paramèt pwosesis soude, sekans soude, prechofaj, apre-chofaj ak apre-soude tretman chalè, elatriye metòd la soude gen yon gwo enfliyans sou soudabilite a, sitou nan de aspè: karakteristik sous chalè ak kondisyon pwoteksyon.
Metòd soude diferan gen sous chalè trè diferan an tèm de pouvwa, dansite enèji, tanperati maksimòm chofaj, elatriye. Metal yo soude anba diferan sous chalè pral montre pwopriyete soude diferan.Pou egzanp, pouvwa a nan soude electroslag trè wo, men dansite enèji a trè ba, ak tanperati a chofaj maksimòm pa wo.Chofaj la ralanti pandan soude, ak tan rezidans tanperati ki wo a long, sa ki lakòz grenn koryas nan zòn ki afekte chalè a ak yon rediksyon enpòtan nan severite enpak, ki dwe nòmalize.Pou amelyore.Nan contrast, soude gwo bout bwa elèktron, soude lazè ak lòt metòd gen pouvwa ki ba, men gwo dansite enèji ak chofaj rapid.Tan rezidans tanperati ki wo a kout, zòn chalè ki afekte a trè etwat, epi pa gen okenn danje pou kwasans grenn.
Ajiste paramèt pwosesis soude yo ak adopte lòt mezi pwosesis tankou prechofaj, postchofaj, soude milti-kouch ak kontwole tanperati interlayer ka ajiste ak kontwole sik la tèmik soude, kidonk chanje soudabilite nan metal la.Si mezi tankou prechofaj anvan soude oswa tretman chalè apre soude yo pran, li se antyèman posib jwenn jwenti soude san domaj krak ki satisfè kondisyon pèfòmans.
3. Faktè estriktirèl
Li sitou refere a fòm nan konsepsyon nan estrikti a soude ak jwenti soude, tankou enpak la nan faktè tankou fòm estriktirèl, gwosè, epesè, fòm Groove jwenti, Layout soude ak fòm kwa-seksyon li yo sou soudabilite.Se enfliyans li sitou reflete nan transfè a nan chalè ak eta a nan fòs.Diferan epesè plak, diferan fòm jwenti oswa fòm Groove gen diferan direksyon vitès transfè chalè ak pousantaj, ki pral afekte direksyon kristalizasyon ak kwasans grenn nan pisin nan fonn.Chanjman estriktirèl la, epesè plak la ak aranjman soude detèmine rèd la ak kontrent nan jwenti a, ki afekte eta a estrès nan jwenti a.Pòv mòfoloji kristal, konsantrasyon estrès grav ak estrès soude twòp se kondisyon debaz yo pou fòmasyon nan fant soude.Nan konsepsyon an, diminye rèd jwenti, diminye soude kwa, ak diminye divès faktè ki lakòz konsantrasyon estrès se tout mezi enpòtan pou amelyore soudabilite.
4. Kondisyon pou itilize
Li refere a tanperati opere, kondisyon chaj ak mwayen k ap travay pandan peryòd sèvis estrikti soude a.Anviwònman travay sa yo ak kondisyon fonksyònman yo mande pou estrikti soude yo gen pèfòmans korespondan.Pou egzanp, estrikti soude k ap travay nan tanperati ki ba yo dwe gen rezistans frajil ka zo kase;estrikti k ap travay nan tanperati ki wo yo dwe gen rezistans ranpe;estrikti k ap travay anba chaj altène yo dwe gen bon rezistans fatig;estrikti k ap travay nan asid, alkali oswa sèl medya veso a soude ta dwe gen gwo rezistans korozyon ak sou sa.Nan ti bout tan, pi sevè kondisyon yo itilizasyon, pi wo kondisyon yo bon jan kalite pou jwenti soude, ak pi difisil la li se asire soudabilite nan materyèl la.
Idantifikasyon ak evalyasyon endèks soudabilite nan materyèl metal
Pandan pwosesis la soude, pwodwi a sibi soude pwosesis tèmik, reyaksyon métallurgique, osi byen ke estrès soude ak deformation, sa ki lakòz chanjman nan konpozisyon chimik, estrikti metalografik, gwosè ak fòm, fè pèfòmans nan jwenti a soude souvan diferan de sa yo ki nan la. materyèl baz, pafwa menm Pa ka satisfè kondisyon itilizasyon.Pou anpil metal reyaktif oswa refractory, yo ta dwe itilize metòd soude espesyal tankou soude gwo bout bwa elèktron oswa soude lazè pou jwenn jwenti bon jan kalite.Kondisyon yo mwens ekipman ak mwens difikilte oblije fè yon bon jwenti soude soti nan yon materyèl, pi bon an soudabilite nan materyèl la;okontrè, si metòd soude konplèks ak chè, materyèl espesyal soude ak mezi pwosesis yo nesesè, sa vle di ke materyèl la soudabilite a se pòv.
Lè w ap fè pwodwi yo, yo dwe evalye soudabilite materyèl yo itilize pou detèmine si materyèl estriktirèl yo, materyèl soude ak metòd soude yo apwopriye.Gen anpil metòd pou evalye soudabilite materyèl yo.Chak metòd ka sèlman eksplike yon sèten aspè nan soudabilite la.Se poutèt sa, tès yo oblije detèmine konplètman soudabilite a.Metòd tès yo ka divize an kalite simulation ak kalite eksperimantal.Ansyen an simulation chofaj ak refwadisman karakteristik soude;tès yo lèt selon kondisyon aktyèl soude.Kontni tès la se sitou pou detekte konpozisyon chimik, estrikti metalografik, pwopriyete mekanik, prezans oswa absans defo soude metal debaz ak metal soude, epi detèmine pèfòmans tanperati ki ba, pèfòmans segondè, rezistans korozyon, ak krak rezistans nan jwenti a soude.
Karakteristik soude nan materyèl metal souvan itilize
1. Soudi nan asye kabòn
(1) Soudi asye kabòn ki ba
Low kabòn asye gen kontni kabòn ki ba, ki ba Manganèz ak kontni Silisyòm.Anba sikonstans nòmal, li pa pral lakòz grav estriktirèl redi oswa asouvisman estrikti akòz soude.Sa a kalite asye gen plastisit ekselan ak severite enpak, ak plastisit la ak severite nan jwenti soude li yo tou trè bon.Prechofaj ak postchofaj yo jeneralman pa obligatwa pandan soude, ak mezi pwosesis espesyal yo pa oblije jwenn jwenti soude ak bon jan kalite satisfezan.Se poutèt sa, asye kabòn ki ba gen ekselan pèfòmans soude epi li se asye a ak pi bon pèfòmans soude nan mitan tout asye..
(2) Soudi nan asye kabòn mwayen
Asye kabòn mwayen gen yon kontni kabòn ki pi wo ak soudabilite li pi mal pase asye kabòn ki ba.Lè CE se tou pre limit ki pi ba (0.25%), soudabilite a bon.Kòm kontni an kabòn ogmante, tandans nan redi ogmante, ak yon estrikti martensite ki ba-plastisite fasil pwodwi nan zòn ki afekte chalè a.Lè soude a se relativman rijid oswa materyèl yo soude ak paramèt pwosesis yo mal chwazi, fant frèt gen anpil chans rive.Lè w ap soude premye kouch milti-kouch soude, akòz gwo pwopòsyon metal debaz la kole nan soude a, kontni kabòn, souf ak fosfò ogmante, sa ki fè li fasil pou pwodwi fant cho.Anplis de sa, sansiblite stomatik ogmante tou lè kontni kabòn nan wo.
(3) Soudi asye kabòn segondè
Segondè kabòn asye ak CE ki pi gran pase 0.6% gen gwo hardenability epi li gen tandans pwodwi difisil ak frajil martensite segondè kabòn.Fant yo gen tandans rive nan soude ak zòn ki afekte chalè, sa ki fè soude difisil.Se poutèt sa, kalite asye sa a jeneralman pa itilize pou fè estrikti soude, men yo itilize pou fè konpozan oswa pati ki gen gwo dite oswa rezistans mete.Pifò nan soude yo se pou repare pati ki domaje yo.Pati sa yo ak konpozan yo ta dwe rkwit anvan reparasyon soude pou diminye fant soude, ak Lè sa a, chalè trete ankò apre soude.
2. Soudi nan alyaj ki ba asye fòs segondè
Kontni kabòn nan ba-alyaj segondè-fòs asye jeneralman pa depase 0.20%, ak eleman yo alyaj total jeneralman pa depase 5%.Li se jisteman paske ba-alyaj segondè-fòs asye gen yon sèten kantite eleman alyaj ki pèfòmans soude li yo se yon ti jan diferan de sa yo ki an asye kabòn.Karakteristik soude li yo se jan sa a:
(1) Fant soude nan jwenti soude
Fwad-krake ba-alyaj segondè-fòs asye gen C, Mn, V, Nb ak lòt eleman ki ranfòse asye a, kidonk li se fasil yo dwe fè tèt di pandan soude.Estrikti sa yo fè tèt di toujou trè sansib.Se poutèt sa, lè frigidité a gwo oswa estrès kontrent la wo, si pwosesis soude move ka fasil lakòz fant frèt.Anplis, kalite krak sa a gen yon sèten reta epi li trè danjere.
Krak Reheat (SR) Krak Reheat yo se fant entègranulè ki rive nan zòn nan gwo-grenn tou pre liy fizyon an pandan tretman chalè soulajman estrès apre soude oswa operasyon alontèm wo-tanperati.Yo jeneralman kwè ke li rive akòz tanperati a wo nan soude sa ki lakòz V, Nb, Cr, Mo ak lòt carbure tou pre HAZ a solid ki fonn nan austenite la.Yo pa gen tan presipite pandan refwadisman apre soude, men dispèse ak presipite pandan PWHT, konsa ranfòse estrikti kristal la.Nan, deformation ranpe pandan detant estrès konsantre nan limit grenn yo.
Ba-alyaj segondè-fòs asye soude jwenti yo jeneralman yo pa gen tandans rechofe fant, tankou 16MnR, 15MnVR, elatriye Sepandan, pou Mn-Mo-Nb ak Mn-Mo-V seri ba-alyaj segondè-fòs asye, tankou 07MnCrMoVR, depi Nb, V, ak Mo yo se eleman ki gen gwo sansiblite pou rechofe fann, sa a ki kalite asye bezwen trete pandan tretman chalè apre-soude.Yo ta dwe pran prekosyon pou evite zòn tanperati sansib nan fant rechofe yo anpeche ensidan an nan fant rechofe.
(2) Angajman ak ralantisman jwenti soude yo
Souch aje frajilman soude jwenti bezwen sibi divès pwosesis frèt (taye vid, woule barik, elatriye) anvan soude.Asye a pral pwodwi deformation plastik.Si zòn nan plis chofe a 200 a 450 ° C, aje souch ap rive..Souch aje frajilman ap diminye plastisit nan asye a ak ogmante tanperati a tranzisyon frajil, sa ki lakòz ka zo kase frajil nan ekipman an.Tretman chalè apre-soude ka elimine tankou aje souch nan estrikti a soude ak retabli severite.
Fragilizasyon soude ak zòn ki afekte chalè Soude se yon pwosesis chofaj ak refwadisman inegal, sa ki lakòz yon estrikti inegal.Tanperati tranzisyon frajil soude a (WM) ak zòn ki afekte chalè (HAZ) pi wo pase metal debaz la epi li se lyen ki fèb nan jwenti a.Enèji liy soude gen yon enpak enpòtan sou pwopriyete ki ba-alyaj wo-fòs asye WM ak HAZ.Ba-alyaj segondè-fòs asye se fasil di.Si enèji liy lan twò piti, martensite ap parèt nan HAZ epi lakòz fant.Si enèji liy lan twò gwo, grenn WM ak HAZ ap vin koryas.Pral lakòz jwenti a vin frajil.Konpare ak asye cho-woule ak nòmalize, ba-kabòn trempe ak tanperaman asye gen yon tandans pi grav nan HAZ embrittlement ki te koze pa twòp enèji lineyè.Se poutèt sa, lè soude, enèji liy lan ta dwe limite a yon seri sèten.
Amolisman zòn chalè ki afekte nan jwenti soude Akòz aksyon chalè soude, deyò zòn ki afekte chalè a (HAZ) nan asye ba-kabòn trempe ak tanperaman chofe pi wo pase tanperati tanperaman an, espesyalman zòn ki toupre Ac1, ki pral pwodwi yon zòn ralantisman ak fòs redwi.Amolisman estriktirèl la nan zòn HAZ la ogmante ak ogmantasyon nan enèji liy soude ak tanperati prechofaj, men jeneralman fòs rupture nan zòn adousi a toujou pi wo pase limit ki pi ba nan valè estanda metal debaz la, kidonk zòn ki afekte chalè a. nan kalite sa a asye adousi Osi lontan ke atizan konn fè a se apwopriye, pwoblèm nan pa pral afekte pèfòmans nan jwenti a.
3. Soudi nan asye pur
Nerjaveèi ka divize an kat kategori dapre estrikti asye diferan li yo, sètadi Austenitic Nerjaveèi, Ferritik Nerjaveèi, martensitik Nerjaveèi, ak Austenitic-feritik Duplex Nerjaveèi.Sa ki anba la yo sitou analize karakteristik sa yo soude nan asye pur austenitic ak bidireksyon asye pur.
(1) Soudi nan asye pur austenitic
Austenitic Nerjaveèi yo pi fasil pou soude pase lòt asye pur.Pa pral gen okenn transfòmasyon faz nan nenpòt tanperati epi li pa sansib a frajilman idwojèn.Austenitic Nerjaveèi jwenti a tou gen bon plastisit ak severite nan eta a soude.Pwoblèm prensipal yo nan soude yo se: soude fann cho, embrittlement, korozyon intergranular ak korozyon estrès, elatriye Anplis de sa, akòz pòv konduktiviti tèmik ak gwo koyefisyan ekspansyon lineyè, estrès soude ak deformation yo gwo.Lè soude, opinyon chalè soude a ta dwe pi piti ke posib, epi pa ta dwe gen okenn prechofaj, epi yo ta dwe redwi tanperati interlayer.Tanperati interlayer a ta dwe kontwole pi ba pase 60 ° C, ak jwenti soude yo ta dwe décalé.Pou diminye D 'chalè, vitès la soude pa ta dwe ogmante twòp, men aktyèl la soude yo ta dwe yon fason ki apwopriye redwi.
(2) Soudi nan asye pur austenitic-feritic de-fason
Austenitic-ferritic duplex Nerjaveèi se yon duplex Nerjaveèi ki konpoze de de faz: austenite ak ferit.Li konbine avantaj ki genyen nan asye austenitic ak asye feritik, kidonk li gen karakteristik segondè fòs, bon rezistans korozyon ak soude fasil.Kounye a, gen twa kalite prensipal duplex Nerjaveèi: Cr18, Cr21, ak Cr25.Karakteristik prensipal yo nan kalite sa a soude asye yo se: pi ba tandans tèmik konpare ak asye pur austenitic;pi ba tandans embrittlement apre soude konpare ak pi bon kalite ferritic Nerjaveèi, ak degre nan ferit grosye nan zòn nan chalè soude afekte Li se tou pi ba, kidonk soudabilite a se pi bon.
Depi sa a kalite asye gen bon pwopriyete soude, prechofaj ak postheating yo pa obligatwa pandan soude.Plak mens yo ta dwe soude pa TIG, ak plak mwayen ak epè yo ka soude pa soude arc.Lè soude pa soude arc, baton soude espesyal ki gen konpozisyon menm jan ak metal debaz la oswa baton soude austenitic ak kontni kabòn ki ba yo ta dwe itilize.Lektwòd alyaj nikèl ki baze sou ka itilize tou pou asye Cr25 kalite doub-faz.
Doub-faz asye yo gen yon pi gwo pwopòsyon nan ferit, ak tandans yo nannan nan frajil nan asye ferritik, tankou frajil nan 475 ° C, σ faz presipitasyon frajilman ak grenn koryas, toujou egziste, sèlman paske nan prezans nan austenite.Gen kèk soulajman ka jwenn nan efè a balanse, men ou toujou bezwen peye atansyon lè soude.Lè soude Ni-gratis oswa ba-Ni duplex Nerjaveèi, gen yon tandans pou yon sèl-faz ferit ak ble grosye nan zòn nan chalè ki afekte.Nan moman sa a, yo ta dwe peye atansyon a kontwole opinyon chalè soude a, epi eseye sèvi ak ti aktyèl, gwo vitès soude, ak soude kanal etwat.Ak milti-pas soude pou anpeche grenn grosye ak yon sèl-faz ferrite nan zòn ki afekte chalè a.Tanperati entè-kouch la pa ta dwe twò wo.Li pi bon pou soude pwochen pas la apre refwadisman.
Tan pòs: 11 septanm 2023