Ovlivňující faktory duplexní nerezové oceli

Faktory ovlivňující kvalitu svařování duplexní nerezové oceli se projevují především v následujících aspektech:
1. Vliv obsahu N
Gómez de Salazar JM a kol. studoval vliv různých obsahů N2 v ochranném plynu na vlastnosti duplexní nerezové oceli. Výsledky ukazují, že se zvýšením parciálního tlaku N2 PN2 ve směsném plynu se hmotnostní zlomek ω(N) dusíku ve svaru začíná rychle zvyšovat a poté se mění jen málo a obsah feritové fáze φ() ve svaru roste s ω (N) roste lineárně, ale účinek φ() na pevnost v tahu a prodloužení je přesně opačný než účinek ω(N). Stejný obsah feritové fáze φ ( ), pevnost v tahu a tažnost základního kovu jsou vyšší než u svaru. To je způsobeno rozdílem v mikrostruktuře. Rázovou houževnatost spoje lze zlepšit zvýšením obsahu N ve svarovém kovu duplexní nerezové oceli, což je způsobeno zvýšením obsahu fáze ve svarovém kovu a snížením precipitace Cr2N.
2. Vliv příkonu tepla
Na rozdíl od svarové zóny se ω(N) tepelně ovlivněné zóny během svařování nemění, je to ω(N) základního kovu, takže hlavním faktorem ovlivňujícím strukturu a výkon je v tuto chvíli tepelný příkon při svařování. Podle literatury by měla být při svařování zvolena vhodná energie vedení. Pokud je tepelný příkon při svařování příliš velký, tepelně ovlivněná zóna svarového švu se zvětší a metalografická struktura bude mít tendenci být hrubá a neuspořádaná, což má za následek křehnutí, které se projevuje především snížením indexu plasticity svaru. svarový spoj. Pokud je tepelný příkon svařování příliš malý, způsobí ztvrdlou strukturu a snadno praskne, což je také nepříznivé pro rázovou houževnatost HAZ. Kromě toho všechny faktory, které ovlivňují rychlost chlazení, ovlivní rázovou houževnatost HAZ, jako je tloušťka desky, tvar spoje atd.
3. σ fázové křehnutí
Zahraniční literatura uvádí problém σ-fázové křehkosti duplexní nerezové oceli a jejího svarového kovu způsobeného opětným ohřevem. Během procesu opětovného ohřevu základního kovu a svarového kovu se z fáze nejprve vytvoří jemný sekundární austenit * a poté se vysráží fáze σ. Výsledky ukazují, že křehké praskání nastává ve fázi σ a na rozhraní mezi matricí a fází σ. Pozorování lomové plochy základního kovu ukazuje, že v oblasti kolem fáze σ jsou důlky. Vzhledem k široké ploše fáze bude vznikat velké množství σ fází. Houževnatost je snížena, ale oblast fáze ve svaru je malá a lom stále vykazuje křehký lom. Ke snížení houževnatosti svarového kovu stačí pouze malé množství tvorby σ-fáze. Proto je tendence ke zkřehnutí ve fázi σ ve svarovém kovu mnohem větší než u základního materiálu.
4. Vodíkem indukované praskání
K vodíkové křehkosti duplexních nerezových svarových spojů dochází obvykle ve fázi a náchylnost k vodíkové křehkosti se zvyšuje s nárůstem špičkové teploty při svařování. Změna jeho mikrostruktury je: vzrůstá maximální teplota, klesá obsah fáze, roste obsah fáze a roste množství Cr2N vysráženého z hranice a vnitřku fáze, takže snadno dochází k vodíkovému křehnutí.
5. Korozní praskání pod napětím
Trhliny v základním kovu i ve svarovém kovu začínají na -fázové straně rozhraní / a šíří se v -fázi. Austenit ( ) působí jako bariéra pro šíření trhlin díky své přirozeně nízké náchylnosti k vodíkové křehkosti. Vzhledem k tomu, že DSS obsahuje určité množství austenitu, je jeho sklon ke koroznímu praskání pod napětím malý.
6. Problémy s jamkami
Odolnost proti důlkové korozi je důležitou vlastností duplexní nerezové oceli, která úzce souvisí s jejím chemickým složením a mikrostrukturou. Pitting se obecně vyskytuje na rozhraní /, takže se považuje za fázi * mezi fází a fází. To znamená, že obsah Cr ve fázi * je nižší než ve fázi. Složení fáze * a fáze je odlišné, protože obsah Cr a Mo ve fázi * je nižší než ve fázi počáteční. Další studie ukázaly, že důlkový potenciál oceli s nižším obsahem N je citlivější na rychlost ochlazování. Proto je při svařování duplexní nerezové oceli s nízkým obsahem N přísnější řízení rychlosti chlazení. Při procesu svařování duplexní nerezové oceli je klíčem k získání vysoce kvalitních duplexních spojů z nerezové oceli rozumné řízení energie svařovací linky. Je-li energie vedení příliš malá, rychlost ochlazování svarového kovu a tepelně ovlivněné oblasti bude příliš rychlá a austenit se včas nevysráží, takže se obsah feritové fáze ve struktuře zvýší; pokud je energie vedení příliš velká, sice dostatečné množství austenitu, ale také to způsobí růst feritového zrna v tepelně ovlivněné zóně a vysrážení škodlivých fází, jako je σ. Obecně platí, že elektrodové obloukové svařování (Shieded Metal Arc Welding, SMAW), wolframové obloukové svařování (Gas Tungsten Arc Welding, GTAW), svařování elektrodou (Flux-Cored WireArc Welding, FCAW) a plazmové obloukové svařování (Plasma Arc Welding, PAW) a další metody svařování lze použít pro svařování duplexní nerezové oceli a obecně není třeba před svařováním provádět předehřívací opatření a po svařování nepotřebovat tepelné zpracování.