|
# |
Noteikums |
|
1 |
Vienmēr izmantojiet pildvielu E309L vai ER309L -. Tā ir vienīgā standarta pildviela ar pietiekami daudz Cr+Ni, lai pēc oglekļa tērauda atšķaidīšanas paliktu austenīts. Nekad neizmantojiet E308L vai oglekļa tērauda pildvielu SS-līdz-CS savienojumam. |
|
2 |
Uzsildiet tikai oglekļa tērauda pusi. Nerūsējošās puses priekšsildīšana izraisa sensibilizāciju. Uzlieciet siltumu uz CS pusi, pamatojoties uz oglekļa ekvivalentu (CE); ja nepieciešams, aizsargājiet SS pusi ar izolējošu apvalku. |
|
3 |
Nekad nepārsniegt 425 grādus nepārtrauktā ekspluatācijā ar ER309L savienojumiem. Virs šīs temperatūras ogleklis migrē no oglekļa tērauda uz nerūsējošo, izraisot HAZ trauslumu. Lai iegūtu augstāku temperatūru, jauniniet uz ER310 vai Inconel 82. |
|
4 |
Ierobežojiet siltuma padevi līdz < 1,5 kJ/mm nerūsējošā pusē. Platas pinuma lodītes un pārmērīga siltuma padeve izraisa sensibilizāciju SS HAZ. Izmantojiet stringera krelles; atdzesē starp gājieniem līdz < 175 grādu starpplūsmas temperatūrai. |
|
5 |
Uzstādiet dielektrisko izolāciju mitrās apkalpošanas vidēs. Nerūsējošais tērauds ir katoda tērauds; oglekļa tērauds ir anodisks. Bez izolācijas oglekļa tērauds pie metinājuma vietas jūras ūdenī korodē ar ātrumu 0,5–2,5 mm/gadā. |
Pildvielas metāla izvēle īsumā
|
Situācija |
Ieteicamā pildviela |
Uzsildiet CS pusi |
Maksimālā apkalpošanas temp. |
Uzmanieties- |
|
304/316L SS līdz A36 oglekļa tērauds; apkārtējās vides temp |
ER309L vai E309L-16 |
Nav (lielāks par vai vienāds ar 10 grādiem) |
425 grādi (800 grādi F) |
Nav PWHT; izvairīties no sensibilizācijas |
|
316L SS līdz A516 Gr 70 spiedtvertne |
ER309L vai E309L-16 |
66-107 grādi |
425 grādi (800 grādi F) |
Nepieciešama ASME Sec IX WPS |
|
SS līdz augstas -oglekļa CS (CE > 0,5); bieza sadaļa |
309L ar sviestu |
150-175 grādi |
425 grādi (800 grādi F) |
Sviests CS seja vispirms; 2 slāņu tehnika |
|
SS-uz-CS savienojums; ekspluatācijas temperatūra 425-870 grādi |
ER310 |
Kā parastais metāls |
870 grādi (1600 grādi F) |
Sigmas fāzes risks virs 700 grādiem |
|
SS-līdz-CS krāsnī / naftas ķīmijas rūpnīcā virs 500 grādiem |
ENiCrFe-3 (sakausējums 82) |
Kā parastais metāls |
980 grādi (1800 grādi F) |
Visdārgākais; pārbaudiet CTE saderību |
|
SS-līdz-CS jūras ūdenī/agresīva korozija |
ENiCrMo-3 (625) |
Kā parastais metāls |
980 grādi (1800 grādi F) |
Katoda aizsardzība + izolācijas piederumi |
|
Lauka remonts; nav pieejams WPS (tikai ārkārtas gadījumos) |
E309L-16 SMAW |
Kā to nosaka CE |
425 grādi (800 grādi F) |
Nepieciešama WPS kvalifikācija pēc-remonta |
|
Apšuvums CS ar SS pārklājumu |
ER309L (pirmais slānis); ER308L (vāciņš) |
Kā CS |
425 grādi (800 grādi F) |
Bufera slānis ir obligāts; atšķaidījuma pārbaude ar Šēflera diagrammu |
Avots: apkopots no AWS A5.4, AWS A5.9, AWS A5.14, ASME IX sadaļas, Linkolna elektriskās metināšanas procedūru rokasgrāmata (2024) un Outokumpu nerūsējošā tērauda metināšanas rokasgrāmata (2022).
Trīs materiālu nesaderības izraisa visus atteices režīmus SS{0}}uz-CS metināšanā

Atšķirīga metāla metināšana starp nerūsējošo tēraudu un oglekļa tēraudu ir viens no visizplatītākajiem ražošanas izaicinājumiem - un viens no visbiežāk veiktajiem nepareiziem darbiem. Katra pareiza lēmuma pamatā ir trīs būtisku nesaderību izpratne.
|
Īpašums |
304/316L SS |
Oglekļa tērauds A36 |
A516 G 70 |
SA-106 gr B |
Inženiertehniskā ietekme uz metināšanu |
|
Termiskā izplešanās (CTE) |
16–17 × 10⁻⁶/ grāds |
11–12 × 10⁻⁶/ grāds |
11,7 × 10⁻⁶/ grāds |
12,0 × 10⁻⁶/ grāds |
40% CTE neatbilstība → atlikušais spriegums saskarnē |
|
Siltumvadītspēja |
13–16 W/m·K |
50–53 W/m·K |
48 W/m·K |
49 W/m·K |
SS saglabā 3–4x vairāk siltuma → asimetrisks HAZ |
|
Kušanas diapazons |
1370-1400 grādi |
1425–1530 grādi |
1430–1530 grādi |
1430–1530 grādi |
Dažādi sacietēšanas ātrumi → sastāva gradients |
|
Oglekļa saturs (maks.) |
0.03–0.08% |
0.26% |
0.27% |
0.30% |
C migrē no CS uz SS pie pakalpojuma T > 425 grādiem |
|
Ražas stiprums (min) |
170–205 MPa |
250 MPa |
260 MPa |
240 MPa |
CS spēcīgāka raža; ietekmē locītavu faktora dizainu |
|
Stiepes izturība |
485–515 MPa |
400–550 MPa |
485–620 MPa |
415–585 MPa |
Salīdzināms; pildvielas metāla tilti atšķirību |
|
Cietība (atkausēta) |
70–85 HRB |
60–75 HRB |
62–78 HRB |
65–80 HRB |
līdzīgs; HAZ cietības novirzes ir kritiskākas |
|
Mikrostruktūra |
Austenīta FCC |
Ferīta/perlīta BCC |
Ferīta/perlīta BCC |
Ferīta/perlīta BCC |
Nesaderīgas kristāla struktūras → nepieciešams saskarnes pārejas slānis |
|
Galvaniskais potenciāls (salīdzinājumā ar SHE) |
+0.0 līdz +0.3V |
-0,4 līdz -0,6 V |
-0,4 līdz -0,6 V |
-0,4 līdz -0,6 V |
0,4–0,8 V EML atšķirība → galvaniskā korozija mitrā režīmā |
Avoti: ASM Handbook Vol. 2: Properties and Selection - Nonferrous Alloys (ASM International, 1990); ASTM A36/A36M (2019); ASTM A516/A516M (2017); ASME SA-106 (2021. gada izd.); Outokumpu nerūsējošā tērauda rokasgrāmata (2022).
Trīs nesaderības nosaka visus atteices režīmus SS-to-CS metināšanā: (1) 40% termiskās izplešanās neatbilstība, kas rada atlikušo spriegumu; (2) oglekļa migrācija no CS uz SS virs 425 grādiem; un (3) 0,4–0,8 V galvaniskā potenciāla starpība, kas veicina koroziju mitrā vidē. Katrai pildvielas metāla izvēlei, priekšsildīšanas lēmumam un PWHT politikai ir jānovērš viens vai vairāki no šiem trim pamatcēloņiem.
Nerūsējošais tērauds izplešas un saraujas par aptuveni 40% vairāk nekā oglekļa tērauds uz vienu temperatūras izmaiņu pakāpi. Metinātā savienojuma gadījumā šī neatbilstība nozīmē:
Metināšanas laikā: SS puse izplešas vairāk nekā CS puse, radot spiedes spriegumu SS un stiepes spriegumu CS, metinājumam atdziestot.
Servisa laikā: katrs termiskais cikls (palaišana/izslēgšana, karstā{0}}aukstā cikls) palielina saskarnes noguruma bojājumus.
Cikliskā ekspluatācijā: pēc tūkstošiem ciklu noguruma plaisas sākas metinātajā daļā oglekļa tērauda pusē - augstākās sprieguma koncentrācijas punktā.
Inženiertehniskā reakcija: izveidojiet savienojumu tā, lai tas atbilstu diferenciālai izplešanās iespējai (silfoni, izplešanās cilpas, elastīgi savienojumi cauruļvados); izmantojiet pārejas daļas vai pakāpeniskus konusus, nevis pēkšņus SS{0}}CS interfeisus.
Kāpēc notiek oglekļa migrācija un kā tā iznīcina metinātos savienojumus
Oglekļa migrācija ir laika{0}}temperatūras-atkarīgs difūzijas process. Oglekļa tēraudā esošos oglekļa atomus virza koncentrācijas gradients virzienā uz nerūsējošā tērauda pusi (kurā ir ļoti zems oglekļa saturs). Dzinējspēks dramatiski palielinās virs 425 grādiem.
Rezultāts ir divu{0}}zonu problēma saskarnē:
Dekarburizēta zona (CS pusē): mīksta, -slīdoša; stiepes izturība var samazināties par 15–25%.
Carburized zona (SS puse): cieta, trausla, jutīga pret starpkristālu koroziju; efektīvi sensibilizēts.
⚠️ UZMANĪBU: Ja jūsu apkalpošanas temperatūra pārsniedz 425 grādus (800 grādus F), ar pildvielu E309L NEPIETIEKA. Ir jāizmanto ER310, ENiCrFe-3 (Inconel 82) vai līdzvērtīga augsta sakausējuma pildviela, kas var apturēt oglekļa difūziju.
E309L ir pareizais pildījums 96% SS-to-CS lietojumprogrammu
Pildmetāla izvēle ir vieta, kur lielākā daļa kļūdu tiek pieļauta dažādu metālu metināšanā. Nepareiza špaktele rada savienojumu, kas izskatās nevainojami, bet priekšlaicīgi neizdodas izmantot - bieži vien bez redzama brīdinājuma.

Pilnīga pildvielas metāla izvēles rokasgrāmata
|
Pildviela Metāls |
AWS klase |
Cr% |
Ni% |
Labākā lietojumprogramma |
Galvenā priekšrocība / ierobežojums |
|
ER309L (MIG/TIG vads) |
AWS A5.9 |
23–25 |
12–14 |
Vispārīgi SS-līdz-CS savienojumi (★ Standarta) |
★ Vislabākā-visā; L-pakāpe novērš sensibilizāciju; iztur līdz 40% CS atšķaidījumu |
|
E309L-16 (SMAW elektrods) |
AWS A5.4 |
23–25 |
12–14 |
Lauka metināšana SS-uz-CS (★ Standarta) |
Viegli lietojams; zems šļakatas; tāda pati L-pakāpes aizsardzība kā ER309L |
|
ER309MoL |
AWS A5.9 |
23–25 |
13–15 |
316L-uz-CS vai high-Mo pakalpojums |
Mo pievienošana uzlabo izturību pret koroziju; hlorīdu videi |
|
ER310 |
AWS A5.9 |
25–28 |
20–22 |
Serviss 425–870 grādi |
Augsts Cr+Ni; iztur oglekļa migrāciju paaugstinātā temperatūrā; dārgi |
|
ENiCrFe-3 (Inconel 82) |
AWS A5.14 |
18–22 |
67+ |
Augsta-temperatūra, liels-stress, kritiskas locītavas |
Gandrīz{0}}nulle CTE neatbilstība SS; imūna pret oglekļa migrāciju; ļoti dārgi |
|
ENiCrMo-3 (Inconel 625) |
AWS A5.14 |
20–23 |
58+ |
Kodīgs serviss, apšuvums |
Augsta izturība pret koroziju; lieliski prot spraugas / bedru veidošanās; ļoti dārgi |
|
ER70S-6 / E7018 |
AWS A5.18/5.1 |
- |
- |
NAV ieteicams SS{0}}uz-CS |
❌ Oglekļa tērauda pildviela izraisa sensibilizāciju SS HAZ; neizmantot |
|
309L + sviests (divas -pārejas) |
AWS A5.4/A5.9 |
23–25 |
12–14 |
Augsts -oglekļa CS (CE > 0,5); smagas sadaļas |
Sviests CS seja ar 309L vispirms; samazina atšķaidīšanas risku par 50% |
Avoti: AWS A5.4:2018 (SMAW nerūsējošā tērauda elektrodi); AWS A5.9:2017 (nerūsējošā tērauda metināšanas elektrodi un stieņi); AWS A5.14:2018 (niķeļa un niķeļa{6}}sakausējuma tukšās metināšanas elektrodi un stieņi); Linkolna elektriskās metināšanas palīgmateriālu katalogs (2024).
E309L/ER309L ir pareizā pildviela aptuveni 96% nerūsējošā -līdz-oglekļa{5}}tērauda šuvju izmantošanai no apkārtējās līdz mērenas temperatūras (līdz 425 grādiem). Tā augstais hroma (23–25%) un niķeļa (12–14%) saturs nodrošina drošības buferi, kas saglabā metināto metālu austenītu pat pēc 30–40% atšķaidīšanas no oglekļa tērauda parastā metāla.
Kāpēc E308L un oglekļa tērauda pildvielas nekad nav pieņemamas atšķirīgām locītavām
Izplatīta kļūda šajā jomā ir E308L (standarta špaktele 304/308 SS uz SS metināšanai) izmantošana uz atšķirīgu metāla savienojumu. Lūk, kāpēc tas ir nepareizi:
E308L ir paredzēts austenīta SS metināšanai ar sevi. Tajā ir 19–21% Cr un 9–11% Ni.
Atšķaidot par 30–40% ar oglekļa tēraudu, Cr un Ni līmenis nokrītas zem drošā sliekšņa Schaeffler diagrammā, novirzot metināto metālu martensīta zonā.
Martensīta metinātais metāls ļoti ierobežotā atšķirīgā savienojumā ir ļoti pakļauts ūdeņraža izraisītai -aukstuma plaisāšanai -, kas ir visbīstamākais veids, jo tas var rasties dažas stundas pēc metināšanas pabeigšanas.
Oglekļa tērauda pildvielas (E7018, ER70S-6) ir tikpat nepieņemamas: tās nevar izveidot Cr-Ni buferi, kas uztur saskarni izturīgu pret koroziju. SS HAZ jutīsies pirmajā apkopes ciklā.
Šēflera diagramma - Pildvielu izvēles zinātniskais pamatojums
Šēflera diagramma paredz metinātā metāla mikrostruktūru, pamatojoties uz hroma ekvivalentu (Creq) un niķeļa ekvivalentu (Nieq):
Creq=%Cr + %Mo + 1.5×%Si + 0.5×%Nb
Nieq=%Ni + 30×%C + 0.5×%Mn
Metināšanai starp 316L SS un A36 oglekļa tēraudu, izmantojot ER309L 30% atšķaidījumā:
ER309L neatšķaidīts: Creq ≈ 24, Nieq ≈ 15 → pilnībā austenīta zona.
Pēc 30% A36 atšķaidīšanas: Creq ≈ 17, Nieq ≈ 11 → austenīta + ~5–8% ferīta zona. ✅ Drošs.
Ja E308L tika izmantots ar 30% A36 atšķaidījumu: pāriet uz martensīta zonu. ❌ Plaisu risks.
Schaeffler diagramma apstiprina, ka E309L ir minimālā-drošība SS-līdz-CS šuvēm ar atšķaidījumu līdz 40%.
Sviestīšanas tehnika - Kad un kā to izmantot
Sviests ir divpakāpju metināšanas metode, kas nodrošina papildu drošības rezervi sarežģītiem savienojumiem:
Posms 1 - Oglekļa tērauda sviests: uzklājiet vienu vai divus E309L slāņus tieši uz oglekļa tērauda savienojuma virsmas. Tas tiek darīts pirms montāžas-, bez ierobežojumiem oglekļa tēraudam. Šajā posmā var veikt priekšsildīšanu, neapdraudot nerūsējošo pusi (kas vēl nav).
2 - posms. Savienojuma metināšana: pēc sviesta uzklāšanas un atdzesēšanas apstrādājiet sviestu apstrādāto virsmu plakaniski. Pēdējā metinājuma šuve savieno 309 l-sviestu CS virsmu ar nerūsējošā tērauda pusi. Tā kā sviesta slānis jau ir austenīts, atšķaidījums no CS parastā metāla vairs nav faktors galīgajā metināšanā.
Sviests ir nepieciešams, ja: CE > 0,50; sekcijas biezums > 38 mm (1,5 collas); augsta -leģēta CS (piem., Cr-Mo tēraudi); PWHT nepieciešama CS pusē, kas varētu paaugstināt SS pusi.
Uzsildiet tikai oglekļa tērauda pusi
Iepriekšēja uzsildīšana atšķirīgu metālu metināšanā notiek saskaņā ar citiem noteikumiem nekā oglekļa tērauda metināšanai. Nerūsējošā puse nekad nedrīkst būt iepriekš uzkarsēta. Oglekļa tērauda puse ir iepriekš uzkarsēta, pamatojoties uz tā oglekļa ekvivalentu.
Oglekļa ekvivalenta un priekšsildīšanas prasības pēc pakāpēm
|
Oglekļa tērauda marka |
Tipisks CE* |
Sadaļas biezums |
Min. Uzsildīšana (CS puse) |
Interpass Temp (maks.) |
Piezīmes |
|
A36 / SS400 |
0.35–0.42 |
Mazāks vai vienāds ar 25 mm (1") |
Bez priekšsildīšanas (lielāks par vai vienāds ar 10 grādiem) |
175 grādi (350 grādi F) |
Visbiežāk; zems risks ar 309L pildvielu |
|
A36 / SS400 |
0.35–0.42 |
25–50 mm (1–2 collas) |
66 grādi (150 grādi F) |
175 grādi (350 grādi F) |
Ieteicams uzsildīt augstāku ierobežojumu - |
|
A516 G 70 |
0.40–0.48 |
Mazāks vai vienāds ar 25 mm |
66 grādi (150 grādi F) |
175 grādi (350 grādi F) |
Spiediena tvertnes plāksne; priekšsildīšanas standarta prakse |
|
A516 G 70 |
0.40–0.48 |
>25 mm |
107 grādi (225 grādi F) |
175 grādi (350 grādi F) |
Bieza daļa; priekšsildīšana obligāta saskaņā ar AWS D1.1 |
|
SA-106 Gr B (caurule) |
0.45–0.52 |
Visi |
107 grādi (225 grādi F) |
175 grādi (350 grādi F) |
Augstspiediena{0}}caurule; ASME B31.3 nepieciešama WPS |
|
A514/T-1 (sakausējums) |
0.55–0.68 |
Visi |
175 grādi (350 grādi F) |
230 grādi (450 grādi F) |
Augsta-stiprība rūdīta-rūdīta; tikai eksperts |
|
ASTM A572 gr 50 |
0.42–0.48 |
Mazāks vai vienāds ar 38 mm |
10 grādi (50 grādi F) |
175 grādi (350 grādi F) |
HSLA tērauds; CE atšķiras atkarībā no siltuma; pārbaudiet MTR |
|
Nerūsējošā tērauda sānu daļa |
N/A |
Visi |
NESILDZIET |
175 grādi (350 grādi F) |
❌ SS sānu priekšsildīšana apdraud sensibilizāciju; siltuma tikai CS |
Oglekļa ekvivalents (CE) pēc AWS D1.1 formulas: CE=C + Mn/6 + (Cr+Mo+V)/5 + (Ni+Cu)/15. Pārbaudiet CE no Mill Test Report (MTR) katram tērauda karstumam. Priekšsildīšanas vērtības pēc AWS D1.1:2020 5.2. tabula. Vienmēr pārbaudiet piemērojamās koda prasības jūsu konkrētajam lietojumam.
Galvenais secinājums: priekšsildīšana tiek veikta tikai oglekļa tērauda pusē, pamatojoties uz oglekļa ekvivalentu (CE) un sekcijas biezumu. A36 tēraudam (CE ~ 0,35–0,42), kura biezums ir mazāks vai vienāds ar 25 mm, pietiek ar apkārtējās vides temperatūru (vismaz 10 grādi). Nekad nesildiet nerūsējošā tērauda pusi, - tas paceļ SS jutīguma diapazonā (425–870 grādi) un var neatgriezeniski sabojāt izturību pret koroziju.
Interpass temperatūras kontrole - Visvairāk aizmirstais parametrs
Interpass temperatūra ir metināšanas savienojuma temperatūra starp ejām. Atšķirīgām SS-līdz-CS savienojumiem maksimālā caurlaides temperatūra ir 175 grādi (350 °F) nerūsējošā tērauda pusē.
Kāpēc tas ir svarīgi:
Ja SS puse joprojām ir virs 425 grādiem, kad sākas nākamā pāreja, jūs efektīvi veicat nepārtrauktu termisko apstrādi sensibilizācijas diapazonā.
Vairākas reizes bez dzesēšanas var uzkrāt pietiekami daudz laika 425–870 grādu diapazonā, lai izgulsnētu hroma karbīdus - pat ar L- kategorijas pildvielu.
Praktiska procedūra: izmantojiet kontakttermometru vai temperatūras -rādīšanas krītiņu (Tempilstik®) SS pusē starp katru gājienu. Nesāciet nākamo gājienu, kamēr SS HAZ neapstiprinās < 175 grādi.
⚠️ UZMANĪBU! Plānām{0}}sienu nerūsējošām caurulēm (< 4mm), the interpass temperature can easily reach 300°C+ after just two passes. Pulsed GTAW or cold wire TIG is recommended to reduce heat input by 30–40%.
PWHT virs 850 grādiem ir aizliegts
|
Scenārijs |
Nepieciešams PWHT? |
Temperatūras diapazons |
Ilgums |
Risks / mazināšana |
|
Zema-oglekļa CS (A36) līdz 304/316L; apkārtējā apkalpošana |
Nē (vēlams) |
N/A |
N/A |
Neviena PWHT nav visdrošākā; metināt-kā-ir |
|
Stresa mazināšana atbilstoši ASME kodam (tikai CS pusē) |
Nosacīti |
595–620 grādi (1100–1150 grādi F) |
1 stunda uz 25 mm biezumu |
Sensibilizācijas risks pret SS; izmantojiet tikai 309L vai 347/321 SS; paturēt laiku < 1h |
|
Augstspiediena{0}}cauruļvadi (ASME B31.3) |
Kods-atkarīgs |
595–650 grādi (1100–1200 grādi F) |
Pēc koda grafika |
Jāizmanto stabilizēta pildviela (309Nb) vai L-pakāpe; meklēt Code Case apstiprinājumu |
|
Rūdīts CS (CE > 0,55); tempera pērlīšu tehnika |
Jā - HAZ mīkstināšana |
595–650 grādi |
Pēc WPS |
Piesakies tikai CS pusei; izmantojiet keramikas izolāciju, lai aizsargātu SS pusi |
|
PWHT virs 850 grādiem |
NEKAD SS-CS savienojumiem |
Virs 850 grādiem ir AIZLIEGTS |
N/A |
❌ Karbīda nokrišņi SS pusē; izraisa starpkristālu koroziju un sensibilizāciju |
|
Šķīduma atkausēšana (SS remonts) |
Nav piemērojams atšķirīgām locītavām |
1050-1100 grādi |
N/A |
❌ Šajā temperatūrā CS pusē tiks veiktas fāzes izmaiņas un izkropļojumi |
|
Metināšanas pārklājums / apšuvums; termiskā apstrāde pēc-saites |
Nosacīti |
620-700 grādi |
Īsa mērcēšana |
Attiecas uz metināšanas pārklājumu; uzraudzīt CS cietību pēc apstrādes |
Avoti: ASME Section IX, 2021 Edition; ASME B31.3:2022, . 331. punkts; AWS D1.6:2017, 5.8. punkts; TWI zināšanu kopsavilkums: atšķirīgu metāla metinājumu PWHT (2023).
Lielākajai daļai atšķirīgu SS-līdz-CS savienojumu labākā prakse nav PWHT. Ja PWHT nosaka kods, temperatūras griesti ir 650 grādi (1200 grādi F), un jāizmanto tikai L-kategorijas vai stabilizēti SS materiāli. PWHT virs 850 grādiem ir kategoriski aizliegts - tas izraisa masīvu hroma karbīda nogulsnēšanos SS pusē, iznīcinot visa savienojuma izturību pret koroziju.
Temper Bead Tehnika - Alternatīva PWHT ļoti-saspiestām locītavām
Ja PWHT ir nepieciešams, lai samazinātu HAZ cietību augstas{0}}oglekļa tēraudā, bet to nevar izmantot (jo tas sabojātu SS pusi), rūdīšanas lodīšu tehnika ir alternatīva:
Uzklājiet pēdējo metināšanas lodziņu ar nedaudz lielāku siltuma padevi nekā iepriekšējās lodītes.
Pēdējā lodītes atkārtoti{0}}uzsilda iepriekšējās lodītes HAZ līdz nedaudz zem Ac1 (~720 grādi zema-sakausējuma CS), efektīvi atlaidinot to bez atsevišķa termiskās apstrādes cikla.
Temperatūras lodītes ir jānovieto precīzi, lai pārklātu iepriekšējās gājiena rūdīto HAZ.
Atlaidināšanas lodīšu tehnika ir pieņemta ASME Code Case 2894 un AWS D1.1 I pielikumā piemērojamām parasto metālu kombinācijām. Nepieciešama kvalificēta WPS, kas ir īpaši piemērota šai tehnikai.
Servisa temperatūrai virs 425 grādiem nepieciešama pildvielas jaunināšana
|
Lietots pildviela metāls |
Maksimālā apkalpošanas temp. (Turp.) |
Oglekļa migrācijas slieksnis |
Oksidācijas robeža |
Papildu apsvērumi |
|
ER309L / E309L-16 |
425 grādi (800 grādi F) |
425 grādi (800 grādi F) |
760 grādi (1400 grādi F) |
Virs 425 grādiem: pārslēdzieties uz ER310 vai Inconel 82, lai novērstu oglekļa migrāciju |
|
ER309MoL |
425 grādi (800 grādi F) |
425 grādi (800 grādi F) |
760 grādi (1400 grādi F) |
Mo pievienošana nepaaugstina oglekļa migrācijas slieksni; tas pats 425 grādu ierobežojums |
|
ER310 |
870 grādi (1600 grādi F) |
870 grādi (1600 grādi F) |
1035 grādi (1900 grādi F) |
Augsts Cr saturs iztur oglekļa migrāciju līdz 870 grādiem; trauslās sigmas fāzes risks |
|
ENiCrFe-3 (Inconel 82) |
980 grādi (1800 grādi F) |
980 grādi (1800 grādi F) |
980 grādi (1800 grādi F) |
Nav bažas par oglekļa migrāciju; CTE cieši sakrīt ar SS; vēlams krāsns apkalpošanai |
|
ENiCrMo-3 (Inconel 625) |
980 grādi (1800 grādi F) |
980 grādi (1800 grādi F) |
980 grādi (1800 grādi F) |
Augstākās kvalitātes iespēja oksidējošai + kodīgai augstai{1}}temperatūrai |
|
E7018 oglekļa tērauds |
NAV piemērots |
NAV piemērots |
NAV piemērots |
❌ Nekad neizmantojiet SS{0}}CS savienojumiem; HAZ sensibilizācija ir noteikta |
Avoti: ASM Handbook Vol. 6: Welding, Brazing and Soldering (ASM International, 1993); Metināšanas pētniecības padomes (WRC) Biļetens 342: Atšķirīgi metinājumi fosilajās spēkstacijās (1989); Speciālo metālu publikācija: Inconel Alloy 82/182 for Dissimilar Metal Welding (2008).
Galvenais secinājums: ER309L ir pareizā pildviela ekspluatācijas temperatūrai līdz 425 grādiem (800 grādiem F). Virs 425 grādiem pārslēdzieties uz ER310 (līdz 870 grādiem) vai ENiCrFe-3/Inconel 82 (līdz 980 grādiem). Jauninājums nav obligāts — izmantojot ER309L virs 425 grādiem nepārtrauktā ekspluatācijā, dažu mēnešu vai gadu laikā atkarībā no temperatūras un cikla biežuma izraisīs oglekļa migrāciju, HAZ trauslumu un locītavu bojājumus.
Pārejas detaļas augstas{0}}temperatūras apkalpošanai
Augstas -temperatūras cauruļvadu sistēmās (naftas ķīmijas rūpniecībā, elektroenerģijas ražošanā) vēlamā pieeja ir pilnībā izvairīties no tiešas SS-uz-CS metināšanas. Tā vietā izmantojiet pārejas elementu - sakausējumu, kas pakāpeniski izlīdzina CTE atstarpi:
Zema-leģētais tērauds (piemēram, 1,25 Cr–0,5 Mo vai 2,25 Cr–1 Mo) kā starpgabals starp CS un SS.
Metiniet CS pie zema{0}}sakausējuma starpprodukta ar standarta zema-sakausējuma pildvielu.
Metiniet zema{0}}sakausējuma starpproduktu pie SS, izmantojot Inconel 82 vai 309L.
Šī pieeja sadala CTE neatbilstību pa diviem savienojumiem, nevis vienu, un ļauj izmantot optimizētu pildvielu katrā atsevišķā saskarnē. Tā ir standarta projektēšanas prakse ASME B31.1 (elektrības cauruļvadu) lietojumprogrammās, kuru temperatūra pārsniedz 370 grādus.
Galvaniskā korozija SS{0}}līdz-CS šuvēm ir spēcīga mitrā vidē
|
Pakalpojuma vide |
Galvaniskā riska līmenis |
Elektrolītu aktivitāte |
Korozijas ātrums (CS) |
Ieteicamā mazināšana |
|
Sauss iekštelpu/atmosfērisks (RH < 60%) |
Nenozīmīgs (★) |
Nav |
< 0.025 mm/yr |
Īpaša piesardzība nav nepieciešama |
|
Āra atmosfēra / periodiski slapjš |
Zems (★★) |
Mitrums / rasa |
0,025–0,1 mm/gadā |
Cinka{0}}bagāts gruntējums uz CS; krāsošanas sistēma uz savienojuma |
|
Saldūdens iegremdēšana |
Vidēji (★★★) |
Zema vadītspēja |
0,1–0,25 mm/gadā |
Izolācijas sakabe vai dielektriskais savienojums savienojuma vietā |
|
Jūras ūdens iegremdēšana |
Smags (★★★★★) |
Augsta vadītspēja |
0,5–2,5 mm/gadā |
Katodiskā aizsardzība + obligāta dielektriskā izolācija |
|
Ķīmiskais/skābs process |
Smags–ekstrēms (★★★★★) |
Augsts |
Mainīgs |
Niķeļa sakausējuma pildviela (Inconel 625); pilnīga CS puses izolācija |
|
Pazemes / aprakta caurule |
Vidēji — augsts (★★★★) |
Augsnes mitrums |
0,25–1,0 mm/gadā |
katoda aizsardzība; izolācijas savienojumi atbilstoši NACE SP0169 |
|
Augstas{0}}temperatūras tvaiks |
Zema–vidēja (★★) |
Tvaika kondensāts |
0,05–0,2 mm/gadā |
Monitors kondensāta savākšanas vietās; pareizi notecina |
|
Agresīva CIP/tīra-vietā-(farmācija/pārtika) |
Vidēji (★★★) |
Kaustiskie/skābi cikli |
Mērens |
Gluds, bez spraugām{0}}metinājuma profils; nepieciešama pilnīga iespiešanās |
Avoti: NACE International: Galvanic Corrosion Technical Report (2016); NACE SP0169:2013 (Pazemes vai iegremdētu metālisku cauruļvadu sistēmu ārējās korozijas kontrole); ASM rokasgrāmata . 13A sējums: korozija (2003).
Galvenais secinājums: galvaniskā korozija starp nerūsējošo tēraudu (katodu) un oglekļa tēraudu (anodu) ir nenozīmīga sausos apstākļos, bet spēcīga mitrā vidē -, īpaši jūras ūdenī, kur oglekļa tērauda korozijas ātrums var pārsniegt 2,5 mm/gadā. Laukuma efekts pastiprina problēmu: liela SS virsma, kas darbojas kā katods, ievērojami paātrina maza CS anoda koroziju. Vienmēr uzstādiet dielektrisko izolāciju (izolācijas savienojumu, atloku vai savienojumu) pie SS-uz-CS pārejām mitrā režīmā.
Laukuma efekts - Kāpēc SS un CS virsmas laukuma attiecībai ir nozīme
Galvaniskās korozijas smagums ir proporcionāls katoda -pret-anoda laukuma attiecībai. Šis ir vissvarīgākais, bet vismazāk saprotamais SS-to-CS galvaniskās korozijas aspekts:
|
Katoda (SS) zona |
Anoda (CS) zona |
Laukuma attiecība (SS:CS) |
Korozijas ātrums (relatīvais) |
|
Mazs (tikai metināšanas zona) |
Liels (kuģa korpuss) |
1:10 |
Zema - ir pieņemama lielākajā daļā vidi |
|
Vienlīdzīgas platības |
Vienlīdzīgas platības |
1:1 |
Tiek piemērota mērena - standarta mazināšana |
|
Liela (SS cauruļu sistēma) |
Mazs (CS armatūra) |
10:1 |
Augsta - CS pielāgošana ātri neizdodas |
|
Ļoti liels (SS kuģis) |
Mazs (CS sprausla) |
100:1 |
Smaga - CS sprausla korozija dažu mēnešu laikā |
Avots: ASM rokasgrāmata, sējums. 13A: Corrosion, sadaļa “Galvanic Corrosion” (ASM International, 2003).
Projektēšanas noteikums: vienmēr pārliecinieties, ka nerūsējošā tērauda laukums ir mazāks vai vienāds ar oglekļa tērauda laukumu, ja abi ir pakļauti elektrolīta iedarbībai. Ja to nevar panākt, uzstādiet katoda aizsardzību CS pusē vai izmantojiet dielektrisko izolāciju.
Biežākie defekti, pamatcēloņi un profilakses rokasgrāmata
|
Defekta veids |
Pamatcēlonis |
Atklāšanas metode |
Profilakse |
Remonts / līdzeklis |
|
Sensibilizācija (SS HAZ) |
Lēna dzesēšana 425–870 grādi ; augsta siltuma padeve |
Huey/Stross tests; ASTM A262 |
Izmantojiet L-klasi (309L, 316L); ierobežot siltuma padevi < 1,5 kJ/mm |
Noņemiet jutīgo zonu; re-metināt ar mazāku siltuma padevi |
|
Oglekļa migrācija |
Serviss T > 425 grādi; CS ogleklis izkliedējas uz SS |
Metalogrāfiskā sagriešana; cietības traversa |
Izmantojiet ER310 vai Inconel 82 virs 425 grādiem; sviests CS seja |
Noņemiet skarto zonu; atkārtoti metināt ar Ni-bāzes pildvielu |
|
Karstā krekinga (sacietēšana) |
Augsts S + P saturs pildvielā; augsta atturība |
PT/MT uzreiz pēc metināšanas |
Izmantojiet zemu -sēra saturu; kontrolēt siltuma padevi; samazināt savaldību |
Izsmalciniet plaisu; atkārtoti-metināt secīgi |
|
Kodolsintēzes trūkums saskarnē |
Nepietiekams siltums; netīrs parastais metāls; CTE neatbilstība |
RT vai UT; vizuāla pārbaude |
Notīriet abas virsmas; uzsildīt CS pusi; atbilstošs strāvas stiprums |
Sasmalcina līdz skaņam metālam; atkārtoti-metināt ar pareiziem parametriem |
|
Izgriezt/iededzināt-caur (SS pusē) |
Pārāk liela siltuma padeve SS |
Vizuāls; PT |
Zemāka siltuma padeve SS pusē; aust mazāk; izmantojiet stringera krelles |
Apbūvēt ar 309L depozītu; sajauc gludi |
|
Porainība |
Piesārņojums; mitrums; netīrs parastais metāls |
RT; UT |
Attaukot; sausie elektrodi; iztīrīt aizmuguri (TIG) |
Atrodiet avotu; slīpēt un atkārtoti{0}}metināt, ja tas ir strukturāli svarīgi |
|
Lamelāra plīsums (CS pusē) |
Pateicoties-biezuma spriegumam uz velmētas CS plāksnes |
UT; zemas-frekvences skaņas ātrums |
Norādiet Z-virzienā pārbaudīto plāksni (ASTM A770); sviesta slānis |
Nepieciešams pamatīgs remonts; pārprojektēt savienojumu, ja tas atkārtojas |
|
Metināšanas sabrukšana (starpgranulārā korozija) |
Sensibilizācija + kodīgs serviss |
ASTM A262 prakse E vai C |
Izmantojiet L-kategoriju vai stabilizētu (321/347) SS uz parastā metāla |
Nomainīt locītavu; jauniniet uz zemu{0}}oglekļa līmeni |
|
Izkropļojumi / deformācijas |
Asimetriska siltuma padeve; CTE neatbilstība |
Izmēru pārbaude; taisngriezis |
Sabalansēta metināšanas secība; skava; izmantojiet mazas piespēles |
Mehāniskā iztaisnošana (aukstā); liesmas iztaisnošana (uzmanību) |
Avoti: AWS CWI Study Guide (2024); TWI labākās prakses rokasgrāmata: atšķirīgu metālu metināšana (2023); ASM rokasgrāmatas sējums. 6: Metināšana, cietlodēšana un lodēšana (ASM International, 1993); ASME katlu un spiedtvertņu kods, V sadaļa (nesagraujošā pārbaude).
Galvenais secinājums: sensibilizācija un oglekļa migrācija ir divi visizplatītākie defekti SS{0}}uz-CS metināšanā -, un tos abus var novērst, pareizi izvēloties pildvielu (L-klase), siltuma padeves kontroli (< 1.5 kJ/mm), and appropriate service temperature matching. Galvanic corrosion and lack of fusion are the most common field failures and can be fully avoided through design and process discipline.
Piemērojamie standarti un kodi
|
Standarts / kods |
Izdevēja iestāde |
Darbības joma, kas attiecas uz SS-CS metināšanu |
Galvenā prasība |
|
AWS D1.6:2017 |
Amerikas metināšanas biedrība |
Konstrukciju metināšanas kods - nerūsējošais tērauds; aptver projektēšanu, kvalifikāciju, pārbaudi |
Nepieciešama WPS/PQR kvalifikācija; uzskaitītas iepriekš kvalificētas locītavas |
|
AWS D1.1:2020 |
Amerikas metināšanas biedrība |
Konstrukciju metināšanas kods - Tērauds; regulē atšķirīgu savienojumu oglekļa tērauda pusi |
CE-uzsildīšanas tabulas; parasto metālu grupēšana |
|
ASME IX sadaļa |
ASME (katlu un PV kods) |
Metināšanas procedūra un metinātāja kvalifikācija; obligāti spiediena lietojumiem |
P-Numuru grupēšana; F-Numura pildījuma klasifikācija |
|
ASME B31.3:2022 |
ASME |
Procesa cauruļvadu kods; SS-CS pārejas ķīmijas un naftas ķīmijas rūpnīcās |
PWHT prasības; metināto savienojumu faktors; eksāmena kategorija |
|
AWS A5.4/A5.9 |
Amerikas metināšanas biedrība |
SMAW un GTAW/GMAW pildvielu metāli nerūsējošajam tēraudam (E309L, ER309L utt.) |
Ķīmiskā sastāva ierobežojumi; testēšanas prasības |
|
ASTM A262 |
ASTM International |
Prakse, lai noteiktu jutību pret IGC austenīta SS |
Prakse A (oksāla kodināšana) un prakse E (Hjūja tests) sensibilizācijai |
|
ISO 15614-1 |
ISO / EN |
Metāla materiālu metināšanas procedūru specifikācija un kvalifikācija |
Starptautiskais WPS kvalifikācijas standarts; plaši pieņemts Eiropā |
|
NACE SP0169/ISO 15589 |
NACE International |
Pazemes cauruļvadu ārējās korozijas kontrole; katoda aizsardzība |
Būtiski, ja ir iesaistīti dažādi metāla cauruļu savienojumi |
|
EN ISO 3834 |
ISO / CEN |
Kvalitātes prasības metālisku materiālu kausēšanas metināšanai |
Visaptveroša kvalitātes sistēma metināšanas organizācijām |
Piezīme: kodi un standarti tiek periodiski atjaunināti. Vienmēr apstipriniet, ka izmantojat pašreizējo izdevumu. Piemērojamo kodu nosaka jurisdikcija, lietojuma veids (struktūra, spiediens, cauruļvadi) un klienta specifikācijas. Ja rodas šaubas, konsultējieties ar sertificētu metināšanas inspektoru (CWI) vai metināšanas inženieri.
Atslēgas koda prasība: WPS un PQR ir obligāti spiediena lietojumiem
Jebkurai SS-to-CS metināšanai uz spiediena-nesošām sastāvdaļām (tvertnēm, cauruļvadiem, katliem) ir nepieciešama kvalificēta metināšanas procedūras specifikācija (WPS), ko atbalsta procedūras kvalifikācijas ieraksts (PQR) saskaņā ar ASME IX sadaļu. Tas nozīmē:
WPS nosaka metināšanas procesu, pildmetālu, priekšsildīšanu, siltuma ievades ierobežojumus un starpplūsmas temperatūras ierobežojumus.
PQR dokumentē testa metināšanas šuves, kas veiktas, lai kvalificētu WPS, tostarp stiepes testus, lieces testus un trieciena testus, ja nepieciešams.
Metinātājiem ir jābūt individuāli kvalificētiem WPS, veicot veiktspējas kvalifikācijas pārbaudi.
Izmaiņām pildmetālā, parasto metālu grupā (P-Numurs) vai procesā nepieciešama atkārtota-kvalifikācija.
Strukturālajiem (ne{0}}spiediena) lietojumiem AWS D1.6 pieļauj iepriekš kvalificētu šuvju dizainu ar standarta 309L pildvielu, ko var izmantot bez PQR pārbaudes, ja ir izpildīti visi iepriekš kvalificētie nosacījumi.
Bieži uzdotie jautājumi
|
Q1: Kādu pildvielu man vajadzētu izmantot, lai metinātu nerūsējošo tēraudu ar oglekļa tēraudu? |
|
ER309L (MIG/TIG) vai E309L-16 (SMAW) ir standarta pildmetāls nerūsējošā tērauda metināšanai ar oglekļa tēraudu. Tas satur 23–25% Cr un 12–14% Ni – pietiekami daudz, lai paliktu pilnībā austenīts pat pēc 30–40% atšķaidīšanas no oglekļa tērauda puses. Apzīmējums “L” (zems oglekļa saturs, maks. 0,03%) novērš sensibilizāciju. Ja darba temperatūra pārsniedz 425 grādus, jauniniet uz ER310 vai ENiCrFe-3 (Inconel 82). |
|
Q2: Kāpēc, metinot nerūsējošo tēraudu ar oglekļa tēraudu, E308L vietā izmanto E309L? |
|
E308L ir paredzēts austenīta nerūsējošā tērauda metināšanai pie sevis (piemēram, no 304 līdz 304). Lietojot uz atšķirīgām šuvēm, atšķaidīšana no oglekļa tērauda puses ievelk metināto metālu martensīta vai ferīta zonā Schaeffler diagrammā, radot plaisāšanas risku. E309L ir augstāks Cr un Ni buferis, kas notur metināto metālu drošā austenīta zonā pat ar oglekļa tērauda atšķaidījumu līdz 40%. |
|
Q3: Vai man ir nepieciešams iepriekš uzsildīt, metinot nerūsējošo tēraudu ar oglekļa tēraudu? |
|
Oglekļa tērauda puse (nevis nerūsējošā puse) ir jāuzsilda, ja oglekļa tērauda oglekļa ekvivalents (CE) pārsniedz 0,40 vai ja sekcijas biezums ir lielāks par 25 mm (1 collu). A36 oglekļa tēraudam ar CE < 0,40 un biezumu < 25 mm, parasti pietiek ar minimālo apkārtējās vides temperatūru 10 grādi (50 grādi F). Nekad iepriekš nesildiet nerūsējošā tērauda pusi, - tas var izraisīt sensibilizāciju (karbīda nogulsnes) karstuma{11}}ietekmētajā zonā. |
|
Q4: Kas ir sensibilizācija un kā to novērst, metinot 316L ar oglekļa tēraudu? |
|
Sensibilizācija ir hroma karbīdu nogulsnēšanās pie nerūsējošā tērauda graudu robežām, kas rodas, pārāk ilgi turot to temperatūras diapazonā no 425 līdz 870 grādiem. Tas noārda hromu no graudu robežām, padarot tos jutīgus pret starpkristālu koroziju. Profilakse: (1) izmantojiet L- kategorijas pildvielu (E309L vai ER309L, maks. 0,03% C); (2) Ierobežojiet siltuma padevi līdz < 1,5 kJ/mm; (3) PWHT nedrīkst pārsniegt 850 grādus; (4) Izmantojiet īsas-ilguma stīgu krelles, nevis platas austiņas. |
|
Q5: Kas ir oglekļa migrācija un kādā temperatūrā tā notiek? |
|
Oglekļa migrācija ir termiski vadīta oglekļa difūzija no oglekļa tērauda parastā metāla nerūsējošā tērauda karstuma ietekmētajā zonā (HAZ) augstas{1}}temperatūras darbības laikā virs 425 grādiem (800 °F). Tas rada oglekļa tērauda mīksto zonu ar atgāzi un cieto zonu nerūsējošā tērauda HAZ. Cietā zona ir jutīga pret starpgranulu uzbrukumu. Profilakse: izmantojiet pildvielu ER310 vai Inconel 82 jebkuram pakalpojumam virs 425 grādiem, jo to augstais hroma un/vai niķeļa saturs aptur oglekļa difūziju. |
|
Q6: Vai es varu metināt nerūsējošo tēraudu ar oglekļa tēraudu bez PWHT? |
|
Jā - lielākajai daļai strukturālo un procesu cauruļvadu lietojumu apkārtējās vides vai zemas temperatūras-pakalpojumos, PWHT nav nepieciešama vai vēlama. Nerūsējošā -līdz-oglekļa{5}}tērauda savienojuma PWHT var nodarīt kaitējumu: temperatūra virs 850 grādiem padara nerūsējošā tērauda pusi sensibilizētu. Ja oglekļa tērauda spriedzes samazināšanai saskaņā ar kodu (piemēram, ASME B31.3) ir nepieciešama PWHT, tā jāveic 595–620 grādos, izmantojot L-klases vai stabilizētu nerūsējošo pildvielu, un tā ir jāsaglabā līdz minimālajam nepieciešamajam laikam. |
|
Q7: Vai nerūsējošā tērauda metināšana ar oglekļa tēraudu izraisa galvanisko koroziju? |
|
Jā, bet tikai vidē ar elektrolītu (šķidrumu). Nerūsējošais tērauds un oglekļa tērauds galvaniskajā sērijā ir 0,4–0,8 V, padarot oglekļa tēraudu par aktīvo anodu. Sausos iekštelpu apstākļos galvaniskā korozija ir niecīga. Jūras ūdenī oglekļa tērauda puses korozijas ātrums var sasniegt 0,5–2,5 mm/gadā. Mīkstināšana: pārejas punktā uzstādiet dielektriskos (izolācijas) savienojumus vai atlokus; izmantot katoda aizsardzību oglekļa tērauda pusei; uz atklātām CS virsmām izmantojiet ar cinku- bagātu pārklājumu. |
|
8. jautājums: Kāda ir sviesta uzklāšanas tehnika, un kad to vajadzētu izmantot dažādu metālu metināšanai? |
|
Buttering is the application of one or more layers of compatible filler metal directly onto the carbon steel joint face before making the final joint weld. It is recommended when: (1) The carbon equivalent of the carbon steel exceeds 0.50; (2) The section is thick (>38 mm) un atšķaidījums būtu augsts; (3) Nepieciešama priekšsildīšana, kas varētu sabojāt nerūsējošā tērauda pusi. Pēc sviesta uzklāšanas ar E309L sviestā CS virsma tiek apstrādāta vai notīrīta, un gala savienojums tiek metināts ar standarta 309L procedūru -, parasti bez lielas priekšsildīšanas, jo bufera slānis jau ir ievietots. |
|
Q9: Kāds metināšanas process ir vislabākais nerūsējošā tērauda savienošanai ar oglekļa tēraudu? |
|
GTAW (TIG metināšana) ir vēlamais process precīzam darbam, tievsienu{0}}caurules un sakņu ietves -, tas nodrošina zemāko siltuma padevi un vislabāko atšķaidīšanas kontroli. GMAW (MIG metināšana) ar ER309L stiepli priekšroka tiek dota ražošanas darbiem uz biezākām sekcijām. SMAW (stick welding) ar E309L-16 elektrodiem ir vispraktiskākā izvēle lauka darbiem un remontdarbiem. Visi trīs procesi var izveidot koda{12}kvalitātes savienojumus ar pareizo WPS. FCAW ar E309LT-1 plūsmas serdeņu vadu tiek izmantots arī āra/lauka lietojumiem. |
|
10. jautājums: Kas ir Schaeffler diagramma, un kāpēc tā ir svarīga dažādu metālu metināšanai? |
|
Schaeffler diagramma (un tās atjauninātā versija, DeLong diagramma) ir grafisks rīks, kas prognozē nerūsējošā tērauda metinātā metāla mikrostruktūru, pamatojoties uz tā hroma ekvivalentu (Creq) un niķeļa ekvivalentu (Nieq). Atšķirīgu metālu metināšanā tas apstiprina, ka pēc atšķaidīšanas no oglekļa tērauda puses metinātā metāla sastāvs joprojām atrodas drošā austenīta + ferīta zonā (2–10% ferīta). Ja atšķaidīšanas rezultātā sastāvs tiek pārvietots uz martensīta zonu, plaisāšanas risks ir augsts. E309L augstais Cr un Ni saturs nodrošina, ka tas paliek drošajā zonā pat pie 40% CS atšķaidījuma. |
|
Q11: Kādi standarti reglamentē nerūsējošā tērauda un oglekļa tērauda atšķirīgu metināšanu? |
|
Galvenie standarti ir: AWS D1.6:2017 (Strukturālās metināšanas kods - Stainless Steel) konstrukcijām; ASME IX sadaļa par spiediena iekārtu WPS/PQR kvalifikāciju; ASME B31.3 procesa cauruļvadiem. AWS A5.4 pārvalda SMAW nerūsējošos elektrodus (E309L-16), un AWS A5.9 pārvalda GTAW/GMAW vadu (ER309L). Eiropas projektiem ISO 15614-1 attiecas uz metināšanas procedūru kvalifikāciju. Visos gadījumos ir nepieciešama rakstiska, kvalificēta metināšanas procedūras specifikācija (WPS), ko atbalsta procedūras kvalifikācijas ieraksts (PQR). |
|
Q12: Kā kontrolēt siltuma padevi, metinot nerūsējošo tēraudu ar oglekļa tēraudu? |
|
Siltuma padeve ir jākontrolē, lai novērstu sensibilizāciju nerūsējošā tērauda pusē un pārmērīgu HAZ mīkstināšanu oglekļa tērauda pusē. Aprēķiniet siltuma ievadi šādi: HI (kJ/mm)=[spriegums × strāvas stiprums × 60] / [ceļa ātrums (mm/min) × 1000]. 316 l-līdz-oglekļa tērauda savienojumiem: mērķa HI < 1,5 kJ/mm; izmantojiet stīgu krelles, nevis platu pinumu; pirms nākamās caurlaides ļaujiet starpplūsmas dzesēšanai līdz < 175 grādiem. Plānas sienas caurulei: apsveriet impulsu GTAW, kas samazina vidējo siltuma padevi par 30–40%, vienlaikus saglabājot loka stabilitāti. |


