Verschiedene Arten des Stahlschweißens sind in der Luft- und Raumfahrtindustrie, der Petrochemie, im Maschinenbau und in anderen Industriezweigen weit verbreitet. Aufgrund ihrer chemischen Zusammensetzung und metallurgischen Kompatibilität gibt es jedoch große Unterschiede zwischen physikalischen und chemischen Eigenschaften usw., die sich im Legierungsschweißprozess zeigen. Die Migration von Elementen und eine ungleichmäßige Mikrostruktur führen außerdem zu thermischen Spannungen, Verformungen und Rissen, was die mechanischen Eigenschaften der Schweißverbindung verringert.
ASTM A387 ist ein häufig verwendeter Standard für Cr-Mo-Stahlplatten. Im Vergleich zu Stahl 304 bietet ASTM A387 Güteklasse 22 eine andere Wärmeleitfähigkeit und einen anderen linearen Ausdehnungskoeffizienten. Beim Schweißprozess entstehen in der Hochtemperaturzone thermische Spannungen, die nicht beseitigt werden können. Die Affinitätsfähigkeit von Chrom- und Kohlenstoffelementen ist sehr stark und es bildet sich unter Hochtemperatur-Chromverbindungen leicht Karbid. Beim Schweißprozess bildet die SA387-Seite aufgrund des schlechten Chromgehalts Kohlenstoff aus dem Entkohlungsbereich und erweicht dadurch grobe Körner, erhöht die Sprödigkeit und Korrosionsbeständigkeit, und die 304-Seite sorgt aufgrund ihres hohen Chrom- und Kohlenstoffgehalts für die Migration und Härtung der Aufkohlungsschicht, die Korngröße und eine bessere Leistung.
In diesem Artikel wird die Schweißbarkeit von Chrom--Molybdänstahl und 304-Edelstahlplatten nach ASTM A387 Grad 22 analysiert. Dabei wird festgestellt, dass die geschweißten Testproben eine bessere Leistung bei Zug-, Biege- und Schlagtests aufweisen, was darauf hindeutet, dass ihr Schweißprozess den Anwendungsanforderungen entspricht.
Schweißmethoden
Die Testmaterialien sind SA387 GR22 CL2-Platten und 304-Edelstahlplatten mit Spezifikationen von 400 mm, 150 mm und 10 mm. Die chemische Zusammensetzung der beiden Materialien ist in der folgenden Tabelle aufgeführt.
Material | Tun | Ja | Minnesota | Cr | Monat | Weder | P | Ja |
SA387 Gr22 | 0.11 | 0.35 | 0.46 | 2.21 | 1.06 | 0.22 | 0.01 | 0.006 |
S30408 | 0.15 | 0.62 | 1.83 | 19.16 | / | 8.97 | 0.027 | 0.015 |
Um die Nickelmenge zu reduzieren, sollte das Schweißverfahren mit niedrigem Schmelzverhältnis und geringer Verdünnungsrate gewählt werden, d. h. WIG-Schweißen und Lichtbogenschweißen des Schweißstabes, um die Verdünnung der Schweißnaht zu reduzieren und das Auftreten von Kalt- und Überhitzungsrissen zu verhindern. Lötmaterialbasis auf der Seite von SA387 GR22.
Schweißmaterial
Die Nickelbasiselektrode ENi6182 und der Nickelbasisdraht SNi6082 sind ideale Schweißmaterialien. Die Graphitisierung von Nickel verhindert die Bildung von Karbiden, reduziert die Übergangsschicht, verhindert die Bildung einer spröden Martensitstruktur und hemmt die Kohlenstoffmigration von SA387 GR22 weiter.
Schweißschlitz
Die Form der Schweißfuge sollte die Anzahl der Schweißschichten, den Zusatzwerkstoff, das Schmelzverhältnis und die Schweißeigenspannung berücksichtigen.
Wärmebehandlung zum Stressabbau nach dem Schweißen.
Das Entfernen von Spannungen nach der Wärmebehandlung der Schweißnaht ist eine wichtige technologische Maßnahme zur Vermeidung von Schweißrissen. SA387 GR22- und 304-Schweißnähte erzeugen eine große Schweißeigenspannung, daher bis zu 690 plus oder minus 10 Grad nach dem Schweißen x 2 Stunden Wärmebehandlung, um die Schweißeigenspannung zu beseitigen und Risse zu verhindern.
Es wurde nachgewiesen, dass die Lötverbindungen SA387 GR22 und 304 die Leistungsanforderungen erfüllen können. Bei der Verwendung von Nickel-basiertem SNi6082- und ENi6182-Elektrodenschweißmaterial erscheint zunächst das Argon-Lichtbogenschweißen und das Stablichtbogenschweißverfahren als Auftragschweißen, das ein niedriges Schmelzverhältnis und eine niedrige Verdünnungsrate aufweist, und dann erscheint das Stablichtbogenschweißen auf der Seite von SA387 GR22 .
SA387 GR22 ist eine niedriglegierte hitzebeständige Stahlplatte, die zur Herstellung von T22- und P22-Stahlrohren verwendet werden kann. Es weist eine gute Hochtemperaturbeständigkeit und Wasserstoffbeständigkeit auf. Der hohe Chrom- und Molybdängehalt kann die Härtbarkeit von Stahl deutlich verbessern. Bei einer bestimmten Abkühlgeschwindigkeit kann sich im Schweißgut und in der Wärmeeinflusszone eine kaltrissempfindliche Mikrostruktur bilden.
