Aplicação de liga-base de Ni em soldagem de aços diferentes
1. Principais problemas no processo de soldagem de aços dissimilares
Soldagem de aço diferente, em termos leigos, é o processo no qual materiais de aço de materiais diferentes são fundidos por meio de métodos de soldagem para se tornarem soldagem de aço diferente. Existem diferenças essenciais entre as juntas soldadas de aços dissimilares e as juntas soldadas do mesmo aço, principalmente devido à falta de homogeneidade entre o metal depositado, a zona termicamente afetada e o metal base em ambos os lados da soldagem. Na soldagem de aços dissimilares, devido à diferença entre os materiais de soldagem selecionados e o metal base, é necessário calcular a composição, estrutura e desempenho do metal de solda. Campo de temperatura de condução de calor do arco de soldagem; Microestrutura e propriedades de juntas soldadas; Teste de soldabilidade e teste de aprovação do processo; Equipamentos para soldagem de navios de alta-eficiência e tecnologia de soldagem de alta{4}}eficiência correspondente; Processo de soldagem de diversos materiais metálicos; O processo de soldagem de estruturas metálicas da indústria petroquímica, grandes vigas e colunas, fabricação de vasos de pressão, estrutura de tubos de engenharia offshore e estrutura de casco de navio estão todos dentro do escopo da soldagem de aço diferente. A seguir é feita uma análise dos problemas existentes no processo de soldagem de aços dissimilares.
1.1 Diluição do metal de solda
Existem diferenças entre a composição da liga do cordão de solda e o metal ao redor do cordão de solda na soldagem de aços diferentes. A quantidade de fusão do metal base está relacionada à espessura do metal base, ao tamanho e formato da costura de solda, à tensão do arco, à posição de soldagem e à velocidade de soldagem. Ao soldar diferentes aços, a diluição mútua entre a área de fusão do metal base e o metal depositado irá mudar, resultando na alteração da composição química da junta soldada. A composição química da junta não é uniforme, o que provoca a alteração da estrutura metálica na costura soldada, afetando assim a junta de soldagem. Se a liga à base de níquel- for usada como camada de isolamento no processo de soldagem, ela poderá evitar a alteração da composição química do metal, regular a temperatura ao redor da solda e evitar a diluição do metal de solda.
1.2 Tensão residual da junta
A diferença de estrutura metálica entre aços diferentes leva à diferença de coeficientes lineares entre os dois e, ao mesmo tempo, há diferenças na plasticidade e condutividade térmica na posição da junta, o que causará campo de temperatura anormal do ciclo térmico durante a soldagem, resultando em tensão residual na junta soldada, afetando a estabilidade da posição da junta e afetando a vida útil das peças soldadas.
1.3 Migração de carbono
O metal preenchido e o metal base fundido se misturam no interior e na borda da poça fundida, mas existem algumas diferenças na situação de mistura. A área de mistura incompleta aparece no limite da solda, e uma camada descarbonetada aparece em um lado do aço diferente, e uma camada cementada aparece no outro lado, o que afeta a plasticidade e durabilidade da estrutura da solda. O teor de níquel na solda pode inibir efetivamente a formação de carboneto por meio da grafitização, de modo a evitar a migração de carbono e formar uma camada de difusão.
2. Soluções para problemas no processo de soldagem de aços dissimilares
Os problemas que frequentemente ocorrem no processo de soldagem de aços diferentes são apresentados acima. No próprio processo de construção, se houver algum problema com aços dissimilares no processo de soldagem, isso afetará toda a soldagem e toda a construção, por isso é muito necessário estudar e solucionar os problemas existentes. O primeiro problema que deve ser observado é a diluição do metal de solda. Normalmente, ao soldar aços diferentes, a composição da liga de solda será diferente da composição dos metais circundantes e será afetada por alguns fatores. Quando o metal de solda é diluído durante a soldagem, ele fica sujeito à deformação. Durante o processo de diluição, a composição da peça soldada também mudará, e fará com que a distribuição desses componentes seja muito desigual, o que fará com que a microestrutura do metal na costura de solda mude, afetando a soldagem geral. Portanto, a aplicação de ligas à base de Ni- no processo de soldagem, como camada de isolamento entre a costura de solda e a junta de solda, pode resolver efetivamente o problema de mudanças na composição química do metal. E a temperatura ao redor da solda será controlada, de forma a garantir que o metal não seja diluído. Portanto, o uso de ligas à base de níquel-no processo de soldagem de aços dissimilares evitará efetivamente o impacto da diluição do metal de solda e das alterações na composição química.
O problema da tensão residual nas juntas soldadas também deve ser resolvido de forma eficaz. Como existem diferenças entre os metais no processo de soldagem de aços diferentes, os coeficientes dos dois coeficientes mudam e há diferenças durante a soldagem. Desta forma, o problema do ciclo térmico anormal aparecerá no próprio processo de trabalho, e haverá uma certa diferença entre a condutividade térmica da posição da junta e do metal, o que causará tensão residual na junta soldada, o que afetará o processo de soldagem. A estabilidade da cabeça e a vida útil das peças soldadas também terão um certo impacto. Portanto, a remoção da tensão residual da junta melhorará efetivamente a vida útil da peça soldada e o uso de ligas à base de níquel-como materiais de soldagem pode efetivamente melhorar a diferença de desempenho entre o metal e a junta. A condutividade térmica da peça da junta, para que não haja problemas na ligação do ciclo térmico durante o processo de soldagem. Ao mesmo tempo que garante a tensão residual da junta soldada, também traz uma melhor melhoria na estabilidade de toda a peça da junta e na eficiência durante o processo de soldagem. Portanto, no processo de soldagem de aços dissimilares, a aplicação de ligas à base de níquel- resolverá efetivamente o problema de tensão residual na junta.
No processo de soldagem de aços diferentes, o problema da migração de carbono também é fácil de aparecer. A principal causa do problema de migração de carbono é o derretimento sob a influência de metais dentro e ao redor da piscina de solventes, e os materiais metálicos e líquidos são misturados entre si. Isto faz com que o teor de carbono em juntas de aço diferentes tenha algumas diferenças, resultando em costura incompleta no limite da solda. Como resultado, aparecem uma camada descarbonetada e uma camada cementada, e essas duas partes terão impacto na estrutura de soldagem. O uso eficaz de ligas à base de níquel - pode levar ao surgimento da migração de carbono, desempenhar um certo papel inibitório na formação de carbonetos gerados pela migração de carbono, evitar o surgimento de camadas descarbonetadas e camadas carburadas formadas após a migração de carbono, e ter um impacto negativo em toda a estrutura soldada e traz melhores melhorias.
3. Processo de soldagem de aço diferente
O aço inoxidável austenítico comum e o aço de baixa{0}}liga resistente ao calor-são usados como aços diferentes para operações de soldagem. Em aços de baixa{3}}liga resistente ao calor-, o teor de cromo e molibdênio é relativamente alto. É necessário fazer um bom trabalho de tratamento térmico correspondente após a soldagem para estabilizar o desempenho e a estrutura da junta e para conter a tendência de têmpera ao ar. Porém, o tratamento térmico após a soldagem é fácil de causar a deterioração da resistência à corrosão do aço inoxidável austenítico, o que leva a trincas na junta soldada e afeta a estabilidade da junta. Portanto, materiais de liga com alto teor de níquel e cromo podem ser usados no processo de soldagem para inibir a migração de carbono, evitar a diluição do metal de solda e o estresse da junta e garantir o efeito de soldagem.
Primeiro de tudo, use soldagem a arco com eletrodo ou soldagem a arco com tungstênio e argônio para superfície da camada de isolamento do material de liga à base de níquel entre aços diferentes. Depois de passar na inspeção, é realizado um trabalho profissional de tratamento térmico para eliminar o estresse residual. Depois disso, a soldagem a arco com haste de soldagem e a soldagem manual com arco de argônio e tungstênio são usadas para soldar aço inoxidável austenítico e aço resistente ao calor-de baixa{3}liga.
4. Características de soldagem e efeitos de aplicação de ligas à base de níquel-
O metal de solda da liga à base de níquel-tem uma composição única, baixo fluxo de líquido e é uma estrutura austenítica. Durante o processo de soldagem, a penetração é rasa, podendo aparecer pequenos poros e pequenas trincas a quente, o que prejudica a soldagem. Portanto, antes da soldagem, é necessário fazer um bom trabalho, comprar materiais de liga com alto teor de níquel- e selecionar ligas à base de níquel-de acordo com as propriedades de aços diferentes e requisitos de soldagem para operação, e limpar rigorosa e completamente o fio de soldagem e a peça de trabalho antes do processo para evitar impurezas que afetem o efeito de soldagem. Durante o período de soldagem, é necessário controlar a quantidade de entrada de calor, evitar o processo de alta temperatura da junta, melhorar a resistência à corrosão da junta e reduzir e controlar o número de trincas. Ao soldar, é necessário escolher a velocidade de soldagem adequada de acordo com a situação real. Não é adequado ser muito rápido. Escolha o processo de cordão estreito para soldar, use arco curto para soldagem TIG e soldagem a arco e controle a temperatura intercalar abaixo de 100 graus para evitar soldagem excessivamente alta. A costura afeta o efeito de soldagem.
Primeiro de tudo, quando o aço diferente é processado por soldagem a arco com eletrodo, o material de liga à base de níquel-precisa colocar uma camada de isolamento. No processo de instalação da camada de isolamento, deve ser realizada uma inspeção especial na camada de isolamento. Quando a camada de isolamento passa na inspeção, ela precisa ser tratada por tratamento térmico profissional. O objetivo do tratamento é eliminar as tensões residuais existentes na camada de isolamento. Após o trabalho de tratamento térmico, a soldagem a arco com haste de soldagem e a soldagem manual a arco com tungstênio e argônio são usadas para soldar aço inoxidável austenítico e aço resistente ao calor-de baixa liga. No processo de operação de soldagem real, a operação deve ser realizada na ordem descrita acima. Ao soldar a camada de isolamento, os materiais de soldagem para soldagem a arco e soldagem manual a arco de argônio e tungstênio devem ser usados, e alguns problemas devem ser observados ao aplicar os materiais de soldagem de acordo com o tipo de material.
Primeiramente, o uso de materiais de soldagem deve estar dentro do padrão estipulado pelo estado. Neste artigo, ao soldar a camada de isolamento, geralmente são usados materiais de soldagem à base de níquel. A composição metálica dos materiais de soldagem à base de níquel-(fios de soldagem e eletrodos) deve atender aos padrões correspondentes. É muito necessário selecionar e controlar o material de soldagem quando a camada de isolamento é soldada. Porque se a composição do material de soldagem não for selecionada corretamente, serão causados alguns erros de precisão. Durante o processo de soldagem do eletrodo da camada de isolamento, a magnitude e a polaridade da corrente devem atender aos requisitos. A seleção de materiais de soldagem à base de níquel para soldagem não apenas fará com que a camada de isolamento atenda ao padrão, mas também melhorará toda a junta soldada, o que trará melhor ajuda para a soldagem de aços diferentes. Ao mesmo tempo, também garantirá a segurança da junta soldada e do processo de construção, além de garantir a vida útil e o efeito de uso da junta soldada.
Após a conclusão da soldagem, 100% da inspeção radiográfica da junta soldada é realizada de acordo com os requisitos de inspeção relevantes da junta soldada da amostra, e experimentos de impacto, experimentos de flexão e experimentos de tração são realizados na junta soldada de acordo com os requisitos relevantes de avaliação de vasos de aço. Os resultados do teste mostram que a resistência à tração da junta soldada pode ser efetivamente melhorada usando uma liga à base de níquel como método de soldagem da camada de isolamento, tornando-a significativamente superior ao valor especificado. Após a dobra da amostra, não há defeitos e trincas, o que mostra que a amostra possui boa plasticidade e a junta é densa e contínua. Pode-se concluir pelo teste que a aplicação razoável de liga à base de níquel- no processo de soldagem de aços diferentes pode melhorar significativamente a soldagem, garantir o efeito de uso de juntas soldadas e prolongar a vida útil dos dispositivos.
Resumindo, as ligas-à base de níquel têm grande valor de aplicação no processo de soldagem de aços diferentes. Através da camada de isolamento de liga à base de níquel-, o comportamento de migração de carbono na solda pode ser efetivamente suprimido, o metal de solda é diluído e a tensão residual pode ser reduzida, de modo a garantir a soldagem de juntas soldadas e melhorar a eficiência de uso durante a soldagem. Possui grande valor de referência para soldagem de aços dissimilares relacionados.
