Austenitischer Edelstahl hat aufgrund seines hohen Chromgehalts und seines dichten Oxidfilms eine gute Korrosionsbest?ndigkeit. Wenn Cr18% und Ni8% enthalten sind, kann eine einzelne Austenitstruktur erhalten werden. Daher hat austenitischer Edelstahl eine gute Korrosionsbest?ndigkeit, Plastizit?t, Hochtemperaturleistung und Schwei?leistung. Unter unterschiedlichen Arbeitsbedingungen sind Schwei?verbindungen aus austenitischem Edelstahl jedoch h?ufig mit einigen besonderen Problemen konfrontiert, die leicht zu Konstruktionsfehlern wie interkristalliner Korrosion, Spannungskorrosion, Messerkorrosion, Hei?rissen beim Schwei?en, Verspr?dung der α-Phase usw. führen k?nnen.

Korrosionsanalyse von Schwei?verbindungen

Interkristalline Korrosion von Schwei?verbindungen

Interkristalline Korrosion ist eines der wichtigsten Korrosionsprobleme von austenitischem Edelstahl. Sobald interkristalline Korrosion auftritt, verliert sie fast an Festigkeit, wenn sie schwerwiegend ist, und interkristalliner Bruch tritt auf, wenn eine bestimmte Spannung ausgeübt wird. Die interkristalline Korrosion von Schwei?verbindungen aus austenitischem Edelstahl wird haupts?chlich durch Chromkarbidausscheidungen verursacht. Wenn der austenitische rostfreie Stahl im Temperaturbereich von 500 ~ 800 ° C sensibilisiert wird, ist die Diffusionsrate von übers?ttigtem Kohlenstoff in fester L?sung zur intergranularen Grenze schneller als die von Chrom, und der Kohlenstoff in übers?ttigter fester L?sung wird mit Chrom in der N?he des Korns kombiniert Wenn der Chromgehalt in dem Bereich unter den für die Passivierung erforderlichen Grenzgehalt (w (CR) 12,5%) reduziert wird, wird die Korrosion des Bereichs beschleunigt und interkristalline Korrosion wird gebildet. Die Ergebnisse zeigen, dass die interkristalline Korrosion in der sensibilisierten Temperaturzone der HAZ in dem Bereich auftritt, in dem die Spitzenheiztemperatur zwischen 600 ℃ und 1000 ℃ liegt. Ursache für interkristalline Korrosion ist nach wie vor die Ausscheidung von Chromkarbid an der Austenitkorngrenze. Zu den wichtigsten vorbeugenden Ma?nahmen zur Verringerung und Verhinderung interkristalliner Korrosion geh?ren:

① Kleine Spezifikation (kleiner Strom, hohe Schwei?geschwindigkeit) und Mehrlagenschwei?en werden übernommen;

② Der Kohlenstoffgehalt im Grundmetall und im Schwei?material sollte so weit wie m?glich reduziert werden, und das Schwei?material mit einem C-Gehalt von weniger als 0,031 TP3T sollte verwendet werden.

③ Als Ergebnis diffundiert Cr in Ferrit schneller zur Korngrenze als in Austenit, was das Ph?nomen von schlechtem Chrom in der Austenit-Korngrenze reduziert;

④ Die Zugabe von Ti, Nb und anderen Elementen mit einer st?rkeren Affinit?t zu Kohlenstoff als Chrom in Stahl- und Schwei?materialien kann stabile Verbindungen mit Kohlenstoffbindung bilden, wodurch eine Chromverarmung an Austenit-Korngrenzen vermieden wird.

Spannungskorrosion von Schwei?verbindungen

Die Spannungsrisskorrosion von Edelstahl ist das sch?dlichste Korrosionsverhalten. Beim Knacken gibt es keine Verformung. Der Unfall ist oft pl?tzlich und die Folgen sind schwerwiegend. Es gibt viele Faktoren, die die Spannungsrisskorrosion von Edelstahl unter Betriebsbedingungen beeinflussen, einschlie?lich der Zusammensetzung, der Struktur und des Zustands des Stahls, der Art des Mediums, der Temperatur, der Konzentration, der Spannungseigenschaften, der Gr??e und der strukturellen Eigenschaften.

Die wichtigsten Ma?nahmen zur Reduzierung und Vermeidung von Spannungskorrosion sind:

① Vermeiden Sie starke Montage, mechanische St??e und Lichtb?gen, reduzieren Sie Verformungen und Spannungen bei der Kaltbearbeitung;

② Kontrollieren Sie streng Verunreinigungen in Medien und Umgebung (insbesondere Chlorid, Fluorid usw.);

③ Angemessene Materialauswahl (Grundmetall, Schwei?material): Kornvergr?berung und Verh?rtung der Martensitstruktur vermeiden;

④ Die Schwei?naht ist ohne Spannungskonzentration (z. B. Hinterschneidung) gut geformt;

⑤ Ordnen Sie die Schwei?sequenz angemessen an, um Stress zu reduzieren;

⑥ Korrosionsschutzbehandlung: Fügen Sie der Beschichtung, der Auskleidung oder dem kathodischen Schutz Korrosionshemmer hinzu.

 

Hei?rissempfindlichkeitsanalyse von Schwei?verbindungen

Die Hei?risse von austenitischem Edelstahl sind haupts?chlich kristalline Risse, die w?hrend des Erstarrungsprozesses von flüssigem Metall oder Schwei?gut entstehen. Zu diesem Zeitpunkt existieren Prim?rkristalle im eutektischen Schmelzpunkt, haupts?chlich zwischen Dendriten. Die Hauptgründe sind wie folgt:

① S, P, C usw. bilden mit Ni ein Eutektikum mit niedrigem Schmelzpunkt (zum Beispiel betr?gt der Schmelzpunkt von NIS + Ni 644 ℃), was die Korngrenzenfestigkeit schw?cht;

② Austenitischer rostfreier Stahl hat die Vorteile eines gro?en Abstands zwischen Liquidus und Solidus, einer langen Kristallisationszeit, einer starken Dendritenorientierung und einer leicht herzustellenden Trennung von Verunreinigungselementen;

③ Die W?rmeleitf?higkeit von Stahl ist gering und der lineare Ausdehnungskoeffizient ist gro?, sodass leicht Spannungen entstehen k?nnen.

 

Zu den wichtigsten Ma?nahmen zur Verhinderung des Schwei?ens von Hei?rissen geh?ren:

① Der Gehalt an sch?dlichen Verunreinigungen Schwefel und Phosphor im Grundmetall und Schwei?material muss streng kontrolliert werden;

② Etwa 5%-Ferrit wird in der Schwei?naht erzeugt, was die Richtung des s?ulenf?rmigen Austenitkristalls st?rt;

③ Es werden ein kleiner Strom und ein schneller Schwei?prozess angewendet.

Kontrolle des Ferritgehalts in Schwei?verbindungen

Der Ferritgehalt im Schwei?gut von austenitischem Stahl h?ngt nicht nur mit der Bildung und thermischen Festigkeit der α (σ)-Phasenverspr?dung zusammen, sondern wirkt sich auch direkt auf die Hei?rissbest?ndigkeit der Verbindung aus. Je l?nger die Erw?rmungszeit, je l?nger die Verweilzeit bei hoher Temperatur, desto mehr Niederschlag, der die mechanischen Eigenschaften der Verbindung ernsthaft beeintr?chtigt. Aus Sicht der Warmrissbest?ndigkeit ist ein gewisser Ferritanteil im Schwei?gut erforderlich. Unter Berücksichtigung der Verspr?dung der α-Phase und der thermischen Festigkeit ist es jedoch umso besser, je niedriger der Ferritgehalt ist. Daher muss der Ferritgehalt für hochtemperaturfeste Schwei?verbindungen streng kontrolliert werden. In einigen F?llen muss austenitisches Schwei?gut verwendet werden.