Заваривање нехрђајућег челика
Сматра се да нехрђајући челик имају добру заваривост у поређењу са многим другим металима и могу се успешно заварати користећи низ различитих техника заваривања под исправним подешавањем и условима.
Аустенитни нехрђајући челик
Генерално, аустенитни нехрђајући челици нису склони пуцању након заваривања. Пошто се не очврсне када се охладе, имају добру чврстину и дуктилност и не захтевају топлотну пречишћавање пре или пост-заваривања. Међутим, у неким случајевима, пуцање се може догодити у металном (или пунило) металу или топлотној зони (ХАЗ).
Потпуно аустенитне структуре су подложнији пукотинама метала заваривања од структура са малим количинама ферита, јер су у потпуности аустенитне структуре подложнији пуцању од структура са малим количинама ферита. Потпуно аустенитски разреде укључују оцене 310, 320 и 330. Међутим, пошто је најпотребнији аустенитски нехрђајући челик заправо садрже мале количине ферита, то је заправо мање проблема него што се чини да се чини! На пример, 316 легура садржи између 3% и 10% ферита. Фермониц 50 (КСМ {-19, УНС С20910, 1.3964, нитрониц 50), Фермониц 60 (УНС С21800, Нитрониц 60) и 254 легуре (УНС С31254, 1.4547, 254СМО, 6МО) такође садрже мале количине ферита. Мала количина феритне микроструктуре је у стању да раствори нечистоће које могу проузроковати интерендритни провалију или ниско сегрегацију точка. Ове нечистоће су повезане са присуством фосфора или сумпора, који се сматрају трампним елементима, јер нису намерно додате, али апсорбују из почетног отпада, сировина и процеса.
Присуство угљеника у аустенитским нехрђајућим челима може изазвати интергрануларну корозију у металном металу или топлотној зони (ХАЗ) након заваривања. Цхромиум Царбидес формира се на границама зрна аустенитних нехрђајућих челика у температурном опсегу од 550-900 ° Ц. То значи да је садржај хрома у области око карбида смањен јер је дифузија хрома у матичном металу врло спора. Стога ова подручја са нижим садржајем хромима имају мање отпорности на корозију, а свака корозија ће најчешће започети овде. Овај феномен може бити узрокован температурама током заваривања и познат је као сензибилизација.
Доњи садржај угљеника смањује вероватноћу сензибилизације након заваривања. Стога многи стандардни разреде имају значајно нижи садржај угљеника, као што је легура 316л (садржај угљеника <0 3%) и 316 легура (садржај угљеника <0,08%).
Стабилизовани разред (као што је легура 316ти) побољшали су својства високе температуре додатком титанијума. Ово такође смањује сензибилизацију јер ће се сваки поклон угљеника у металу преференцијално комбиновати са титанијум, а не хром.
Коначно, ако су аустенитни нехрђајући челици изложени високим температурама 550-900 ° ° ° Ц, мале количине ферита у њима имају потенцијал да формирају штетне фазе сигма. Овај механизам је описан у наставку за дуплекс нехрђајући челик.
Дуплек и супер дуплекс нехрђајући челичан челик
Као и код најчешћих аустенитних нехрђајућих челика, присуство мале количине ферита у микроструктуру помаже у смањењу вероватноће вруће пуцање током заваривања. То сигурно није проблем да с обзиром да дуплекс и супер дуплекс нехрђајући челик имају скоро једнаке пропорције аустенита и ферита. Дуплекс челика су, према томе, лако заваривати, али процес заваривања мора бити верификован и контролисан да не би створио нежељену микроструктуру.
Главни проблем са дуплексним нехрђајућим челима је њихова тенденција да формира микроструктуру сигме фазе кроз трансформацију ферита. Ова трансформација се јавља преко низа температура и времена, која се може најбоље показати дијаграм ТТТ (температура-трансформација). Сигма фаза је не-магнетна интерметална фаза богата је гвожђем и хром. Подручје око сигма фазе има нижи садржај хромима и дакле је много мање отпоран на корозију. Поред тога, трансформација ферита на сигма фазу може да формира празнине, што може довести до појаве пукотина и значајно смањити механичку чврстоћу, посебно жилавост. Стога су одлична отпорност на корозију и механичка својства дуплекса и супер дуплекс нехрђајућа челика потпуно изгубљена ако су изложене високим температурама.
ТТТ Грапх показује да је Ферралиум 255 (УНС С32550, Ф61, 1.4507) нешто мање вјероватно да ће формирати сигма фазу од разреда као што су С32760 (Ф55, 1.4501, ЗЕРОН 100), С32750 (Ф53, 1.4410, САП2507) или С32205 (Ф51, 1.4462, ДУПЛЕКС 2205).
Да би се избегло формирање фазе сигме, услови заваривања морају се контролисати да би се ограничило време одржавање температуре заваривања. Као што је приказано у ТТТ графикону, сигма фаза се може формирати релативно кратко време на температурама око 800-900 степени Целзијуса. Због велике величине матичног материјала у односу на подручје заваривања, топлота за заваривање се обично брзо распршује. Дуже време за заваривање на нижим температурама на крају ће довести до исте микроструктурне трансформације. Стога, за вишеструко заваривање, критично је ограничити температуру заваривања. То се може постићи смањењем уноса топлоте заваривања и пружање неких хлађења или пауза између пролаза заваривања.
Други велики изазов у дуплексу заваривања и супер дуплекс нехрђајући челик одржава уравнотежено аустенит: феритна микроструктура. У подручју метала заваривања обично се појављује губитак азота. Пошто је азот стабилизатор за аустенит, губитак азота у области заваривања резултира повећаним уделом ферита, што резултира губитком механичких и корозијских својстава. То се може превазићи одабиром превеликих метала за пуњење, тј. Један са вишим садржајем никла (други аустенитни стабилизатор), или коришћењем азота као самог гаса за заштиту, тако да метал заваривања апсорбује мале количине азота.
