Број ферита у двојним и аустенитним заварима од нерђајућег челика: мерење и контрола

Број ферита, или FN, квантификује колико ферита садржи заваривач од нерђајућег челика, а заваривачи га контролишу јер то утиче на перформансе заваривања. За дуплексне и супер дуплексне завариваче циљни садржај ферита је генерално око 30 до 70 ФН, што одговара уравнотеженој двофазној структури, док аустенитни заваривачи обично имају мали, али ненурови садржај ферита од отприлике 3 до 10 ФН Најчешће се мери калибрираним феритоскопом и предвиђа се дијаграмом WRC-1992, FN је практичан контролни параметар који повезује процедуру заваривања са отпорношћу на корозију и чврстоћу.

Шта представља број ферита
Број ферита је стандардизовани магнетни индекс, а не директни проценат запремине. Дошло је до тога јер су рана мерења "процентног ферита" била веома различита између лабораторија, тако да је индустрија усвојила репродуктивну скалу дефинисану магнетним одговором и пративу до секундарних стандарда. На ниским нивоима ФН и запремине проценат ферит су блиски, али се разликују како се ферит повећава, због чега дуплексне спецификације указују на прихватање у ФН или у конвертованом проценту са дефинисаном методом. Број је важан јер се ферит и аустенит понашају другачије: ферит даје снагу и отпорност на хлоридну корозију, аустенит даје чврстоћу и гнутост. Заварка која се зацврсти са погрешном равнотежом тргује једним имовином за другим.

Зашто се аустенитски и дуплексни завари разликују
У аустенитним класама као што су 304Л и 316Л, основни метал је у суштини потпуно аустенитни, али је завариони метал намерно формулисан да се учврсти са неколико посто дельта ферита. Та мала фракција ферита разбија непрестано окруженост австенитских зрна и раствора нечистоће као што су сумпора и фосфор, спречавајући чврстоће топлим кркењем. Превише мало ферита, испод око 3 ФН, ризикује пукотине; превише, изнад отприлике 10 до 12 ФН, може смањити чврстоћу и, након излагања у служби, промовисати крхкост. Дуплексне врсте раде на други начин: основни метал је већ уравнотежена мешавина, а циљ је да се та равнотежа репродукује у заваривању. Вишак ферита у дуплексном заваривању, што се дешава када се заварило хлади превише брзо да би аустенит поново формирао, деградира чврстоћу и отпорност на корозију, док вишак аустенита смањује чврстоћу и може локално смањити отпорност на питинг.

Прогнозирање ФН са Дијаграмом ВРЦ-1992
Дијаграм WRC-1992 је модерни алат за предвиђање ферита за заваривање из композиције. Он графикује еквивалент хрома, који сумира елементе који формирају ферит, против еквивалента никла, који сумира елементе који формирају аустенит, и чита очекивани FN. Хромски еквивалент је Cr + Mo + 0.7 x Nb, а никелски еквивалент је Ni + 35 x C + 20 x N + 0.25 x Cu. Тежак коефицијент азота показује зашто азотске додатке гурају заваривање према аустениту и зашто се намерно користе у дуплексном пуњачу и штитују гасу. Упоређивањем предвиђеног ФН неком неком металу, пунила и њихове разблажености, инжењер за заваривање може изабрати потрошне материје и разблаженост које се налазе унутар циљаног прозора пре него што се пресече један тест купон.

Таблица: Типични циљеви ферита

Измерјевање ферита у пракси
Феритоскоп је радна коња на терену. Наплаћује магнетно поље на заварило и мере одговор, који се шкалира са садржајем ферита, дајући директну ФН одзив за секунди када је калибриран према сертификованим стандардима. Неразрушна, преносима и погодна за производњу и за пролаз у корен и за пролаз у капа. За арбитражу или истраживање, металлографско рачунање тачака на гравирани пресек даје проценат запремине, а обе методе су покривене признатим стандардима. Узимајте вишечисла у целој зони заваривања и зони која је погођена топлотом, а не у једном месту, јер се разблажавање и хлађење разликују дуж и кроз зглоб. Запамтите такође да феритоскоп чита само површину коју додирне, тако да брушење, хладни рад и контаминација површине могу да покваре резултат, а одчитања на закривљеној цеви малог дијаметра могу захтевати геометријску корекцију. У опремљеној лабораторији, мерење ферита се спарива са тестирањем удара и тестирањем корозије како би се потврдило да се добар број заправо преводи у прихватљиву механичку и корозијску перформансу.

Контрола ферита кроз процедуру
Две лостове процеса доминирају контролом ферита: улаз топлоте и азот. Вртност која се уноси одређује брзину хлађења, а брзина хлађења одређује колико аустенита може да се поново формира из ферита који се прво учврсти. У дуплексном заваривању, превише мало топлоте производи брзо угашање које замрзне у превише ферита и губитке аустенита, оштећујући чврстоћу; превише топлоте успорава хлађење до тог нивоа да се могу формирати интерметалне фазе. Контролисани опсег, често са температурним таваном између пролаза близу 150 степени Целзијуса, одржава структуру уравнотеженом. Азот је хемијска ловка: додавање неколико посто азота у аргонски штитинг гас и избор преплавиног, богатог никелом и азотом пунила промовише реформирање аустенита и повећава отпорност на корозију у завари. Аутоген случај заслужује посебну опрезу, јер се заваривање направљено без пунила и без азота у гасу у потпуности ослања на хемију неблагородних метала и одлази према вишку ферита, због чега се дуплексни корени пролази скоро увек праве са азотом који садржи гас. Ако погрешите, последице ће бити конкретне. Ферит-тешки дуплексни заваривање показује ниску Чарпију чврстоћу и може се пукати под хлоридним стресом; ферит-слаби заваривање губи снагу и отпорност на питинг; а аустенитни заваривање са превише мало ферита може се пукати током учвршћивања. Укажите FN прозор, предвидите га са WRC-1992, контролишете улаз топлоте и азот, и проверите са феритоскопом, и квалитет заваривања постаје контролисани, документовани исход, а не нада.

Често постављана питања
П: Који број ферита треба да има дуплексни заваривач 2205?
О: Балансиран 2205 заваривач обично циља око 30 до 60 ФН; превише ферита смањује чврстоћу и отпорност на корозију, док превише мало смањује чврстоћу.
П: Како се мере број ферита на завршеним заваривачима?
О: Најчешће са калибрираним феритоскопом, који неразрушно чита ФН за секунди; металографско рачунање тачака се користи за арбитражу и даје проценат запремине.

За дуплексне и аустенитне цеви завариване и тестиране на контролисане метаве ферита, контактирајте Цхецхианг Венцхианг Нестајнлес Стил Цо, Лтд. Телефон +86 577 8922 2595 / https://www.chinawqsteel.com/