Kakav je učinak unosa topline tijekom zavarivanja na svojstva UNS31653?
Kao pouzdani dobavljač UNS31653, bio sam iz prve ruke svjedočio značaj razumijevanja kako unos topline tijekom zavarivanja utječe na svojstva ove izvanredne legure od nehrđajućeg čelika. UNS31653, nisko -ugljična verzija nehrđajućeg čelika tipa 316, poznata je po izvrsnoj otpornosti na koroziju, posebno u okruženjima koja sadrže klorid. Naširoko se koristi u raznim industrijama kao što su kemijska prerada, hrana i pića i morske primjene.
Razumijevanje unosa topline u zavarivanju
Prije nego što uđete u učinke na UNS31653, ključno je razumjeti što znači unos topline u zavarivanju. Ulaz topline je količina energije koja se prenosi iz luka zavarivanja na obrađivač. Izračunava se pomoću formule:
[
\ Text {toplinski unos} (j/mm) = \ frac {60 \ Times \ Text {napon} (v) \ Times \ text {struja} (a)} {\ text {brzina zavarivanja} (mm/min)}
]
Ova formula pokazuje da je ulaz topline izravno proporcionalan naponu i struji i obrnuto proporcionalan brzini zavarivanja. Veći ulaz topline može se postići povećanjem napona ili struje ili smanjenjem brzine zavarivanja.
Učinci na mikrostrukturu
Na mikrostrukturu UNS31653 značajno utječe ulaz topline tijekom zavarivanja. Pri malom unosu topline, brzina hlađenja je relativno brza. Ovo brzo hlađenje može rezultirati finijom zrnom strukturom u zoni koja je pogođena toplinom (HAZ). Finija struktura zrna općenito poboljšava mehanička svojstva materijala, poput čvrstoće i žilavosti. Na primjer, manja zrna djeluju kao prepreke pokretu dislokacije, što otežava pukotine za širenje.
Suprotno tome, ulaz visoke topline dovodi do sporije brzine hlađenja. U HAZ -u UNS S31653, ovo sporo hlađenje može uzrokovati rast zrna. Grube zrna su manje poželjna jer mogu smanjiti snagu i žilavost materijala. Nadalje, unos visoke topline također može promicati stvaranje nepoželjnih faza, kao što je Sigma faza ((\ sigma)). Sigma faza je tvrd i krhki intermetalni spoj koji može značajno razgraditi otpornost na koroziju i mehanička svojstva legure.
Utjecaj na otpornost na koroziju
Otpornost na koroziju jedno je od najkritičnijih svojstava UNS31653. Unos topline tijekom zavarivanja može imati dubok učinak na ovo svojstvo. Kad je ulaz topline previsok, stvaranje sigma faze, kao što je ranije spomenuto, može dovesti do fenomena koji se naziva senzibilizacija. Osjetljivost se događa kada se kromim u nehrđajućem čeliku kombinira s ugljikom kako bi se nastao kromovim karbidima na granicama zrna. To iscrpljuje sadržaj kroma u susjednim regijama, stvarajući područja koja su osjetljivija na koroziju, posebno u prisutnosti klorida.
S druge strane, bunar - kontroliran ulaz niskog topline pomaže u održavanju integriteta pasivnog filma na površini UNS31653. Pasivni film je tanki, zaštitni sloj kromovog oksida koji sprječava reakciju podložnog metala s okolinom. Minimaliziranjem stvaranja nepoželjnih faza i rasta zrna, zavarivanje s niskim toplinom osigurava da pasivni film ostane netaknut, očuvajući na taj način izvrsnu korozijsku otpornost legure.
Utjecaj na mehanička svojstva
Mehanička svojstva poput vlačne čvrstoće, čvrstoće prinosa i produženja također utječu unošenje topline tijekom zavarivanja. Kao što je spomenuto, nizak unos topline rezultira finom strukturom zrna, što uglavnom dovodi do povećanja snage. Finije zrno pružaju više granica zrna, koje ometaju kretanje dislokacija, povećavajući tako otpornost materijala na deformaciju.
U pogledu izduženja, presudan je pravi unos topline. Visoki unos topline može umanjiti izduživanje zavarenog spoja. To je zato što stvaranje krhkih faza i grubih zrna čini materijal manje duktilnim. Nedostatak duktilnosti može biti značajan problem u aplikacijama u kojima materijal mora proći neki oblik deformacije bez neuspjeha.
Usporedba s drugim nehrđajućim - čeličnim legurama
Da biste bolje razumjeli ponašanje UNS31653, zanimljivo je usporediti ga s drugim legurama od nehrđajućeg - čeličnih legura. Na primjer,Nehrđajući čelik 304L / UNS30403 / 1.4306, 1.4307je široko korišteni austenitski nehrđajući čelik. Iako su i 304L i UNS S31653 austenitne legure, UNS S31653 ima bolju otpornost na koroziju zbog svog većeg sadržaja molibdena. U pogledu unosa topline tijekom zavarivanja, 304L je također osjetljiv na rast i osjetljivost zrna pri velikom unosu topline, ali veći sadržaj legure UNS31653 pruža mu veću otpornost na ta pitanja.
Nehrđajući čelik 254SMO / F44 / UNS S31254 / 1.4547je super austenitni nehrđajući čelik s još većim legirajućim elementima. Ima izvrsnu otpornost na koroziju, posebno u vrlo agresivnim okruženjima. Kada je riječ o unosu topline, 254SMO je također sklon stvaranju intermetalnih faza pri velikom unosu topline, ali njegov veći sadržaj legure daje mu veću toleranciju u usporedbi s UNS31653.
Nehrđajući čelik 321H / UNS S32109 / 1.4878Sadrži titan, koji pomaže u sprječavanju senzibilizacije. Međutim, još uvijek joj je potrebna odgovarajuća kontrola unosa topline tijekom zavarivanja kako bi se izbjegao rast zrna i druga pitanja. UNS31653, bez dodavanja titana, više se oslanja na kontrolu toplinske unose kako bi se održala njegova svojstva.
Kontroliranje unosa topline za optimalne rezultate
Da bi se postigla najbolja svojstva UNS31653 tijekom zavarivanja, ključno je kontrolirati ulaz topline. To se može učiniti odabirom odgovarajućeg postupka zavarivanja, parametara i brzine zavarivanja. Na primjer, zavarivanje plinskog volframa (GTAW) često se preferira za zavarivanje UNS31653 jer omogućava bolju kontrolu unosa topline u usporedbi s nekim drugim procesima.
Pri postavljanju parametara zavarivanja preporučuje se koristiti najniži mogući ulaz topline koji i dalje omogućava odgovarajuću fuziju. To može uključivati korištenje niže struje i napona i veću brzinu zavarivanja. Uz to, u nekim slučajevima se također može koristiti pre -grijanje i toplinska obrada zavarivanja kako bi se dodatno optimizirala svojstva zavarenog zgloba.
Zaključak i poziv na akciju
Zaključno, unos topline tijekom zavarivanja ima značajan utjecaj na mikrostrukturu, otpornost na koroziju i mehanička svojstva UNS31653. Kao dobavljač ove visoke kvalitetne legure, razumijem važnost pružanja kupcima ne samo najboljem kvalitetnom materijalu, već i znanju za pravilno postupanje. Bilo da se nalazite u industriji kemijske prerade, sektoru hrane i pića ili bilo kojoj drugoj industriji koja zahtijeva korozijsku otporne materijale, odabir pravog unosa topline tijekom zavarivanja može donijeti veliku razliku u performansama i dugovječnosti vaših proizvoda.
Ako ste zainteresirani za kupnju UNS31653 ili imate bilo kakvih pitanja o njegovom zavarivanju i prijavi, potičem vas da se obratite meni. Više sam nego sretan što vam pomažem u donošenju ispravnih odluka za vaše projekte.
Reference
1. Priručnik za priručnik 6: zavarivanje, lemljenje i lemljenje. ASM International.
2.Lippold, JC, & Kotecki, DJ (2005). Zavarivanje metalurgije i zavarivost nehrđajućih čelika. Wiley.
3.Steels: Metalurgija i primjene. Treće izdanje. Ra Cottrell. Butterworth - Heinemann.
