Mae weldio o ddur di-staen
Ystyrir bod gan ddur di-staen weldadwyedd da o'i gymharu â llawer o fetelau eraill a gellir eu weldio'n llwyddiannus gan nifer o wahanol dechnegau gyda'r gosodiadau a'r amodau cywir.
Dur di-staen austenitig
A siarad yn gyffredinol, mae duroedd di-staen austenitig yn ansensitif i gracio ar ôl weldio. Gan nad oes modd eu caledu wrth oeri, maent yn dangos caledwch a hydwythedd da, tra nad oes angen triniaeth wres cyn neu ar ôl weldio. Fodd bynnag, o dan amgylchiadau dethol, gall cracio naill ai yn y parth weldio (neu lenwi) metel neu'r parth yr effeithir arno gan wres (HAZ).
Mae cracio solidification metel Weld yn fwy tebygol mewn strwythurau cwbl austenitig sy'n fwy sensitif i graciau na'r rhai sy'n cynnwys ychydig bach o ferrite. Mae graddau cwbl austenitig yn cynnwys 310, 320 a 330 o raddau. Fodd bynnag, gan fod y duroedd di-staen austenitig a ddefnyddir fwyaf eang mewn gwirionedd yn cynnwys ychydig bach o ferrite, yna mae hyn mewn gwirionedd yn llai o broblem nag y mae'n ymddangos yn gyntaf! Er enghraifft, bydd Alloy 316 yn cynnwys rhwng 3% a 10% ferrite. Fermonig 50 (XM-19, UNS S20910, 1.3964, Nitronic 50), Fermonic 60 (UNS S21800,Nitronig 60) aaloi 254(UNS S31254, 1.4547, 254SMO, 6Mo) yn yr un modd yn cynnwys cyfran fach o ferrite. Mae'r swm bach hwn o ficrostrwythur ferrite sy'n bresennol yn gallu hydoddi amhureddau a allai arwain at ffurfio craciau rhyng-dendritig neu arwahaniadau tymheredd toddi isel. Mae'r rhain yn gysylltiedig â phresenoldeb ffosfforws neu sylffwr, a ystyrir yn elfennau tramp gan nad ydynt yn cael eu hychwanegu'n fwriadol ond yn hytrach yn cael eu codi o'r sgrap cychwynnol, y deunyddiau crai a'r broses.
Gall presenoldeb carbon mewn duroedd di-staen austenitig arwain at gyrydiad rhyng-gronynnog yn y metel weldio neu HAZ ar ôl weldio. Mae carbidau cromiwm yn ffurfio ar ffiniau grawn duroedd di-staen austenitig yn yr ystod tymheredd 550-900 gradd. Mae hyn yn golygu bod yr ardaloedd o amgylch y carbidau bellach yn is mewn cynnwys cromiwm, gan fod trylediad cromiwm o fewn y rhiant-fetel yn araf iawn. Felly mae'r ardaloedd hyn o gynnwys cromiwm is yn llai gwrthsefyll cyrydiad, ac mae unrhyw gyrydiad sy'n digwydd yn fwyaf tebygol o gychwyn yma. Gall y tymheredd a brofir yn ystod weldio achosi'r ffenomen hon ac fe'i gelwir yn sensiteiddio.
Bydd cael cynnwys carbon is yn lleihau'r tebygolrwydd o sensiteiddio ar ôl weldio. Felly, mae llawer o raddau safonol ar gael gyda chynnwys carbon sylweddol is, megisAloi 316L(C < {{0}}.03%) o gymharu ag Alloy 316 (C < 0.08%).
Mae graddau sefydlog fel Alloy 316Ti yn defnyddio ychwanegiadau o ditaniwm i wella eiddo ar dymheredd uchel. Mae hyn hefyd yn lleihau sensiteiddio gan y byddai unrhyw garbon sy'n bresennol yn y metel yn well yn cyfuno â'r titaniwm yn hytrach na'r cromiwm.
Yn olaf, os datgelir duroedd di-staen austenitig rhwng 550-900degC am gyfnodau estynedig, yna mae'n bosibl ffurfio'r cyfnod sigma niweidiol o'r symiau bach o ferrite sy'n bresennol. Ymdrinnir â'r mecanwaith hwn isod ar gyfer duroedd di-staen deublyg.
Dur gwrthstaen deublyg a super dwplecs
Yn yr un modd â'r duroedd di-staen austenitig mwyaf cyffredin, gall presenoldeb rhai ferrite yn y microstrwythur helpu i gyfyngu ar y tebygolrwydd o gracio poeth yn ystod weldio. O ystyried bod gan ddur di-staen deublyg a dwplecs iawn gyfrannau cyfartal bron o austenit a ferrite, yn sicr nid yw hyn yn broblem. Felly, mae duroedd deublyg yn hawdd eu gweld, ond rhaid cymhwyso a rheoli'r weithdrefn weldio er mwyn osgoi creu microstrwythurau annymunol.
Y prif fater gyda duroedd di-staen deublyg yw eu tueddiad i ffurfio microstrwythur cyfnod sigma o drawsnewid ferrite. Mae'r trawsnewid hwn yn digwydd ar draws ystod o wahanol dymereddau ac amseroedd, fel y dangosir orau mewn siart TTT (tymheredd-amser - trawsnewid). Mae Sigma yn gyfnod rhyngfetelaidd anmagnetig, sy'n gyfoethog mewn haearn a chromiwm. Bydd ardaloedd o amgylch y cyfnod sigma yn is o ran cynnwys cromiwm, ac felly bydd ganddynt ymwrthedd cyrydiad llawer is. Yn ogystal, gall trawsnewid ferrite i sigma arwain at wagleoedd sy'n arwain at bresenoldeb craciau a gostyngiad sylweddol mewn cryfder mecanyddol a chadernid effaith yn arbennig. Felly, mae ymwrthedd cyrydiad rhagorol a phriodweddau mecanyddol duroedd di-staen deublyg a super dwplecs yn cael eu negyddu'n llwyr os ydynt yn agored i dymheredd uwch.
Mae'r siart TTT yn awgrymu bod Ferralium 255 (UNS S32550, F61, 1.4507) ychydig yn llai tebygol o ffurfio sigma na S32760 (F55, 1.4501, Zeron 100), S32750 (F53, 1.4410, SAF3246, 1.4410, SAF3240, 250, 1.4410, SAF2520, neu SF2520. 5 ) graddau.
Er mwyn osgoi ffurfio sigma, rhaid rheoli amodau weldio i gyfyngu ar yr amser ar dymheredd. Fel y dangosir gan y diagram TTT, gall cyfnodau cymharol fyrrach o amser ar neu o gwmpas 800-900degC ffurfio cyfnod sigma. Oherwydd maint cymharol fawr y rhiant-fetel o'i gymharu â'r ardal weldio, yna mae gwres y weldio fel arfer yn cael ei wasgaru'n eithaf cyflym. Gall cyfnodau hirach o amser ar dymheredd is arwain yn y pen draw at yr un trawsnewidiad microstrwythurol. Felly, ar gyfer welds aml-pas, mae'n bwysig cyfyngu ar y tymheredd weldio. Gellir cyflawni hyn trwy leihau'r mewnbwn gwres weldio, gan ddarparu rhywfaint o oeri neu oedi rhwng pasiau.
Y brif her arall gyda weldio duroedd di-staen deublyg a super dwplecs yw cynnal y austenite cytbwys: microstrwythur ferrite. Yn yr ardal weldio metel, byddai nitrogen fel arfer yn cael ei golli. Gan fod nitrogen yn sefydlogwr austenite, mae colli nitrogen o'r ardal weldio yn annog cyfran fwy o ferrite gan arwain at golli eiddo mecanyddol a chorydiad. Gellir goresgyn hyn trwy ddewis metel llenwi sydd wedi'i or-aloi hy gyda chanran uwch o nicel (sefydlogydd austenite arall) neu ddefnyddio nitrogen fel y nwy cysgodi ei hun fel bod y metel weldio yn codi ychydig bach o nitrogen.
