Proces svařování trubek z nerezové oceli a úvahy

Proces svařování trubek z nerezové oceli a úvahy

Thetrubka z nerezové ocelise vyznačuje ultra nízkým obsahem uhlíku, nízkým obsahem dusíku, typickým složením Cr 17 %, Ni 5 % a vyšším obsahem dusíku ve srovnání s duplexními ocelovými trubkami první generace z nerezové oceli. To zvyšuje odolnost proti praskání a důlkové korozi v kyselém prostředí s vysokou koncentrací chloridových iontů. Dusík je silný prvek tvořící austenit. Jeho přidání do duplexní nerezové oceli nejen zlepšuje pevnost bez výrazného poškození plasticity a houževnatosti oceli, ale také zabraňuje srážení karbidů a zpomaluje související procesy.

Mikrostruktura a vlastnosti: Při pokojové teplotě se mikrostruktura skládá z přibližně stejných podílů austenitu a feritu a vykazuje vlastnosti dvoufázové struktury. Zachovává si výhody feritických nerezových trubek, jako je vyšší tepelná vodivost, odolnost proti důlkové korozi, štěrbinové korozi a chloridovému koroznímu praskání, a zároveň má dobrou houževnatost, nízkou teplotu přechodu z tvárnosti ke křehkosti, odolnost proti mezikrystalové korozi a příznivé mechanické vlastnosti a svařitelnost.

Materiál lze šetřit za stejných tlakových podmínek. Mez kluzu a odolnost proti korozi pod napětím duplexních nerezových trubek jsou téměř dvojnásobné než u austenitických nerezových ocelí. Koeficient lineární roztažnosti je nižší než u austenitických nerezových ocelí a blíží se koeficientu uhlíkové oceli. Vlastnosti kování za studena jsou však horší než u austenitických nerezových ocelí.

Svařitelnost: Trubka z nerezové oceli obecně vykazuje dobrou svařitelnost, s nízkou citlivostí na praskání za studena i za tepla. Obvykle není předehřívání před svařováním vyžadováno a tepelné zpracování po svařování není nutné. Díky nízké tendenci k tvorbě jednofázového feritu v tepelně ovlivněné zóně (HAZ) a vysokému obsahu dusíku lze výběrem vhodných svařovacích materiálů a řízením tepelného příkonu dosáhnout dobrých komplexních vlastností.

Praskání za tepla: Náchylnost k praskání za tepla je výrazně nižší než u austenitických nerezových ocelí. Důvodem je, že obsah niklu není nadměrně vysoký, hladina nečistot, které tvoří eutektika s nízkou teplotou tání, je velmi nízká, takže tvorba kapalných filmů s nízkou teplotou tání je méně pravděpodobná. Kromě toho při vysokých teplotách nehrozí riziko rychlého růstu zrna.

Zkřehnutí tepelně ovlivněné zóny (HAZ): Hlavním problémem při svařování duplexních trubek z nerezové oceli je HAZ. V důsledku rychlého chladícího účinku tepelného cyklu svařování si HAZ, který je v nerovnovážném stavu, často po ochlazení zadržuje nadměrné množství feritu. To může zvýšit náchylnost ke korozi a praskání způsobenému vodíkem.

Svařovací metalurgie: Při svařování duplexní nerezové oceli dochází vlivem tepelného cyklu k řadě změn mikrostruktury svarového kovu a HAZ. Při vysokých teplotách se mikrostrukturatrubka z nerezové ocelije převážně feritický, přičemž austenit se vysráží během procesu chlazení. Množství vysráženého austenitu je ovlivněno různými faktory.