Избор на заваръчни материали за криогенни тръби A333Gr3

(1) Алуминиева деоксидирана стомана
Алуминиевата деоксидирана стомана е тип стомана, която е много чувствителна към влиянието на скоростта на охлаждане след заваряване. Повечето от заваръчните електроди, използвани при ръчно електродъгово заваряване на алуминиева деоксидирана стомана, използват заваръчни електроди с ниско съдържание на водород от Si-Mn или заваръчни електроди на база 1,5% Ni или 2.0% Ni-базирани електроди.

За да се намали входящата топлина при заваряване, алуминиевата деоксидирана стомана обикновено използва само многослойно заваряване с фини електроди По-малки или равни на ¢3~3,2 mm, така че вторичният термичен цикъл на горния заваръчен шев да може да се използва за прецизиране на зърна.

Издръжливостта на удар на заваръчния метал, отложен със Si-Mn заваръчни електроди при 50 градуса, ще намалее рязко с увеличаването на вложената топлина. Например, когато вложената топлина се увеличи от 18KJ/cm до 30KJ/cm, якостта ще загуби повече от 60%. Електродите от серия 1,5% Ni и 2,5% Ni не са много чувствителни към това, така че е най-добре да използвате този тип електрод за заваряване.

Заваряването под флюс е често използван автоматичен метод за заваряване на алуминиева деоксидирана стомана. Най-добрата заваръчна тел, използвана за заваряване под флюс, е тази, съдържаща 1,5~3,5% никел и 0.5~1.0% молибден.

Според литературата, използвайки 2,5% Ni-0.8% Cr-0.5% Mo или 2% Ni заваръчна тел, комбинирана с подходящ флюс, стойността на якостта на Шарпи на заваръчния метал при {{ 7}} степен може да достигне средно 56-70J (5,7 ~7,1 Kgf.m). Дори когато използвате 0.5% Mo заваръчна тел и алкален флюс от манганова сплав, стига вложената топлина да се контролира под 26KJ/cm, заварявайте метала с ν∑-55=55J (5,6Kgf.m) все още може да се произвежда.

При избора на флюс трябва да се обърне внимание на съвпадението на Si и Mn в заваръчния метал. Експериментално доказателство. Различното съдържание на Si и Mn в заваръчния метал ще доведе до големи промени в стойността на якост на Шарпи. Съдържанията на Si и Mn с най-добри стойности на якост са {{0}}.1~0.2% Si и 0,7~1,1% Mn. При избора на заваръчна тел и това трябва да се има предвид при флюсиране.

Заваряването с волфрамова дъга и електродъговото заваряване с топене се използват по-рядко при деоксидирана алуминиева стомана. Гореспоменатите заваръчни телове за заваряване под флюс могат да се използват и за заваряване с аргон.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(2) 2.5Ni стомана и 3.5Ni
Заваряване под флюс или MIG заваряване на 2,5Ni стомана и 3,5Ni стомана обикновено може да се заварява със същата заваръчна тел като основния материал. Mn е елемент, инхибиращ горещо напукване в нискотемпературна стомана с ниско съдържание на никел. Поддържането на съдържанието на манган в заваръчния метал на около 1,2% е много полезно за предотвратяване на горещи пукнатини, като пукнатини от дъгови кратери. Това трябва да се има предвид при избора на комбинация от заваръчна тел и флюс.
Стоманата 3.5Ni има по-голяма склонност към темпериране на крехкост, така че след топлинна обработка след заваряване (например 620 градуса × 1 час, след това охлаждане в пещта), за да се елиминира остатъчното напрежение, ν∑-100 ще спадне рязко от 3,8 Kgf .m до 2.1Kgf.m вече не отговаря на изискванията. Заваръчният метал, нанесен с 4,5% Ni-0.2% Mo заваръчна тел, има много по-малка склонност към темперираща крехкост. Горните трудности могат да бъдат избегнати с помощта на тази заваръчна тел.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(3) 9Ni стомана
Стоманата 9Ni обикновено се подлага на топлинна обработка чрез закаляване и темпериране или двукратно нормализиране и темпериране, за да се увеличи максимално нейната издръжливост при ниски температури. Заваръчният метал на този тип стомана обаче не може да бъде термично обработен, както е описано по-горе. Следователно, ако се използват материали за заваряване на системата от желязо, е трудно да се получи заваръчен метал с издръжливост при ниска температура, сравнима с тази на основния метал. В момента се използват предимно материали за заваряване с високо съдържание на никел. Заваръчните шевове, нанесени от такива заваръчни материали, ще имат напълно аустенитна структура. Въпреки че има недостатъците на по-ниска якост от 9Ni стомана основен метал и много скъпа цена, крехкото счупване вече не е сериозен проблем за него.

Може да се види от горното, че тъй като заваръчният метал е напълно аустеничен, нискотемпературната якост на заваръчния метал, използван за заваряване със заваръчни пръти и телове, е напълно сравнима с тази на основния метал, но якостта на опън и границата на провлачване са по-ниски от тези на основния метал. Стоманата, съдържаща никел, се самовтвърдява, така че повечето заваръчни пръти и телове обръщат внимание на ограничаването на въглеродното съдържание, за да се постигне добра заваряемост.
Mo е важен укрепващ елемент в заваръчните материали, докато Nb, Ta, Ti и W са важни укрепващи елементи и е обърнато пълно внимание на избора на заваръчни материали.
Когато същият вид заваръчна тел се използва за заваряване, здравината и издръжливостта на метала за заваряване под флюс са по-лоши от тези при MIG заваряване. Това може да се дължи на бавната скорост на охлаждане на заваръчния шев и на възможността за проникване на примеси или Si от потока. .