Проблеми при заваряване на A335 P91

1. Генериране на втвърдена структура в зона на топлинно въздействие
Критичната скорост на охлаждане на P91 е ниска и стабилността на аустенита е голяма. Нормалната перлитна трансформация не се осъществява лесно по време на охлаждане, така че мартензитната трансформация възниква при охлаждане до по-ниска температура. Поради това P91 има голяма склонност към втвърдяване и студено напукване.
Тъй като различните тъкани в засегнатата от топлина зона имат различни плътности, коефициенти на разширение и различни форми на решетка, те неизбежно ще бъдат придружени от различно обемно разширение и свиване по време на процесите на нагряване и охлаждане; от друга страна, поради неравномерното и поради високата температура вътрешното напрежение на заварената връзка P91 е много високо.
За P91 аустенитът е много стабилен и трябва да се охлади до по-ниска температура (около 400 градуса), за да се превърне в мартензит. Грубата мартензитна структура е крехка и твърда, а ставите са под сложни условия на напрежение. В същото време, по време на процеса на охлаждане на заваръчния шев, водородът дифундира от заваръчния шев към зоната в близост до шева. Наличието на водород насърчава мартензитната крехкост. В резултат на комбинираните му ефекти лесно се генерират студени пукнатини в зоната на охлаждане.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Растеж на зърно в засегната от топлина зона
Термичният цикъл на заваряване оказва значително влияние върху растежа на зърното в засегнатата от топлина зона на заваръчната фуга, особено зоната на топене в съседство с най-високата температура на нагряване. Когато скоростта на охлаждане е малка, груби масивни феритни и карбидни структури ще се появят в зоната на заваръчно топлинно въздействие, което значително ще намали пластичността на стоманата; когато скоростта на охлаждане е голяма, поради генерирането на груба мартензитна структура, пластичността на стоманата също ще бъде намалена. Пластичността на заварените съединения намалява.
3. Генериране на омекотяващ слой
Когато стомана P91 се заварява в закалено и темперирано състояние, е неизбежно да се получи омекотяващ слой в засегнатата от топлина зона и омекотяването е по-сериозно от това на перлитната топлоустойчива стомана. Когато скоростите на нагряване и охлаждане са по-бавни, степента на омекване е по-висока. В допълнение, ширината на омекотения слой и разстоянието му от линията на топене са свързани не само с условията на нагряване и характеристиките на заваряването, но и с предварителното нагряване, топлинната обработка след заваряване и т.н.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4. Корозионно напукване под напрежение
Преди термичната обработка след заваряване на стомана P91 температурата на охлаждане обикновено не е по-ниска от 100 градуса. Ако се охлади при стайна температура и околната среда е относително влажна, лесно ще настъпи корозионно напукване. Германски разпоредби: трябва да се охлади до под 150 градуса преди топлинна обработка след заваряване. Когато детайлът е дебел, има ъглови заварки и има лоши геометрични размери, температурата на охлаждане не трябва да бъде по-ниска от 100 градуса. Ако се охлади при стайна температура, е строго забранено да бъде мокър, в противен случай лесно ще настъпи корозионно напукване.