- Incoloy 825može se zavariti na austenitni nehrđajući čelik (316L/304) kao rutinski, kod-kvalifikovani različiti spoj - pod uvjetom da se koristi punilo na bazi nikla-.
- AWS A5.14 ERNiCrMo-3 (Inconel 625 punilo, UNS N06625) je industrijski{5}}standardni punilac: njegov preko-legirani Ni-Mo depozit toleriše razrjeđivanje iz oba osnovna metala i drži metal šava barem jednako otpornim na koroziju82.
- Nehrđajući punioci kao što su 316L ili 309L su neprihvatljivi za korozivne 825--nehrđajuće usluge: razrijeđeni metal šava postaje slaba tačka korozije i sklon je pucanju učvršćivanja.
- Preporučena praksa: GTAW sa 100% argonom i povratnim pročišćavanjem, ulaz topline 0,5-1,5 kJ/mm, međuprolazna temperatura na ili ispod oko 150 C, uporne perle, namjenski alat od legure nikla, i normalno bez predgrijavanja i bez PWHT.
- Kvalifikujte spoj prema ASME BPVC sekciji IX (ili AWS D1.6 / EN ISO 15614-1) sa ispitivanjem na zatezanje, vođeno savijanje, tvrdoću, PMI i ispitivanje korozije u radu.
Može li se Incoloy 825 zavariti za nehrđajući čelik?
Da - Incoloy 825 se rutinski i pouzdano zavari za austenitne nerđajuće čelike kao što su 316L i 304 kao različit spoj, pod uslovom da se koristi punilo na bazi nikla- kao što je ERNiCrMo-3 i da je postupak kontrolisan.
Neslični 825-na- nerđajući zavari su standardna praksa u izmjenjivačima topline (825 cijevi na nehrđajuće cijevne ploče), prijelazima cijevi i mlaznicama posuda. Dvije legure su metalurški kompatibilne: obje su austenitne, obje se zavaruju istim procesima (GTAW, GMAW, SMAW), a njihovi koeficijenti toplinske ekspanzije su dovoljno blizu da problemi s diferencijalnim-problemima naprezanja koji se vide u čeliku-na-nerđajućim spojevima ovdje ne dominiraju. Inženjerski izazov nije zavarljivost -, već očuvanje otpornosti na koroziju u metalu šava i zonama zahvaćenim toplinom, što je upravo ono što odabirom punila kontrolira.
Zašto je ERNiCrMo-3 preferirano punilo za fuge od 825 do nerđajućeg čelika?
AWS A5.14 ERNiCrMo-3 (Inconel 625 punilo, UNS N06625) je zadano punilo jer njegov prekomjerno{5}}legirani nikl-molibden toleriše razrjeđivanje iz oba osnovna metala i održava metal šava barem toliko otpornim na koroziju85 kao osnovni metal{5} postaje slaba karika.
Logika se zove "preko-podudaranja." U različitom zavaru, osnovni metali se djelimično tope i miješaju (razrjeđuju) u bazenu za zavarivanje. ERNiCrMo-3 počinje sa otprilike 58% nikla i 8-10% molibdena, tako da čak i nakon razrjeđivanja sa 316L na jednoj strani i 825 na drugoj strani, očvrsnuti metal šava ostaje legura na bazi nikla-sa otpornošću na lomljenje jednaku ili boljom od metala 8 od 5. Taloženje višeg molibdena djeluje kao pufer protiv korozije u sumpornoj, fosfornoj i hloridnoj službi. ERNiCrMo-3 takođe zavari leguru na sebe, na nerđajući i niskolegirani čelik, što pojednostavljuje zalihe potrošnog materijala.
Šta se događa ako koristite punilo od nehrđajućeg čelika (316L ili 309L)?
Zavarivanje 825 na nehrđajući čelik sa nehrđajućim punilom nije prihvatljivo za korozivnu upotrebu: razrijeđeni metal šava postaje mršava, slaba tačka-sklona koroziji, a austenitni naslaga je sklona pucanju pri skrućivanju.
316L ili 309L punilo stvara metal šava sa nižim sadržajem nikla i molibdena nego što to zahtijeva bilo koji zahtjev kada se baza bogata niklom-razrijedi u nju -, ali što je još važnije, zavar više nije legura na bazi nikla-. U hloridnoj i kiseloj upotrebi, rupice i pukotine-korodiraju mnogo prije bilo kojeg od osnovnih metala, i može pretrpjeti očvršćavanje (vruće) pucanje zbog sastava i načina očvršćavanja.
Spoj 309L se ponekad može vidjeti u ne-korozivnim konstrukcijskim radovima, ali za izmjenjivače, hemijske ili kisele usluge to je mana dizajna, a ne izbor. Kada specifikacija kupca zahteva 825, zavar mora odgovarati tom nivou performansi; isporučuje ga samo -odgovarajuće nikalno punilo.
Koje druge opcije za punjenje postoje osim ERNiCrMo-3?
Praktične alternative su ERNiFeCr-1 (koja se podudara sa sastavom 825) gdje specifikacije zahtijevaju tačno podudaranje, ERNiCr-3 (Inconel 82) za kozmetičke ili visokotemperaturne slučajeve i ENiCrMo-3 prekrivena elektroda za zavarivanje štapićem (SMAW) Mo - ali ERNiCr i dalje je standardna usluga korozije.
ERNiFeCr-1 (AWS A5.14, UNS N08825 hemija punila: Ni 38-46, Cr 19.5-23.5, Mo 2.5-3.5, Cu 1.5-3.0, Ti 0.6-1.2) je "podudaranje" metala koji se ne podudara sa specifičnom ispunom za projekat. legura. ERNiCr-3 (Inconel 82) je prihvatljiva alternativa gdje je važna tačna podudarnost boje ili specifična svojstva pri visokim temperaturama, ali nosi manje molibdena, tako da nije poželjan tamo gdje je otpornost na pitting pokretač.
Za terenski i radnički SMAW, ekvivalent pokrivene elektrode je ENiCrMo-3 (AWS A5.11), što daje istu hemiju depozita kao i gola žica. Mnogi proizvođači kvalifikuju ERNiCrMo-3 kao jedini potrošni materijal za svih 825 spojeva - za sebe i za nerđajuće - zbog jednostavnosti i jednog dokazanog nivoa korozije.
Kako treba dizajnirati i pripremiti različiti spoj?
Koristite standardni jedan-V (ili J za debele rezove) žljeb sa čistim, svijetlim, površinama bez kontaminacije-kontaminiranim razmakom korijena i pratećim plinom za korijen - geometrija žlijeba i postavljanje-su ono što kontrolira razrjeđivanje i kvalitet korijena.
- Dizajn utora - jednostruki-V sa uključenim uglom od 60 tipičan je za cijevi i cijevi; J-žljeb za debele dijelove za smanjenje volumena zavara i unosa topline.
- Mašina za pripremu površine - ili izbrusiti kos do sjajnog metala; ukloniti okside, kamenac i bilo koji sloj-očvrsnuti sloj sa posječenih ivica.
- Čistoća - odmastiti rastvaračem/acetonom; držite alate, žičane četke i brusne ploče namijenjene legurama nikla tako da kontaminacija željezom ili sumporom nikada ne dođe do spoja.
- Zaštita korijena - nazad-pročistiti argonom na korijenskom prolazu kako bi se spriječila unutrašnja oksidacija, koja bi inače uništila otpornost na koroziju na provrtu.
- Postavite-up - dosljedan razmak korijena i poravnanje; preveliki razmak izaziva razrjeđivanje korijena, nedovoljan razmak uzrokuje nedostatak fuzije.
Koji parametri i tehnike zavarivanja se preporučuju?
Zavarivanje 825-na-nerđajućih spojeva sa GTAW (TIG) korišćenjem 100% argona, povratno pročišćavanje korena, niski unos toplote od otprilike 0,5-1,5 kJ/mm, međuprolazna temperatura koja se održava na ili ispod oko 150 C (čvršće za kiselu upotrebu), i bez prednjih zrna u normalnim uslovima.
- Proces - GTAW je poželjan za radove na cijevima i tankim-zidovima; GMAW sa argon-mješavinama helijuma i SMAW sa ENiCrMo-3 su prihvatljivi za teže sekcije.
- Zaštita - 100% argona za GTAW; povratno-pročišćavanje (argon) je obavezno za korijenske prolaze na cijevi i cijevi kako bi se spriječila unutrašnja oksidacija.
- Ulaz toplote - održavati na 0,5-1,5 kJ/mm; prekomjerna toplina proširuje zonu utjecaja topline, tjera titanij iz otopine i potiče taloženje karbida.
- Temperatura međuprolaza - maksimalna oko 150 C (300 F), sa mnogim specifikacijama za kiselinu{3}}usluga koje to pooštravaju na 100 C ili niže; mjeriti kontaktnim pirometrom ili temperaturnim bojicama.
- Tehnika perli - uske perle umjesto tkanja; minimizirati prolaze zavara i ukupni unos topline.
- Predgrijavanje - općenito nije potrebno; ako je temperatura okoline ispod oko 5 C (41 F), lagano predgrijavanje na 15-20 C uklanja samo vlagu.
Da li je potrebna termička obrada nakon{0}}vara?
Obično nijedna - titanijum-stabilizirana legura 825 ne zahtijeva PWHT za vraćanje otpornosti na međugranularnu koroziju, a primjena PWHT-a na spoj od 825- prema nehrđajućem može senzibilizirati nehrđajuću stranu; termička obrada se izvodi samo kada kod ili uvjeti usluge to izričito zahtijevaju.
Dodatak titana u 825 "zaključava" ugljenik tako da se karbidi hroma ne talože u zoni -zahvaćenoj toplotom tokom zavarivanja - zbog čega je legura zavarljiva u -zavarenom stanju. Za različite spojeve, ublažavanje naprezanja-pri tipičnim temperaturama od nerđajućeg čelika (oko 600-850 C) stavlja stranu 316L ravno u opseg osjetljivosti i može smanjiti njenu otpornost na koroziju, tako da PWHT ne treba dodavati bez posebnih zahtjeva.
Tamo gdje kod ili uvjet usluge zahtijevaju tretman rješenja, prozor je približno 920-980 C nakon čega slijedi brzo hlađenje, a cijela geometrija spoja to mora dozvoliti. U praksi, većina proizvedene opreme 825 isporučuje se zavareno.
Kojim se metalurškim rizicima i rizicima od korozije treba upravljati?
Pet rizika u 825-do-nerđajućim zavarenim zavarivanjima su razrjeđivanje, HAZ senzibilizacija na nehrđajuće-stranoj strani, razdvajanje molibdenom i nemiješane zone, hloridni stres-korozija na strani nehrđajućeg čelika, i kontaminacija željezom, kontaminacija željezom, kontrola topline i čistoće se upravlja svakim izborom inspekcija.
Razrjeđivanje - kontrolirano preko-legiranim ERNiCrMo-3 i dizajnom žljebova/prilagođavanja tako da konačni depozit nikada ne padne ispod prihvatljivog nikla i molibdena.
- Precipitacija nerđajućeg HAZ-a - hrom-karbida u zoni zahvaćenom toplotom od 316L{3}}svedena je na minimum niskim unosom toplote i međuprolaznom kontrolom.
- Molibden koji se dijeli/nemiješana zona - može segregirati tokom skrućivanja i nemiješana zona se može formirati na granici fuzije; zategnute perle i potpuna penetracija smanjuju lokalizirane mršave regije.
- Hlorid SCC na strani od nerđajućeg čelika - noga 316L ostaje podložna naprezanju-korozijskom pucanju u vrućim hloridima; u takvoj službi, dizajneri često pomjeraju lokaciju spoja ili nadogradnjuju nehrđajuću nogu umjesto da se oslanjaju na zavar.
- Kontaminacija željezom - ugljični-čestice čelika iz zajedničkog alata stvaraju lokalne ćelije korozije; namjenske četke-od legure nikla i abrazivi su obavezni.
Kako je 825-zavar kvalifikovan i testiran?
Kvalificirajte spoj dokumentiranom procedurom zavarivanja prema ASME BPVC odjeljak IX (ili AWS D1.6 / EN ISO 15614-1), a zatim provjerite proizvodne zavarene zavarene zavarivanje zatezanjem, vođenim savijanjem, tvrdoćom, PMI i ispitivanjem korozije specifične za uslugu.
- Kvalifikacija procedure (PQR/WPS) - zapis o klasifikaciji punila, procesu, plinu, opsegu unosa topline, međuprolaznoj granici i pozicijama; test kupone prema važećem kodeksu.
- Mehanička ispitivanja - poprečnog zatezanja, vođena bočna/sučelna savijanja i ispitivanja tvrdoće potvrđuju čvrstoću i duktilnost različitog naslaga.
- Hemijska provjera - pozitivna identifikacija materijala (PMI) na punilu i gotovom zavaru potvrđuje da je depozit ERNiCrMo-3, a ne zamijenjena klasa.
- Ispitivanje korozije - gdje specifikacija zahtijeva, pokrenite testove-prikladne za uslugu (npr. intergranularni napad ili ispitivanje udubljenja) na zavaru kako biste dokazali da naslaga odgovara performansama osnovnog-metala.
- Kvalifikacija zavarivača - zavarivači moraju biti kvalifikovani za određeni proces, punilo i pozicije koje se koriste na poslu.
Gdje se koriste spojevi Incoloy 825--stainless?
825-na-različiti zavari od nehrđajućeg čelika se pojavljuju svuda gdje se legura 825 mora preći na ekonomičnu nerđajuću konstrukciju: -cijev izmjenjivača topline-na- spojevi cijevi i mlaznica, prijelazi cijevi u hemijskom postrojenju, mlaznice za posude,{{{{7} sistemi za proizvodnju nafte i plina.8}
- Izmjenjivači topline - 825 cijevi zavarene ili zaptivke-zavarene u cijevne ploče od 316L, a 825 kanala/mlaznica prebačeno na nehrđajuće cijevi.
- Postrojenja za hemijsku preradu - sumporne/fosforne kiseline gdje 825 unutrašnjih dijelova spaja nehrđajuće školjke i cijevi.
- Sistemi za čišćenje - za kontrolu zagađenja i FGD sistemi sa 825 vlažnih sekcija koji prelaze na kanale od nerđajućeg čelika.
- Nafta i plin - proizvodi-vodu i kiselu{2}}uslužne hladnjake gdje je 825 komponenti povezano u nehrđajuće razdjelnike.
Zavarite 825 za nerđajući čelik na pravi način
Incoloy 825 zavari za nerđajući čelik čisto i pouzdano - ali samo kada se spoj tretira kao koroziona{2}}inženjerska odluka, a ne kao rutinski zavar. Navedite ERNiCrMo-3 punilo (AWS A5.14) ili njegov ekvivalent ENiCrMo-3 elektrode, kontrolirajte unos topline i temperaturu međuprolaza, zaštitite korijen povratnim pročišćavanjem argonom, držite alate namijenjene niklu, preskočite PWHT osim ako to zahtijeva kod i kvalifikujte proceduru mehaničkog ispitivanja i potvrde. Na taj način, različit spoj pruža isti vijek trajanja kao Alloy 825 oprema koju povezuje.
