Zavarivanje Inconel 625: najbolje prakse za GTAW, GMAW i SMAW

Inconel 625 (UNS N06625)je superlegura nikla-hroma-molibdena-niobijuma poznata po svojoj izuzetnoj kombinaciji visoko-čvrstoće na temperaturi, izvanredne otpornosti na koroziju iu oksidacionom i redukcionom okruženju i odličnoj zavarljivosti. To je među najzavarljivijim legurama nikla u komercijalnoj upotrebi -, ali 'zavariva' ne znači 'jednostavna za zavarivanje'. Zavarivanje Inconela 625 bez pridržavanja određenih proceduralnih kontrola rutinski dovodi do pucanja od vrućine, poroznosti, nedostatka fuzije i preosjetljivosti zone{8}}zahvaćene toplinom (HAZ) -, što sve može uzrokovati prijevremeni-kvar servisiranja u zahtjevnim aplikacijama.

Ovaj vodič pruža konačnu tehničku referencu na nivou parametara-za zavarivanje Inconel 625 koristeći tri najvažnija procesa: plinsko zavarivanje volframovim lukom (GTAW / TIG), plinsko metalno lučno zavarivanje (GMAW / MIG) i zavarivanje zaštićeno metalnim lukom (SMAW / štap). Pokriva odabir dodatnog metala, tabele parametara{3}}specifičnih procesa, pripremu spojeva, uzroke i otklanjanje kvarova i sve relevantne međunarodne standarde kvalifikacija. Svaki odjeljak je strukturiran tako da pruži direktne zaključke koji se mogu citirati.

ERNiCrMo-3 (AWS A5.14) je ispravan i univerzalno specificiran dodatni metal za GTAW i GMAW Inconel 625. ENiCrMo-3 (AWS A5.11) je odgovarajuća SMAW elektroda. Upotreba bilo kojeg drugog dodatnog metala - uključujući nerđajući čelik ER316L ili punila od ugljeničnog čelika - je tehnički neispravna i proizvešće spojeve sa lošijom otpornošću na koroziju i performansama pri visokim temperaturama.

Inconel 625 Welding Property

Inconel 625 sadrži približno 61% nikla, 21,5% hroma, 9% molibdena i 3,65% niobija (kolumbijum). Ovi elementi daju izvanredna svojstva, ali također stvaraju specifične izazove zavarivanja koji se vrlo razlikuju od zavarivanja običnog nehrđajućeg čelika ili ugljičnog čelika.

Zašto se Inconel 625 ponaša drugačije od nehrđajućeg čelika pri zavarivanju

Četiri metalurške karakteristike Inconela 625 čine da se ponaša drugačije od nerđajućeg čelika tokom zavarivanja:

Niska toplotna provodljivost (9,8 W/m·K na 20 stepeni u odnosu na . 16 W/m·K za 316L SS): Toplina se koncentriše u blizini šava, a ne raspršuje se u osnovni metal. To znači da zavareni bazen duže ostaje vruć i tečan, a temperaturni gradijent zone -zahvaćene toplinom (HAZ) je strmiji. Praktična posljedica je veće izobličenje i veći rizik od senzibilizacije osim ako se unos topline strogo kontrolira.

Visok koeficijent termičke ekspanzije (13,1 x 10-6/stepen na 20-315 stepeni): Inconel 625 se širi i skuplja znatno više od ugljeničnog čelika (12,0 x 10-6/stepen) kada se zagreva i hladi. Ovo čini upravljanje izobličenjem tokom zavarivanja kritičnim inženjerskim zadatkom, koji zahtijeva fiksiranje, uravnotežene sekvence zavarivanja i razmak između šava od maksimalno 50-75 mm.

Spor, viskozan bazen za zavarivanje: Visok sadržaj nikla čini bazen za zavarivanje Inconel 625 primjetno viskoznijim („sporim“) od bazena za zavarivanje od nehrđajućeg čelika ili ugljičnog čelika. Ovo može dovesti do slabog djelovanja vlaženja na vrhovima zavara - povećavajući rizik od nedostatka fuzije i podrezivanja ako amperaža i brzina kretanja nisu pravilno podešeni.

Osjetljivost na vruće pucanje ako je kontaminirana: Količine sumpora, fosfora, olova ili bizmuta u tragovima - čak i iz otisaka prstiju, markera ili zaostalih tekućina za rezanje - uzrokuju međugranularne tečne filmove koji se lome tokom skrućivanja šava. Čišćenje nije obavezno: ono je preduslov za kvalitet zavara.

Objašnjenje na{0}}običnom jeziku: Šta je vruće krekiranje?

Zamislite čokoladicu koja se hladi nakon što je izlivena u kalup. Ako gurnete kalup prije nego što se potpuno stvrdne, još-tečna čokolada se iznutra raspada - što je analogno vrućem pucanju. Prilikom zavarivanja, kako se rastopljeni metal učvršćuje, on se skuplja. Ako se naprezanja skupljanja rastu brže nego što metal dobija na čvrstoći (što se dešava u temperaturnom opsegu neposredno ispod solidusa), delimično očvrsnuti zavar cepa se duž granica zrna. Filmovi sa niskom-tačkom-tališta sulfida ili fosfida - prisutnih ako je metal kontaminiran - olakšavaju ovo kidanje. Lijek: eliminirati kontaminaciju, ograničiti unos topline i potpuno ispuniti kratere prije uklanjanja luka.

ERNiCrMo-3 punilo za sva tri procesa

Odabir pogrešnog dodatnog metala za Inconel 625 jedna je od najvećih grešaka koje proizvođač može napraviti. Pogrešno punilo može smanjiti otpornost na koroziju, sniziti čvrstoću na visokim-temperaturama i uvesti osjetljivost na pucanje - od čega ništa neće biti vidljivo sve dok oprema ne otkaže u radu, što može biti katastrofalno.

Tabela 1: Poređenje dodatnog metala za zavarivanje Inconel 625 (Ni + drugi ključni elementi, tež.%)

Izvor:AWS A5.14 'Specifikacija za nikl i nikl{1}}ne legura gole elektrode i šipke za zavarivanje' (trenutno izdanje); AWS A5.11 'Specifikacija za nikl i nikl{3}}elektrode za zavarivanje od legura za elektrolučno zavarivanje zaštićenog metala' (trenutno izdanje); Special Metals Corporation 'INCONEL legura 625' Publikacija SMC-027 Rev.2 (2018); Haynes International H-3159.

Zašto je ERNiCrMo-3 pravi izbor: ERNiCrMo-3 (takođe poznat pod trgovačkim nazivima INCO-WELD 686 CPT ili Metrode Nimrod 625) ima sastav posebno dizajniran da odgovara hemiji legure Inconel 625 osnovnog metala. Visok sadržaj hroma i molibdena osigurava da naslaga šava ima otpornost na koroziju jednaku osnovnom metalu - kritično u aplikacijama kao što su cjevovodi na moru, posude za hemijsku obradu i oprema za odsumporavanje dimnih plinova gdje je zavar izložen istom agresivnom okruženju kao i osnovni metal.

Zašto je ER316L pogrešan za visoko{1}}legirane spojeve Inconel 625: ER316L (ERNiCrMo-4 se ponekad miješa sa 316L) ima samo 11-14% Ni i 18-20% Cr - otprilike jednu trećinu sadržaja nikla i mo. U korozivnom radu, ovo stvara galvanski par između metala šava i osnovnog metala koji može uzrokovati preferencijalnu koroziju zavara, negirajući svu zaštitu od korozije Inconel 625 osnovnog materijala.

Važna napomena o nabavci: ERNiCrMo-3 žica za punjenje mora se kupiti sa certificiranim izvještajima o ispitivanju mlina koji potvrđuju hemiju prema AWS A5.14. Falsifikovane ili pogrešno klasifikovane žice za punjenje od legure nikla identifikovane su u globalnim lancima snabdevanja. Zahtijeva sljedivost toplotnog broja i hemijsku verifikaciju treće strane za kritične aplikacije.

GTAW (TIG) za Inconel 625

Zavarivanje plinskim volframovim lukom (GTAW), također poznato kao TIG (Tungsten inert Gas) zavarivanje, je preferirani proces za zavarivanje korijena cijevi Inconel 625, tankih{1}} cijevi, preciznih komponenti i bilo koje primjene gdje su kvalitet zavara i unutrašnja čvrstoća primarni kriterij. GTAW pruža najbolju kontrolu nad unosom topline i karakteristikama luka za bilo koji proces fuzionog zavarivanja, što ga čini standardom za avio-svemirske, nuklearne i kopnene prolaze cjevovoda.

Priprema površine je prvi kritični korak - Ovo nikada ne preskačite

Prije nego što započne bilo koji GTAW rad na Inconelu 625, mora se izvršiti sljedeći redoslijed pripreme površine:

Odmastiti acetonom ili metil etil ketonom (MEK) - obje strane spoja i 50 mm pozadi od linije zavarivanja.

Žičana četka sa NAMJEŠTENOM četkom od nehrđajućeg čelika (ne ugljični čelik, ne dijeli se s drugim materijalima) za uklanjanje oksidnog filma.

Ponovno{0}}odmastiti nakon četkanja - četkanje može razmazati ostatke ulja na površini.

Pregledajte pod jakim svjetlom ili UV da li ima uljnih filmova, boje, tragova olovke ili druge kontaminacije.

Zavariti u roku od 4 sata od pripreme; ako kasni, ponovite odmašćivanje.

Izraz 'NAMJEŠTENA četka od nehrđajućeg čelika' je kritičan. Korištenje četke koja je prethodno korištena na ugljičnom čeliku ugradit će čestice željeza u površinu Inconel 625. Ove čestice gvožđa će zatim uzrokovati lokaliziranu galvansku koroziju u gotovoj proizvodnji - upravo onu vrstu kvara-indukovane kontaminacijom zbog koje iskusne proizvođače legura nikla insistiraju na namjenskom alatu.

Tabela 2: GTAW parametri zavarivanja za Inconel 625 (UNS N06625)

Izvor:AWS A5.14 (ERNiCrMo-3 klasifikacija); Proizvodi za zavarivanje specijalnih metala 'INCO-WELD A Electrode and INCONEL Filler Metal 82' (SMC-043); Haynes International 'Izrada legura na bazi nikla Hastelloy' (H-2010C, prilagođeno za 625 baznih metala); Lincoln Electric 'Priručnik o procedurama lučnog zavarivanja' (14. izdanje); Miller Electric 'Smjernice za elektrolučno zavarivanje gasom volfram (GTAW)' (2022).

Natrag-Čišćenje nije opciono - Obavezno je za root kvalitet

Povratno-pročišćavanje - plina argona koji teče kontinuirano preko korijenske strane zavarenog spoja tokom zavarivanja - je jedan od najpotcjenjenijih i nedovoljno -nametnutih zahtjeva u zavarivanju cijevi od legure nikla. Bez povratnog-pročišćavanja, korijenski zavar na unutarnjoj strani cijevi ili posude je izložen atmosferskom kisiku na temperaturama gdje će Inconel 625 brzo oksidirati, formirajući grubu, poroznu, hronično korodirajuću površinu koja se obično naziva 'šećerenje'.

Ciljani nivo kiseonika na zadnjoj-strani za pročišćavanje je ispod 20 ppm (dijelova na milion) - što odgovara manje od 0,002% kiseonika. Ovo zahtijeva protok argona dovoljno vremena da se zrak izbaci iz unutrašnjosti cijevi prije početka zavarivanja (proces koji se naziva 'vrijeme zadržavanja'), i održavanje protoka kroz korijenski prolaz i barem prvi prolaz punjenja. Inline analizator kiseonika instaliran u izduvnoj liniji toplo se preporučuje za kritične primene.

GMAW (MIG) za Inconel 625 propusnice za punjenje i zatvaranje

Zavarivanje plinom i metalnim lukom (GMAW), također poznato kao MIG (Metal Inert Gas) zavarivanje, široko se koristi za Inconel 625 prolaze punjenja i poklopca, izradu teških{1}}profila i proizvodna okruženja gdje je protok važan. GMAW sa impulsnim prijenosom postiže stope taloženja 3-4 puta veće od GTAW uz održavanje adekvatne kontrole unosa topline - što ga čini standardnim izborom za posude pod pritiskom debelih stijenki, razdjelnike na moru i izradu strukturalnih zavara.

Zašto se kratki{0}}prijenos nikada ne smije koristiti za Inconel 625

Prijenos kratkog-spoja (način u kojem žica fizički dodiruje zavareni bazen, a zatim se uzastopno vraća na 20-200 Hz) uobičajen je za GMAW zavarivanje ugljičnog čelika. Nikada se ne smije koristiti za Inconel 625. Razlog je viskozni zavareni bazen legure: u režimu kratkog-spajanja, energija koja se isporučuje po ciklusu je nedovoljna za pravilno stapanje zavarenog bazena viskoznog nikla-legura na bočne zidove spoja, što rezultira sistematskim nedostatkom standardnog testiranja, ali se ne može detektirati {{7} će uzrokovati zamorne pukotine u radu.

Ispravan način prijenosa je prijenos raspršivanjem (iznad prijelazne struje raspršivanja, tipično 170-180 A za 1,2 mm ERNiCrMo-3 žicu) ili impulsni prijenos raspršivanja. Impulsni sprej pruža prijenos metala u načinu raspršivanja s prosječnim unosom toplote pri nižoj postavci struje - što ga čini idealnim za Inconel 625 gdje su istovremeno potrebni i dobra fuzija i kontrolirani unos topline.

Tabela 3: GMAW parametri zavarivanja za Inconel 625 (UNS N06625)

Izvor:AWS A5.14 (ERNiCrMo-klasifikacija 3 žice); Lincoln Electric 'Vodič za legura nikla za zavarivanje' NI-1 (2021); Miller Electric 'Pulsirani GMAW legure nikla' Napomena 278 (2020); Tehnički bilten proizvoda za zavarivanje specijalnih metala W-3165 (GMAW od Inconela 625); Eutectic Corporation 'Vodič za MIG zavarivanje legure nikla' NI-MIG-7 (2019).

Izbor zaštitnog plina: Nisu dozvoljeni dodaci CO2

Za ugljični čelik GMAW, mješavine zaštitnog plina koje sadrže CO2 (kao što je 75% Ar + 25% CO2 - koji se obično naziva 'C25') su standardne jer CO2 poboljšava stabilnost luka i prodiranje zavara. Ove gasne mešavine se nikada ne smeju koristiti za Inconel 625 zavarivanje. Dodaci CO2 i kiseonika u zaštitnom gasu reaguju sa zavarenim bazenom sa visokim sadržajem -hroma i formiraju hrom oksid, koji: (1) iscrpljuje hrom iz metala šava, smanjujući otpornost na koroziju; (2) formira čvrste oksidne inkluzije u zavaru; i (3) stvara dosadnu, oksidiranu površinu zrna koja ometa među{14}}fuziju.

Ispravan zaštitni gas je čisti argon (minimum čistoće 99,99%) ili mješavina argona{1}}helijuma. Dodaci helijuma (15-50%) povećavaju napon luka i unos toplote pri istoj brzini dodavanja žice, poboljšavajući penetraciju u debelim presecima i smanjujući 'hladne prste' (nestopljene zavarene vrhove) koji su uobičajeni defekt u GMAW leguri nikla.

SMAW (Stick) za popravke na terenu i daljinsko zavarivanje Inconel 625

Zavarivanje sa zaštićenim metalnim lukom (SMAW), koje se naziva i zavarivanje štapom ili ručno zavarivanje metalnim lukom (MMA), koristi prekrivenu elektrodu - metalnu šipku obloženu fluksom - umjesto zasebnog zaštitnog plina. Ovo čini SMAW najprenosivijim i-otpornijim na vremenske uslove od tri procesa,-pogodnim za terensku popravku Inconel 625 opreme, održavanje zavarivanja u skučenim prostorima i izgradnju na lokacijama gdje se plinske boce ne mogu praktično postaviti.

ENiCrMo-3 Rukovanje elektrodama je kritično - vlaga uzrokuje poroznost

Pokrivena elektroda za SMAW od Inconel 625 - ENiCrMo-3 po AWS A5.11 - je osjetljiva na vlagu-. Za razliku od elektroda od ugljeničnog čelika, koje mogu tolerisati kratko izlaganje vlažnom vazduhu bez značajnog uticaja na kvalitet, elektrode od legure nikla- apsorbuju vlagu iz atmosfere u roku od nekoliko sati nakon uklanjanja iz zatvorene ambalaže. Apsorbirana vlaga se na temperaturama zavara razlaže do vodonika, uzrokujući poroznost vodonika - sferne plinske šupljine raspoređene kroz metal šava koje smanjuju mehaničku čvrstoću i vijek trajanja.

Obavezni protokol rukovanja elektrodama je: (1) čuvati zatvoreno u originalnom pakovanju dok ne bude spremno za upotrebu; (2) pecite na 120-200 stepeni 1-2 sata u posebnoj rerni sa elektrodama pre upotrebe; (3) prebacivanje u prenosivu peć (održavanu na 80-120 stepeni) za upotrebu na gradilištu; (4) odbacite sve elektrode koje su bile ostavljene na otvorenom duže od 4 sata bez peći.

Tabela 4: Parametri SMAW zavarivanja za Inconel 625 (UNS N06625)

Izvor:AWS A5.11 (ENiCrMo-3 klasifikacija elektroda); Vodič za primjenu Lincoln Electric 'Stick Welding Nickel Alloys' NI-SMAW-1 (2022); Proizvodi za zavarivanje specijalnih metala 'ENiCrMo-3 Electrode Data Sheet' W-4175; Metrode potrošni materijal za zavarivanje 'Ni60 ENiCrMo-3 Data Sheet' (2021); Sandvik Materials Technology 'Zavarivanje visokolegiranih nehrđajućih i nikalnih legura' (prilagođeno za Inconel 625 SMAW).

Zašto amperaža mora biti niža za Inconel 625 nego za ugljični čelik

Elektroda od 3,2 mm od ugljeničnog čelika E7018 obično radi na 90-130 A. Elektroda od 3,2 mm ENiCrMo-3 za Inconel 625 treba da radi na samo 75-110 A - približno 15-20% niže. Razlog je visoka električna otpornost Inconela 625 (1,29 mikro-oma u odnosu na . 0.10 za ugljični čelik): veći udio električne energije se raspršuje kao toplina unutar elektrode, a ne u luku. Previsoka amperaža uzrokuje pregrijavanje elektrode, slom fluksa, prekomjerno prskanje i gubitak zaštitne funkcije - što rezultira poroznošću i oksidiranim metalom šava.

GTAW, GMAW, SMAW - Odaberite po aplikaciji

Nijedan proces zavarivanja nije optimalan za sve aplikacije Inconel 625. Sledeća tabela direktno upoređuje GTAW, GMAW i SMAW po svim kriterijumima relevantnim za industrijsku proizvodnju Inconel 625, pružajući konačan vodič za odabir.

Tabela 5: Poređenje procesa - GTAW vs. GMAW vs. SMAW za Inconel 625 (UNS N06625)

Izvor:AWS 'Priručnik za zavarivanje', tom 2 (9. izdanje, Poglavlje 7: Zavarivanje legura nikla i kobalta); Lincoln Electric 'Kompletan vodič za zaštitne plinove za MIG zavarivanje' (2022); Miller Electric 'GTAW vs GMAW vs SMAW Poređenje procesa' Napomena o aplikaciji 190; ASME IX QW-432 podaci o grupisanju; mjerila produktivnosti u industriji iz Haynes International H-3092B (prilagođeno za podatke Inconel 625).

Pravilo odabira procesa: Koristite GTAW za prolaze korijena i tanak materijal gdje je kvalitet najvažniji; koristite GMAW prolaze za punjenje/čep da biste maksimizirali produktivnost na sekcijama iznad 4 mm; koristite SMAW za zavarivanje na terenu, udaljena mjesta ili popravke gdje je opskrba plinom nepraktična. Kombinirani GTAW korijen + GMAW punjenje je industrijski standardni postupak za većinu proizvodnje Inconel 625 cijevi i posuda.

Eight Weld in Inconel 625 Fabrication

Sljedeća tabela katalogizira defekte koji se najčešće sreću prilikom zavarivanja Inconel 625 u sva tri procesa, njihove osnovne uzroke, strategije prevencije i metode detekcije. Ova tabela je rezultat zbirnog iskustva iz literature o zavarivanju i povratnih informacija OEM na terenu tokom više decenija proizvodnje Inconel 625.

Tabela 6: Uobičajeni defekti zavara u proizvodnji Inconel 625 - Uzroci, prevencija i detekcija

Izvor:ASM International Handbook Vol. 6 'Zavarivanje, lemljenje i lemljenje' (poglavlje: Zavarivanje legure nikla); ASME Odjeljak IX QW-143 (NDE zahtjevi); Cary, HB i Helzer, SC 'Moderna tehnologija zavarivanja' (6. izdanje, Pearson, 2005); Dunkerton, SB TWI 'Zavarivanje legura nikla' (The Welding Institute, Abington, UK, Technical Knowledge Series 9); NACE SP0170 'Mjerenje na terenu kriterija elektrohemijske katodne zaštite' (referenca za SCC u upotrebi); ISO 5817 'Zavarivanje - Nivoi kvaliteta za nesavršenosti'.

Unos topline je glavna varijabla - Upravljanje njome kontrolira šest od osam defekata

Pregledom tabele kvarova otkriva se da je prekomjerni unos topline - bilo zbog pre-velike amperaže, previše-spore brzine kretanja ili neadekvatnog međuprolaznog hlađenja - ili direktan uzrok ili faktor koji doprinosi šest od osam navedenih kvarova. Ovo nije slučajno: unos topline je primarna metalurška kontrolna varijabla u zavarivanju Inconel 625.

Unos toplote (u kJ/mm)=(Ampera x Volti x 60) / (1000 x Brzina putovanja u mm/min). Ova formula se mora izračunati za svaki prolaz zavarivanja koristeći stvarne parametre zabilježene na WPS (Specifikacija postupka zavarivanja). Za GTAW, cilj je ispod 1,5 kJ/mm po prolazu. Za GMAW, cilj je ispod 2,0 kJ/mm po prolazu. Svaki WPS koji ne specificira ograničenja unosa topline za Inconel 625 tehnički je nedovoljan za kritične servisne aplikacije.

Geometrija pripreme spoja za Inconel 625

Budući da je bazen za varenje Inconel 625 viskozniji (sporiji) od ugljičnog čelika ili nehrđajućeg čelika, ne teče tako lako u uske geometrije spojeva. Pokušaj korištenja istih uglova žljebova kao za ugljični čelik će rezultirati sistematskim nedostatkom--fuzije na bočnim stranama spoja - defekta koji je teško otkriti i koji je katastrofalan u radu koji sadrži pritisak-.

Tabela 7: Geometrija pripreme spoja za Inconel 625 prema debljini materijala

Izvor:ASME B16.25 'Krajevi za čeono zavarivanje' (kose cijevi); AWS D1.6 'Kofra za strukturalno zavarivanje - nerđajući čelik' (principi geometrije spojeva, prilagođeni za legure nikla); ASME Odjeljak IX QW-469 (zajednička projektna dokumentacija); Proizvodi za zavarivanje specijalnih metala 'Zavarivanje INCONEL i INCOLOY legura' (SMC-029); Metrode potrošni materijal za zavarivanje 'Inženjerske specifikacije za zavarivanje cijevi od legure nikla' (ME-NI-005, 2020).

Specifikacija ugla od 75-80 stepeni uključena za pojedinačni-V žleb na srednjim profilima (4,8-12 mm) je 15-20 stepeni širi od tipičnog V-žljeba od ugljeničnog čelika. Ova dodatna širina je neophodna: širi žljeb pruža pristup bočnoj stijenci potreban da GTAW šipka za punjenje pravilno stigne do linije fuzije, a da operater ne mora držati elektrodu pod uglom koji bi ugrozio pokrivenost zaštitnog plina.

Čistoća obrađenih ili brušenih spojnih površina: Nakon mehaničke pripreme (brušenje, strojna obrada ili sečenje plazmom), kosine površine moraju se očistiti prema proceduri u Odjeljku 3.1. Plazma-površine rezane ili termički rezane mogu imati krom oksid na kosoj površini što će uzrokovati nedostatak-spajanja-ako se ne ukloni brušenjem nakon čega slijedi odmašćivanje. Namjenski točak za brušenje 80-120 za legure nikla (ne dijeli se s ugljičnim čelikom) je pravi alat.

Pred{0}}Pravila za tretman zavarivanja i nakon{1}}zavarivanja za Inconel 625

Zavarivanje ugljičnog čelika gotovo uvijek zahtijeva predgrijavanje - podižući temperaturu osnovnog metala prije zavarivanja kako bi se spriječilo stvaranje hladnih pukotina izazvanih vodonikom-. Za Inconel 625, predgrijavanje nije potrebno i ne treba ga primjenjivati ​​osim ako je osnovni metal ispod 5 stepeni (u tom slučaju je prihvatljivo blago zagrijavanje-do sobne temperature da bi se izbacila kondenzovana vlaga).

Primjena temperature predgrijavanja tipa ugljičnog čelika- (100-300 stepeni) na Inconel 625 bila bi kontraproduktivna: podiže međuprolaznu temperaturu iznad granice od 100 stepeni, povećavajući unos topline i rizik od senzibilizacije. Metalurški razlozi su također različiti: Inconel 625 je austenit i ne formira martenzit niti ima prozor osjetljivosti na vodik kao ugljični ili niskolegirani čelici.

Naknadna-Terminska obrada zavarivanja (PWHT) - Generalno nije potrebna, ali sa važnim izuzecima

Za većinu primjena Inconel 625 - otporan na koroziju-usluga, servis na visokim-temperaturama, konstrukcijska izrada - poslije-toplinska obrada (PWHT) nije potrebna i nije korisna. Stanje kao -zavareno je u potpunosti prihvatljivo za servis, pod uslovom da je postupak zavarivanja ispravno izveden sa kontrolisanim unosom toplote i temperaturama međuprolaza.

Važni izuzeci u kojima se PWHT može navesti:

Servis kiselog gasa (H2S okruženja) prema NACE MR0175 / ISO 15156: Termička obrada za smanjenje naprezanja može biti potrebna da bi se smanjila zaostala naprezanja zavarivanja i održala tvrdoća metala šava ispod HRC 40.

Kriogena usluga (ispod -100 stepeni): može biti potrebno žarenje rastvora na 1150 stepeni praćeno brzim hlađenjem da bi se osigurala puna stabilnost i žilavost austenita na ekstremno niskim temperaturama.

Stvrdnjavanje uz starenje (ako se Inconel 625 koristi u taloženju-očvrslom obliku prema AMS 5663 Grade 2): Zahtijeva specifičan ciklus starenja; konsultujte primenljivu specifikaciju materijala.

Zavarivanje različitih metala (Inconel 625 prema ugljičnom čeliku): Maslačni prolazi Inconela 625 na strani ugljičnog čelika mogu zahtijevati PWHT prema ASME VIII ili B31.3 kako bi se ispunili zahtjevi za PWHT ugljičnog čelika - primijeniti PWHT prije izrade različitog zavara.

Pasivacija i post{0}}čišćenje zavara

Nakon zavarivanja, toplinski{0}}zatamnjena zona (promjenjena zona uz zavar) na Inconelu 625 predstavlja regiju u kojoj je poremećen pasivni film hrom-oksida i može sadržavati zone osiromašene Cr-. Za primjene koje su-kritične za koroziju (npr. farmaceutska, prehrambena industrija, usluge morske vode), preporučuje se pasivizacija nakon -vara:

Mehaničko čišćenje: Žičana četka od nehrđajućeg čelika (namijenjena legurama nikla) ​​nakon čega slijedi abrazivno pjeskarenje staklenim perlama ili aluminijskim medijem.

Hemijska pasivizacija: 20% rastvor azotne kiseline na 50-60 stepeni u trajanju od 30 minuta, nakon čega sledi temeljno ispiranje i sušenje vodom. Alternativno, pasivizacija limunskom kiselinom prema ASTM A967.

Pasta za kiseljenje: Fluorovodonična-pasta za kiseljenje sa azotnom kiselinom koja se nanosi na zone toplotne boje; izuzetno efikasan, ali zahtijeva potpunu LZO i kontrolirano odlaganje.

Često postavljana pitanja

O: Ne. ER308L (za nerđajući 304L) i ER316L (za nerđajući 316L) sadrže samo 10-14% Ni i 18-20% Cr - potpuno neadekvatno da odgovara svojstvima Inconel 625 osnovnog metala. Korištenje ovih punila će proizvesti spoj sa znatno nižom otpornošću na koroziju i čvrstoćom na visokim temperaturama od osnovnog materijala, stvarajući zagarantovanu preferencijalnu zonu korozije ili kvara na svakom zavaru. Ispravno punilo je ERNiCrMo-3 (GTAW/GMAW) ili ENiCrMo-3 (SMAW) prema AWS A5.14 i A5.11. Ne postoje prihvatljive zamjene za ove dodatne metale pri zavarivanju Inconel 625 u korozijskom ili visokotemperaturnom zavarivanju.

P: Da li je potrebno predgrijavanje prije zavarivanja Inconel 625?

O: Nije potrebno - predgrijavanje za Inconel 625 i ne treba ga primjenjivati. Za razliku od ugljičnog ili niskolegiranog čelika, Inconel 625 je austenitna legura bez problema s krhkošću vodonika ili martenzitnom transformacijom koja zahtijeva predgrijavanje. Ako je osnovni metal ispod 5 stepeni (npr. iz hladnog skladištenja ili spoljašnjih uslova), blago zagrijavanje-do temperature okoline (maksimalno 20 stepeni) je prihvatljivo za uklanjanje kondenzovane vlage. Svako prethodno zagrevanje iznad sobne temperature je kontraproduktivno: povećava unos toplote i podiže međuprolaznu temperaturu iznad maksimalne granice od 100 stepeni, povećavajući osetljivost i rizik od pucanja usled vrućine.

P: Šta uzrokuje poroznost u Inconel 625 GTAW zavarenim spojevima i kako da je popravim?

O: Poroznost u zavarenim spojevima Inconel 625 GTAW je skoro uvijek uzrokovana jednim od tri izvora: (1) Površinska kontaminacija - uljem, vlagom ili oksidom na osnovnom metalu ili žici za punjenje; čist prema protokolu u Odjeljku 3.1. (2) kvalitet zaštitnog gasa - argon ispod 99,99% čistoće ili kontaminirani gasovod; zamijenite plinske i ispuhnite vodove prije zavarivanja. (3) Predugačka dužina luka - lukovi duži od 4 mm uvlače atmosferske gasove; skratiti luk. Poroznost od SMAW najčešće je uzrokovana elektrodama-apsorbiranim vlagom; pecite elektrode na 150 stepeni 2 sata i držite u rerni. Popravite potpuno brušenjem porozne zone i ponovnim{16}}varenjem ispravljenim postupkom.

P: Koja je NDE metoda najbolja za inspekciju Inconel 625 zavarenih spojeva?

O: Odabir NDE metode ovisi o vrsti problema i primjenjivom kodu: (1) Radiografsko testiranje (RT) - najbolje za volumetrijske defekte (poroznost, inkluzije, nedostatak penetracije u korijenskim prolazima cijevi). Industrijski standard za ASME B31.3 Normalni servis fluida. (2) Ultrazvučno testiranje faznog niza (PAUT) - superiornije od konvencionalnog RT za planarne defekte (nedostatak fuzije, vruće pukotine) i pregled debelih- preseka. Sve se više specificira umjesto RT-a za offshore i nuklearne primjene. (3) Ispitivanje penetrantima tečnosti (PT / FPI) - obavezna metoda površinske inspekcije; detektuje površinske-povezane pukotine, poroznost i nedostatak fuzije na prolazu poklopca. (4) Vizuelno testiranje (VT) - potrebno za sve proizvodne zavarene spojeve bez obzira na drugi NDE; provjerava profil perle, podrezivanje i stanje površine. Inconel 625 nije-magnetičan, tako da ispitivanje magnetnim česticama (MT) nije primjenjivo.

P: Može li se Inconel 625 zavariti na ugljični čelik i koji je postupak potreban?

O: Da, Inconel 625 se redovno zavaruje na ugljični čelik u konfiguracijama zavarivanja različitih metala (DMW) -, na primjer, na prijelazu s cijevi od ugljičnog čelika na cijevi od Inconel 625 u kemijskim postrojenjima. Preporučena procedura je: (1) Nanijeti 'maslac' sloj ERNiCrMo-3 metala za punjenje na stranu od ugljičnog čelika, tipično debljine 3-6 mm, koristeći GTAW. (2) Nanesite PWHT na komad od ugljičnog čelika (ako to zahtijeva važeći kod za P-broj ugljičnog čelika) prije nego što napravite spojni zavar. (3) Mašinom ili samljeti sloj putera na čistu površinu. (4) Napravite spojni zavar između ugljičnog čelika premazanog maslacem i Inconela 625 koristeći ERNiCrMo-3 punilo. NEMOJTE primjenjivati ​​PWHT nakon spojnog vara - to bi izazvalo osjetljivost na Inconel 625 HAZ. Posebni WPS/PQR za različitu kombinaciju je potreban prema ASME Odjeljku IX.