12.02.2018

Механические свойства сварных соединений дуплексных нержавеющих сталей


Минимальные требования по механическим свойствам при растяжении металла шва из дуплексных нержавеющих сталей приведены в стандартах AWS А5.4 и А5.22, но не в стандарте AWS А5.9. Эти свойства приведены в табл. 7.4. В целом металл шва (хотя и с повышенным содержанием никеля в большинстве случаев) при испытаниях на растяжение имеет механические свойства, соответствующие основному металлу. Отжиг сварных соединений в целом снижает их предел текучести. В конкретных случаях отожженный металл сварного шва может не отвечать минимальным требованиям по пределу текучести основного металла.
Как правило, техническая документация на основной и наплавленный металл не содержит требований по ударной вязкости. В соответствии с некоторыми европейскими стандартами (EN 14532-1) и стандартами промышленного применения требуется ударная вязкость на уровне 40 Дж (приблизительно 30 фут х фунт) при минимальной температуре эксплуатации на образцах с V-образным надрезом. Следовательно, осуществление контроля значения ударной вязкости дуплексных сталей является ключевым моментом при их конкретном применении. Поскольку для указанных сталей характерно высокое содержание феррита, металл шва и ЗТВ могут вести себя аналогично металлу ферритных нержавеющих сталей (т. е. размер зерна и химический состав феррита может влиять на ударную вязкость). Как у основного металла, так и у металла шва существует температура перехода из пластичного состояния в хрупкое вследствие высокой доли феррита в структуре. Если предъявляются требования по ударной вязкости металла ЗТВ, то желательно для обеспечения таких требований использовать основной металл с высоким содержанием азота.
На ударную вязкость металла шва влияет содержание феррита и кислорода. Согласно рис, 7.22 выбор сварочного процесса и присадочного материала может иметь существенное влияние на ударную вязкость (энергию удара). Сварочные процессы, обеспечивающие более низкое содержание кислорода в металле шва, также обеспечивают и более высокую ударную вязкость. Дуговая сварка плавящимся покрытым электродом (SMAW) или дуговая сварка вольфрамовым электродом в защитном газе (GTAW) с низкой погонной энергией обеспечивают более низкую ударную вязкость в состоянии после сварки вследствие более высокого содержания феррита. Использование сварочных материалов с повышенным содержанием никеля, который понижает ферритное число наплавленного металла, может привести к заметным улучшениям, почти приближая уровень ударной вязкости к уровню ударной вязкости основного металла при использовании “низкокислородных” сварочных процессов таких, как SMAW и GTAW.





Яндекс.Метрика