7 czerwca 2008

Podobne dokumenty

Rozwój metod spawania łukowego stali nierdzewnych w kierunku rozszerzenia możliwości technologicznych i zwiększenia wydajności procesu

Wymagania wg PN-EN

Stale lean duplex: własności i osobliwości spawania

Metody łączenia metali. rozłączne nierozłączne:

Emisja substancji o działaniu rakotwórczym przy spawaniu niskoenergetycznymi metodami łukowymi stali odpornych na korozję

Austenityczne stale nierdzewne

Zawsze właściwa jakość. Zestawienie Gazów Osłonowych. Linde Gas

Co to jest stal nierdzewna? Fe Cr > 10,5% C < 1,2%

OK Tigrod 308L (OK Tigrod 16.10)*

Stale niestopowe jakościowe Stale niestopowe specjalne

Stal dupleks w efekcie składu chemicznego

Osłonowe gazy spawalnicze -w ujęciu tabelarycznym

Skład chemiczny i wybrane własności mechaniczne stali nierdzewnych przeznaczonych na elementy złączne.

SPIS TREŚCI: Przedmowa Spawalność stali Definicja spawalności stali Wpływ składników stopowych na spawalność stali 19

Nierdzewna stal ferrytyczna

Rok akademicki: 2013/2014 Kod: MIM IS-s Punkty ECTS: 5. Kierunek: Inżynieria Materiałowa Specjalność: Inżynieria spajania

OZNACZENIE EGZAMINU KWALIFIKACYJNEGO SPAWACZA WEDŁUG PN-EN I PN-EN ISO

Newsletter nr 6/01/2005

Właściwa jakość i wydajność. Gazy osłonowe do spawania stali wysokostopowych. Linde Gas

STALE ODPORNE NA KOROZJĘ

ĆWICZENIE Nr 8. Laboratorium InŜynierii Materiałowej. Opracowali: dr inŝ. Krzysztof Pałka dr Hanna Stupnicka

Osłonowe gazy spawalnicze. w ujęciu tabelarycznym

ĆWICZENIE Nr 8. Laboratorium Inżynierii Materiałowej. Opracowali: dr inż. Krzysztof Pałka dr Hanna Stupnicka

Znak PN-EN , PN-EN P195TR1, P195TR2, P235TR1, P235TR2, P265TR1, P265TR2, PN-EN , P195GH, P235GH, P265GH, 16Mo3,

Przedmowa 19 O zespole autorskim 21. Klasyfikacja i charakterystyka procesów spawania i pokrewnych 23. Literatura... 35

Zakres tematyczny. Podział stali specjalnych, ze względu na warunki pracy:

... Definicja procesu spawania łukowego elektrodą topliwą w osłonie gazu obojętnego (MIG), aktywnego (MAG):...

Właściwa jakość i wydajność. Gazy osłonowe do spawania aluminium i jego stopów. Linde Gas

KURS SPAWANIA HARMONOGRAM ZAJĘĆ SZKOLENIA PODSTAWOWEGO. Spawacz metodą MAG Termin realizacji:

(12) TŁUMACZENIE PATENTU EUROPEJSKIEGO (19) PL (11) PL/EP (96) Data i numer zgłoszenia patentu europejskiego:

PIERWIASTKI STOPOWE W STALACH. Publikacja współfinansowana ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

Stal - definicja Stal

Przygotowanie złączy dla spoin

PIERWIASTKI STOPOWE W STALACH

Akademia Morska w Szczecinie Instytut InŜynierii Transportu Zakład Techniki Transportu. Materiałoznawstwo i Nauka o materiałach

Właściwa jakość i wydajność. CORGON gazy osłonowe do spawania stali niestopowych i niskostopowych.

7 czerwca

Zespół Szkół Samochodowych

PN-EN :2010 Spawanie. Szczegóły podstawowych złączy spawanych w stali. Część 1: Elementy ciśnieniowe (oryg.) Zastępuje: PN-EN :2002

KATEDRA WYTRZYMAŁOŚCI MATERIAŁÓW I METOD KOMPUTEROWYCH MECHANIKI. Wydział Mechaniczny Technologiczny POLITECHNIKA ŚLĄSKA W GLIWICACH

The project "TEMPUS - MMATENG"

7 czerwca 2008

1. Harmonogram. Data realizacji. Godziny realizacji zajęć od-do. Miejsce realizacji zajęć/nazwa instytucji (miejscowość, ulica, nr lokalu, nr sali)

NIEKTÓRE WŁASNOŚCI SPAWANYCH ZŁĄCZY MIESZANYCH STALI P91 ZE STALĄ 13HMF W STANIE NOWYM I PO DŁUGOTRWAŁEJ EKSPLOATACJI

Stale odporne na korozję Zasady oznaczania stali odpornych na korozję

... Definicja procesu spawania łukowego ręcznego elektrodą otuloną (MMA):... Definicja - spawalniczy łuk elektryczny:...

OK SFA/AWS A5.4: E308L-16 EN 1600: E 19 9 L R 1 1. rutylowa. Otulina:

LABORATORIUM NAUKI O MATERIAŁACH

C E N N I K K U R S Ó W P O D S T A W O W Y C H ( świadectwo spawacza wystawione przez Instytut Spawalnictwa w Gliwicach )

Badania mechaniczne PN-EN ISO : Wersja angielska Data publikacji: Zastępuje:

Shield-Bright 308L (OK TUBROD 14.20)*

Inżynieria materiałowa : stal / Marek Blicharski. wyd. 2 zm. i rozsz. - 1 dodr. (PWN). Warszawa, Spis treści. Wstęp 11

Rodzaje połączeń Połączenia

... Definicja procesu spawania łukowego w osłonie gazu obojętnego elektrodą nietopliwą (TIG):...

7 czerwca

NORMA TORRO 9 mm / 12 mm - W1/W2/ W3/W4/W5

Części do urządzeń. Części do urządzeń MMA Części do urządzeń TIG Uchwyty do urządzeń TIG Uchwyty do urządzeń MIG/MAG

Konstrukcje spawane : połączenia / Kazimierz Ferenc, Jarosław Ferenc. Wydanie 3, 1 dodruk (PWN). Warszawa, Spis treści

7 czerwca 2008

Wpływ pierwiastków stopowych na właściwości mechaniczne stopiwa

PL B1 (13) B1. (51) IntCl6: C23C 8/26. (54) Sposób obróbki cieplno-chemicznej części ze stali nierdzewnej

OK Autrod 1070 (OK Autrod 18.01)*

WiseRoot+ BARDZO WYDAJNE SPAWANIE WARSTW GRANIOWYCH

STALE STOPOWE KONSTRUKCYJNE. Publikacja współfinansowana ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

MIKROSKOPIA METALOGRAFICZNA

(12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11)

Konstrukcje spawane Połączenia

STALE STOPOWE KONSTRUKCYJNE

WiseRoot+ BARDZO WYDAJNE SPAWANIE WARSTW GRANIOWYCH

LABORATORIUM NAUKI O MATERIAŁACH

ul. Chałubińskiego Warszawa, Poland tel./fax (022) tel. (022)

LAF-Polska Bielawa , ul. Wolności 117 NIP: REGON:

CIENKOŚCIENNE KONSTRUKCJE METALOWE

ĆWICZENIE SP-2. Laboratorium Spajalnictwa. Akceptował: Kierownik Katedry prof. dr hab. B. Surowska

ORZECZENIE Nr ZT/282/11

Kierunek studiów: Mechanika i Budowa Maszyn semestr II, 2016/2017 Przedmiot: Podstawy Nauki o Materiałach II

STABILNOŚĆ STRUKTURALNA STALI P92 W KSZTAŁTOWANYCH PLASTYCZNIE ELEMENTACH RUROCIĄGÓW KOTŁÓW ENERGETYCZNYCH ANDRZEJ TOKARZ, WŁADYSŁAW ZALECKI

Nowoczesne stale bainityczne

OPIS PRZEDMIOTU ZAMÓWIENIA 3. CPV Wymogi techniczne Zgodnie z załącznikiem nr 1

HOT WELD M Drut elektrodowy do spawania łukowego w osłonie gazów ochronnych

PODSTAWY OBRÓBKI CIEPLNEJ

Spawalność niektórych stali i stopów oraz dobór materiałów dodatkowych

Metale nieżelazne - miedź i jej stopy

Druty do stali trudnordzewiejących. Druty do stali wysokostopowych i żaroodpornych. Druty do stopów niklu i miedzi. Druty do stopów aluminium

ZAŁĄCZNIK NR 2 - LISTA KONTROLNA SPAJANIE

OBRÓBKA CIEPLNA STOPÓW ŻELAZA. Cz. I. Wyżarzanie

SPIS TREŚCI. Przedmowa Wybrane zagadnienia z fizyki i chemii gazów... 13

2. Charakterystyka gazów atmosferycznych stosowanych w spawalnictwie

Mgr inż. Jan Patocki (EWE,IWE) Zespół Szkół w Działoszynie. Zmiany zasad egzaminowania spawaczy

Gazy osłonowe Linx = Niższe koszty spawania

Ogólne zasady stosowania podkładek ceramicznych

6. OBRÓBKA CIEPLNO - PLASTYCZNA

Procesy spawalnicze PN-EN 16771: wersja angielska Kolejnictwo -- Infrastruktura -- Spawanie termitowe szyn rowkowych

1. OZNACZANIE STALI WEDŁUG NORM EUROPEJSKICH

SPRAWOZDANIE ĆWICZENIE NR SP

Technologie Materiałowe II

WiseRoot+ BARDZO WYDAJNE SPAWANIE WARSTW GRANIOWYCH

Metody spawania stali nierdzewnych.

Transkrypt:

www.puds.pl 7 czerwca 2008

INSTYTUT SPAWALNICTWA w Gliwicach Osobliwości spawania ferrytycznych stali nierdzewnych oraz stali typu duplex dr inż.. Jerzy Niagaj

Klasyfikacja stali nierdzewnych Austenityczne - stale chromowo-niklowe lub chromowomanganowe, cechujące się dużą odpornością korozyjną i zawierające zazwyczaj około 18 % Cr i 9 % Ni (stale typowe to: AISI 304 EN 1.4301 określana potocznie jako 18-10 lub 18-8 oraz AISI 316 EN 1.4401 z dodatkiem molibdenu) Ferrytyczne - stale ferrytyczne zawierają około 12 % lub 17 % Cr. Stale te pod względem własności wytrzymałościowych są podobne do stali średniostopowych, ale cechują się niższą odpornością korozyjną niż stale austenityczne. Stale te są magnetyczne. Duplex (austenityczno-ferrytyczne) - przy niedużej zawartości niklu (ok. 4-8 %) ich struktura składa się z około 50 % ferrytu i 50 % austenitu. Martenzytyczne - stale te, podobnie jak stale ferrytyczne, zawierają 12% lub 17% Cr, ale jednocześnie więcej węgla, co warunkuje ich wyższą wytrzymałość. Stale te są magnetyczne i hartujace się.

Zużycie stali nierdzewnych J. Charles, How to Select Appropriate Grades in Different Business Climates, Proceedings of the International Stainless Steel Forum Annual Conference and Meetings, Open Panel Session at Helsinki, Finland on 13th May 2005, Brussels, Belgium

Stale ferrytyczne brak niklu 100 % struktura ferrytyczna Podstawowe X2CrNi12 X2CrTi12 X6CrNiTi12 X6Cr13 X6Cr17 X3CrTi17 X2CrMoTi18-2 Gatunki wg PN-EN 10088-2: Specjalne: X2CrTi17 X2CrMoTi17-1 X6CrMoNb17-1 X2CrTiNb18 X6CrNi17-1

Podstawowe obszary stosowania stali ferrytycznych sprzęt AGD urządzenia gastronomiczne elementy dekoracyjne wewnątrz budynków środki transportu kołowego i szynowego windy elewacje zewnętrzne budynków

Osobliwości spawania stali ferrytycznych Stale ferrytyczne są wrażliwe na przegrzanie podczas spawania. W przypadku stosowania dużej energii liniowej, w SWC może nastąpić znaczący rozrost ziaren, któremu towarzyszy wzrost kruchości. Zwiększa się ponadto prawdopodobieństwo powstawania węglików na granicach ziaren, co z kolei powoduje pogorszenie własności plastycznych złączy spawanych. Zwiększenie zawartości chromu zwiększa skłonność do procesów starzenia (kruchość 475 ºС) w temperaturze 400 525 ºС. W związku z powyższym, ferrytyczne stale nierdzewne cechują się ograniczoną spawalnością!

Sposoby spawania stali ferrytycznych Spawanie stali ferrytycznych można dokonywać na dwa sposoby: 1. Z zastosowaniem materiałów spawalniczych o składzie podobnym do składu chemicznego materiału podstawowego. 2. Z zastosowaniem austenitycznych materiałów spawalniczych.

Podstawowe zalecenia dotyczące spawania stali ferrytycznych Przy użyciu do spawania spoiw o składzie stali chromowej, zaleca się stosowanie podgrzewania wstępnego w temperaturze 150 180 ºС, a proces spawania należy prowadzić z zastosowaniem minimalnej energii liniowej. Po zakończeniu spawania zaleca się przeprowadzenie odpuszczania w temperaturze 700 750 ºС.

Podstawowe zalecenia dotyczące spawania stali ferrytycznych Stale chromowe są podatne na korozję międzykrystaliczną w strefie wpływu ciepła (SWC). Odpuszczanie w temperaturze 730 780 ºС zwraca stali odporność korozyjną. Jednocześnie zwiększa się plastyczność metalu wokół spoiny, która uległa pogorszeniu w wyniku spawania.

Podstawowe zalecenia dotyczące spawania stali ferrytycznych Przy zastosowaniu spoiw austenitycznych uzyskuje się spoiny cechujących się większą plastycznością i odpornością korozyjną. Należy jednak pamiętać, że: wytrzymałość złączy zazwyczaj jest niższa od wytrzymałości materiału podstawowego! Kolor spoin będzie ponadto różnił się od koloru materiału podstawowego.

Podstawowe zalecenia dotyczące spawania stali ferrytycznych Przy zastosowaniu spoiw austenitycznych obróbka cieplna po spawaniu może być odsunięta w czasie, co jest szczególnie korzystne podczas prac montażowych. Należy pamiętać, że złącze cechuje się niejednorodnością strukturalną, która potęguje się procesami dyfuzyjnymi, które zachodzą podczas eksploatacji wyrobów w podwyższonych temperaturach.

Podstawowe metody spawania stali ferrytycznych spawanie ręczne elektrodami otulonymi (MMA) spawanie elektrodą topliwą w osłonie gazów (MAG) spawanie elektrodą wolframową w osłonie argonu (TIG) spawanie łukiem krytym (SMAW)

Stale typu duplex 50 % austenitu + 50 % ferrytu Podstawowe X2CrNiN23-4 X2CrNiMoN22-5-3 Gatunki wg PN-EN 10088-2: Specjalne: X2CrNiCuN23-4 X2CrNiMoN29-7-2 X2CrNiMoCuN25-6-3 X2CrNiMoN25-7-4 X2CrNiMoCuWN25-7-4 X2CrNiMoSi18-5-3

Skład chemiczny wybranych gatunków stali typu duplex Gatunek wg EN 10088-2 C max Mn max Zawartość pierwiastków stopowych, [%] Cr Ni Mo N Cu W X2CrNiN 23-4 0.03 2,0 22.0-24.0 3.5-5.5 0.1-0.6 0.05-0.20 0.10-0.60 - X3CrNiMoN 27-5-2 0.05 2,0 25.0-28.0 4.5-6.5 1.3-2.0 0.05-0.20 - - X2CrNiMoN 22-5-3 0.03 2,0 21.0-23.0 4.5-6.5 2.5-3.5 0.10-0.22 - - X2CrNiMoCuN 25-6-3 0.03 2,0 24.0-26.0 5.5-7.5 2.7-4.0 0.15-0.30 1.0-2.0 - X2CrNiMoN 25-7-4 0.03 2.0 24.0-26.0 6.0-8.0 3.0-4.5 0.20-0.35 - - X2CrNiMoCuWN 25-7-4 0.03 1.0 24.0-26.0 6.0-8.0 3.0-4.0 0.20-0.30 0.50-1.0 0.5-1.0

Podstawowe obszary stosowania stali typu duplex konstrukcje przybrzeżno-morskie offshore rurociągi urządzenia dla przemysłu chemicznego urządzenia dla rafinerii urządzenia dla przemysłu papierniczego chemikaliowce

Osobliwości spawania stali typu duplex Struktura dwufazowa stali typu duplex oraz zwiększona zawartość azotu (do 0,3 0,5 %) powoduje prawie dwukrotne zwiekszenie wytrzymałości w porównaniu z tradycyjnymi stalami austenitycznymi. Podwyższona zawartość azotu przyczynia sie także do szybszego powstania austenitu podczas spawania. Struktura dwufazowa tych stali warunkuje niską skłonność do powstania pęknięć gorących oraz zwiększoną odporność korozyjną. Rozrost zieren w strefie wpływu ciepła (SWC) jest istotnie ograniczony.

Osobliwości spawania stali typu duplex Spawanie stali typu duplex może przebiegać za pomocą wszystkich metod spawania, stosowanych do łączenia stali austenitycznych. Nadmieniając niedostatki stali duplex, należy wspomnieć o skłonności do powstania w SWC kruchej fazy sigma σ (475 С). Tego można uniknąć poprzez regulowanie prędkości studzenia.

Spoiwa do spawania stali typu duplex Dzięki zastosowaniu materiałów spawalniczych o odpowiednim składzie chemicznym stopiwa (z reguły o podwyższonej zawartości w niklu i azotu) można uniknąć powstania podwyższonej zawartości ferrytu w spoinie, która powinna mieścić się w zakresie od 22 do 70 %. Przy zastosowaniu odpowiednich materiałów spawalniczych, zawartość ferrytu mieści się w zakresie od 30 do 65 %. Nie zaleca się spawania bez udziału spoiwa!

Ukosowanie brzegów podczas spawania stali typu duplex W związku z mniejszą głębokością wtopienia oraz zwiększoną ciągliwością ciekłego metalu, próg na krewędziach ukosowanych brzegów podczas spawania stali typu duplex powinien być mniejszy niż podczas spawania stali austenitycznych.

Gazy osłonowe podczas spawania stali typu duplex Podczas spawania metodą TIG w skład gazu osłonowego i formującego zaleca się wprowadzić azot N 2. Prędkość spawania tą metodą jest nieco niższa niż podczas łączenia stali austenitycznych. Podczas spawania metodą MIG/MAG zaleca się stosowanie łuku pulsującego. Jako gaz osłonowy można stosować mieszankę Ar z dodatkiem 30 % He i 2-3 % CO 2. Hel zwiększa energię łuku, poprawia rozpływność ciekłego metalu i nieco zwiększa szerokość spoiny.

Osobliwości przygotowania stali nierdzewnych do spawania Podczas wykonywania wszystkich czynności związanych z przetwarzaniem stali nierdzewnych należy stosować urządzenia przeznaczone wyłącznie do przetwarzania tej grupy stali. Stale nierdzewne należy chronić przed wszystkimi materiałami, które mogłyby spowodować ich zanieczyszczenie, a w szczególności przed: ołowiem, cynkiem, miedzią, stopami miedzi oraz stalami niestopowymi i niskostopowymi. Do obróbki stali nierdzewnych należy stosować tylko takie narzędzia, które przeznaczone są dla stali nierdzewnych. Dotyczy to przede wszystkim tarcz ściernych i szczotek drucianych. Wszystkie środki smarownicze, użyte w operacjach kształtowania stali nierdzewnych powinny być dokładnie usunięte z powierzchni wyrobów.

Mocowanie stali nierdzewnych przed spawaniem Mocowanie stali nierdzewnych przed spawaniem jest operacją niezwykle ważną, ponieważ częściowo ogranicza odkształcenie łączonych elementów podczas spawania, będące skutkiem niskiego współczynnika przewodności cieplnej i dużego współczynnika rozszerzalności liniowej. W związku z powyższym mocowanie w pewnym stopniu zapobiega powstaniu niezgodności spawalniczych. Mocowanie może odbywać się w specjalnych przyrządach lub za pomocą zacisków, jak również spoin sczepnych, które podczas spawania stali nierdzewnych powinny być dłuższe i rozmieszczone gęściej w porównaniu do spawania stali niestopowych lub niskostopowych.

Sczepianie stali nierdzewnych przed spawaniem Spoiny sczepne są najczęściej wykonywane z zastosowaniem metod: MMA lub TIG Spoiny te powinny być przed spawaniem dokładnie oczyszczone i pozbawione wad w postaci: pęknięć, zażużleń, pęcherzy i porów.

Osłona grani spoiny podczas spawania stali nierdzewnych Jednym z podstawowych wymagań ogólnych, które należy spełnić podczas łączenia stali nierdzewnych, jest osłona grani spoiny przed utlenianiem, szczególnie podczas spawania metodą TIG (rzadziej MIG).

INSTYTUT SPAWALNICTWA w Gliwicach l p. e n w e z rd Skutki braku osłony grani spoiny podczas spawania stali nierdzewnych t s. w w w e i n e l a

Sposoby osłony grani spoiny podczas spawania stali nierdzewnych gaz formujący substancja chemiczna w postaci pasty podkładka miedziana podkładka ceramiczna podkładka topnikowa

Osłona gazowa grani spoiny podczas spawania stali nierdzewnych Jako gazy formujące podczas spawania metodą TIG (rzadziej MIG) stosuje się: Ar i N 2 oraz ich mieszanki z wodorem

Osłona grani spoiny podczas spawania stali nierdzewnych Za pomocą podkładki miedzianej z kanałem dostarczających gaz formującym

P O D S U M O W A N I E Stale ferrytyczne są trudnospawalne w związku z rozrostem ziaren, któremu towarzyszy zwiększenie kruchości. Do spawania stali ferrytycznych można stosować spoiwa o składzie zbliżonym do składu materiału podstawowego lub spoiwa austenityczne. Stale typu duplex są dobrze spawalne, należy jednak ściśle przestrzegać zaleceń technologicznych spawania w celu uniknięcia powstania w SWC kruchej fazy σ.

Instytut Spawalnictwa oferuje: Doradztwo techniczne i wszechstronną pomoc przy wdrożeniu, próbach spawania oraz badaniu i kwalifikowaniu technologii spawania stali nierdzewnych z zastosowaniem wszystkich metod, w tym metody A-TIG.

INSTYTUT SPAWALNICTWA w Gliwicach DZIĘKUJĘ ZA UWAGĘ dr inż.. Jerzy Niagaj e-mail: Jerzy.Niagaj@is.gliwice.pl ul. Błogosławionego Czesława 16/18 44-100 GLIWICE tel.: (032) 231-00-11; fax: (032) 231-46-52 http://www.is.gliwice.pl