Selezione dei materiali di saldatura per tubi criogenici A333Gr3

(1) Acciaio disossidato con alluminio
L'acciaio disossidato con alluminio è un tipo di acciaio molto sensibile all'influenza della velocità di raffreddamento post-saldatura. La maggior parte degli elettrodi per saldatura utilizzati nella saldatura ad arco manuale di acciaio disossidato con alluminio utilizzano elettrodi per saldatura Si-Mn a basso contenuto di idrogeno o elettrodi per saldatura a base di Ni all'1,5% o a base di Ni al 2,0%.

Al fine di ridurre l'apporto termico di saldatura, l'acciaio disossidato con alluminio utilizza generalmente solo saldature multistrato con elettrodi fini inferiori o uguali a ¢ 3 ~ 3,2 mm, in modo che il ciclo termico secondario del cordone di saldatura superiore possa essere utilizzato per affinare l'apporto di calore cereali.

La resistenza all'urto del metallo saldato depositato con elettrodi di saldatura Si-Mn a 50 gradi diminuirà drasticamente all'aumentare dell'apporto di calore. Ad esempio, quando l'apporto di calore aumenta da 18 KJ/cm a 30 KJ/cm, la tenacità perderà più del 60%. Gli elettrodi della serie 1,5% Ni e della serie 2,5% Ni non sono molto sensibili a questo, quindi è meglio utilizzare questo tipo di elettrodo per la saldatura.

La saldatura ad arco sommerso è un metodo di saldatura automatica comunemente utilizzato per l'acciaio disossidato con alluminio. Il miglior filo per saldatura utilizzato per la saldatura ad arco sommerso è quello contenente 1,5~3,5% di nichel e 0,5~1,0% di molibdeno.

Secondo la letteratura, utilizzando filo di saldatura al 2,5% Ni-0,8% Cr-0,5% Mo o al 2% Ni, combinato con un flusso appropriato, il valore di tenacità Charpy del metallo saldato a {{ 7}} gradi possono raggiungere una media di 56-70J (5,7 ~7,1Kgf.m). Anche quando si utilizza filo di saldatura 0,5% Mo e flusso alcalino in lega di manganese, purché l'apporto di calore sia controllato al di sotto di 26 KJ/cm, saldare il metallo con ν∑-55=55J (5,6 Kgf.m) può ancora essere prodotto.

Quando si seleziona il flusso, è necessario prestare attenzione alla corrispondenza di Si e Mn nel metallo di saldatura. Prova sperimentale. Diversi contenuti di Si e Mn nel metallo saldato causeranno grandi cambiamenti nel valore di tenacità Charpy. I contenuti di Si e Mn con i migliori valori di tenacità sono {{0}},1~0,2% Si e 0,7~1,1% Mn. Quando si sceglie il filo di saldatura e ciò va tenuto presente durante il flussaggio.

La saldatura ad arco di tungsteno e la saldatura ad arco di fusione sono meno comunemente utilizzate nell'acciaio disossidato con alluminio. I fili per saldatura sopra menzionati per la saldatura ad arco sommerso possono essere utilizzati anche per la saldatura ad arco di argon.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(2) Acciaio 2,5 Ni e 3,5 Ni
La saldatura ad arco sommerso o la saldatura MIG di acciaio 2,5 Ni e acciaio 3,5 Ni può generalmente essere saldata con lo stesso filo di saldatura del materiale di base. Il Mn è un elemento inibitorio della fessurazione a caldo nell'acciaio a bassa temperatura a basso contenuto di nichel. Mantenere il contenuto di manganese nel metallo saldato intorno all'1,2% è molto vantaggioso per prevenire cricche calde come quelle a cratere da arco. Questo dovrebbe essere preso in considerazione quando si seleziona la combinazione di filo di saldatura e flusso.
L'acciaio 3,5 Ni ha una maggiore tendenza a temperare l'infragilimento, quindi dopo il trattamento termico post-saldatura (ad esempio, 620 gradi × 1 ora, quindi raffreddamento del forno) per eliminare lo stress residuo, ν∑-100 diminuirà drasticamente da 3,8 Kgf da .m a 2,1Kgf.m non possono più soddisfare i requisiti. Il metallo saldato depositato con filo di saldatura al 4,5% Ni-0,2% Mo ha una tendenza molto minore all'infragilimento da rinvenimento. Le difficoltà di cui sopra possono essere evitate utilizzando questo filo di saldatura.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(3) Acciaio 9Ni
L'acciaio 9Ni viene solitamente sottoposto a trattamento termico mediante tempra e rinvenimento o due volte normalizzazione e rinvenimento per massimizzare la sua tenacità a bassa temperatura. Tuttavia, il metallo saldato di questo tipo di acciaio non può essere trattato termicamente come descritto sopra. Pertanto, se si utilizzano materiali di saldatura del sistema ferroso, è difficile ottenere un metallo di saldatura con tenacità a bassa temperatura paragonabile a quella del metallo di base. Attualmente vengono utilizzati principalmente materiali di saldatura ad alto contenuto di nichel. Le saldature depositate da tali materiali di saldatura avranno una struttura completamente austenitica. Sebbene presenti gli svantaggi di una resistenza inferiore rispetto al metallo base in acciaio 9Ni e di un prezzo molto elevato, la frattura fragile non è più un problema serio per questo.

Da quanto sopra si può vedere che, poiché il metallo di apporto è completamente austenitico, la tenacità a bassa temperatura del metallo di apporto utilizzato per la saldatura con bacchette e fili di saldatura è del tutto paragonabile a quella del metallo di base, ma la resistenza alla trazione e il punto di snervamento sono inferiori a quelli del metallo base. L'acciaio contenente nichel è autotemprante, quindi la maggior parte delle bacchette e dei fili di saldatura prestano attenzione a limitare il contenuto di carbonio per ottenere una buona saldabilità.
Il Mo è un importante elemento di rinforzo nei materiali di saldatura, mentre Nb, Ta, Ti e W sono importanti elementi di tenacizzazione e massima attenzione è stata prestata alla selezione dei materiali di saldatura.
Quando per la saldatura viene utilizzato lo stesso tipo di filo per saldatura, la resistenza e la tenacità del metallo saldato ad arco sommerso sono peggiori di quelle della saldatura MIG. Ciò potrebbe essere dovuto alla lenta velocità di raffreddamento della saldatura e alla possibilità che impurità o Si si infiltrino nel flusso. .