विभिन्न स्टेनलेस स्टील्स के लिए वेल्डिंग विधियों के बारे में

विभिन्न स्टेनलेस स्टील्स के लिए वेल्डिंग विधियों के बारे में

ऑस्टेनिटिक स्टेनलेस स्टील्स

ऑस्टेनिटिक स्टेनलेस स्टील्स में आमतौर पर कई अन्य धातुओं की तुलना में अच्छी वेल्डेबिलिटी होती है। चूंकि वे ठंडा होने पर कठोर नहीं होते हैं, इसलिए वे अच्छी क्रूरता और लचीलापन प्रदर्शित करते हैं और वेल्डिंग से पहले या बाद में प्रीहीटिंग या पोस्ट-हीट उपचार की आवश्यकता नहीं होती है। हालांकि, कुछ परिस्थितियों में, वेल्ड (या भराव धातु) या गर्मी प्रभावित क्षेत्र (HAZ) में दरारें हो सकती हैं।

वेल्ड धातु का जमना पूरी तरह से ऑस्टेनिटिक संरचनाओं में होने की अधिक संभावना है, जो कि छोटी मात्रा में फेराइट युक्त संरचनाओं की तुलना में क्रैकिंग के लिए अतिसंवेदनशील होते हैं। पूरी तरह से ऑस्टेनिटिक ग्रेड में ग्रेड 310, 320 और 330 शामिल हैं। हालांकि, चूंकि सबसे अधिक इस्तेमाल किए जाने वाले ऑस्टेनिटिक स्टेनलेस स्टील्स में वास्तव में फेराइट की छोटी मात्रा होती है, इसलिए यह समस्या वास्तव में उतनी गंभीर नहीं है जितनी कि यह लगता है। उदाहरण के लिए, 316 मिश्र धातु में 3% से 10% फेराइट होता है। Fermomic 50 (XM -19, UNS S20910, 1.3964, नाइट्रोनिक 50), फर्मोमिक 60 (UNS S21800, नाइट्रोनिक 60) और मिश्र धातु 254 (UNS S31254, 1.4547, 254SMO, 6MO) में फारा की छोटी मात्रा भी होती है। ये छोटी मात्रा में फेराइट माइक्रोस्ट्रक्चर अशुद्धियों को भंग करने में सक्षम हैं जो इंटरग्रेन्युलर क्रैकिंग या कम पिघलने बिंदु अलगाव गठन का कारण बन सकते हैं। ये फास्फोरस या सल्फर की उपस्थिति से जुड़े होते हैं, जिन्हें आवारा तत्व माना जाता है क्योंकि उन्हें जानबूझकर नहीं जोड़ा जाता है, लेकिन शुरुआती स्क्रैप, कच्चे माल और प्रक्रियाओं से किया जाता है।

ऑस्टेनिटिक स्टेनलेस स्टील्स में कार्बन वेल्डिंग के बाद वेल्ड धातु या खतरे में अंतर -जंग जंग का कारण बन सकता है। क्रोमियम कार्बाइड्स 550-900 डिग्री के तापमान सीमा में ऑस्टेनिटिक स्टेनलेस स्टील्स के अनाज की सीमाओं पर बनते हैं। इसका मतलब यह है कि कार्बाइड के आसपास का क्षेत्र अब क्रोमियम में कम है क्योंकि मूल धातु में क्रोमियम का प्रसार बहुत धीमा है। कम क्रोमियम सामग्री वाले ये क्षेत्र इसलिए क्षरण के लिए कम प्रतिरोधी हैं और किसी भी संक्षारण में यहां शुरू होने की सबसे अधिक संभावना है। यह घटना वेल्डिंग के दौरान अनुभव किए गए तापमान के कारण हो सकती है और इसे संवेदीकरण के रूप में जाना जाता है।

कार्बन सामग्री को कम करने से पोस्ट-वेल्ड संवेदीकरण की संभावना कम हो जाएगी। इस कारण से, कई मानक ग्रेड 316 एल मिश्र धातु (c <0।

स्थिर ग्रेड, जैसे कि 316ti मिश्र धातु, ऊंचे तापमान पर प्रदर्शन में सुधार के लिए टाइटेनियम परिवर्धन का उपयोग करते हैं। यह भी संवेदीकरण को कम करता है, क्योंकि धातु में कोई भी कार्बन क्रोमियम के बजाय टाइटेनियम के साथ बंधन करना पसंद करेगा।

अंत में, यदि ऑस्टेनिटिक स्टेनलेस स्टील्स को 550-900 डिग्री के बीच विस्तारित अवधि के लिए उजागर किया जाता है, तो हानिकारक सिग्मा चरण फेराइट की छोटी मात्रा से बन सकता है।

डुप्लेक्स और सुपर डुप्लेक्स स्टेनलेस स्टील्स

सबसे आम ऑस्टेनिटिक स्टेनलेस स्टील्स के साथ, माइक्रोस्ट्रक्चर में कुछ फेराइट की उपस्थिति वेल्डिंग के दौरान गर्म दरार की संभावना को सीमित करने में मदद कर सकती है। यह देखते हुए कि डुप्लेक्स और सुपर डुप्लेक्स स्टेनलेस स्टील्स में ऑस्टेनाइट और फेराइट के लगभग समान अनुपात होते हैं, यह निश्चित रूप से एक समस्या नहीं है। इसलिए डुप्लेक्स स्टील्स वेल्ड करना आसान है, लेकिन अवांछनीय माइक्रोस्ट्रक्चर के गठन से बचने के लिए वेल्डिंग प्रक्रिया को योग्य और नियंत्रित किया जाना चाहिए।

डुप्लेक्स स्टेनलेस स्टील्स के साथ मुख्य समस्या फेराइट के परिवर्तन से एक सिग्मा चरण माइक्रोस्ट्रक्चर बनाने की उनकी प्रवृत्ति है। यह परिवर्तन विभिन्न तापमानों और समयों की एक सीमा पर होता है और इसे टीटीटी (तापमान-समय-परिवर्तन) आरेख द्वारा सबसे अच्छा प्रदर्शन किया जाता है। सिग्मा एक गैर-चुंबकीय इंटरमेटालिक चरण है जो लोहे और क्रोमियम से समृद्ध है। सिग्मा चरण के आसपास के क्षेत्र में कम क्रोमियम सामग्री होती है और इसलिए अन्य क्षेत्रों की तुलना में बहुत कम संक्षारण प्रतिरोध होता है। इसके अलावा, सिग्मा चरण में फेराइट के परिवर्तन से voids हो सकता है, जिससे दरारें की उपस्थिति हो सकती है और यांत्रिक शक्ति में एक महत्वपूर्ण कमी हो सकती है, विशेष रूप से प्रभाव को प्रभावित करता है। इसलिए, यदि डुप्लेक्स और सुपर डुप्लेक्स स्टेनलेस स्टील्स को उच्च तापमान के संपर्क में लाया जाता है, तो उनके उत्कृष्ट संक्षारण प्रतिरोध और यांत्रिक गुणों को पूरी तरह से ऑफसेट किया जाएगा।

फेरालियम 255 (UNS S32550, F61, 1.4507) S32760 (F55, 1.4501, शेरोन 100), S32750 (F53, 1.4410, SAF2507) या S32205 (F51, 1.4462, DUPLEX 2205) की तुलना में सिग्मा चरण बनाने की संभावना कम है।

सिग्मा चरण के गठन से बचने के लिए, तापमान पर समय को सीमित करने के लिए वेल्डिंग की स्थिति को नियंत्रित किया जाना चाहिए। जैसा कि TTT आरेख दिखाता है, सिग्मा चरण अपेक्षाकृत कम समय में 800-900 डिग्री पर बन सकता है। वेल्ड क्षेत्र की तुलना में मूल धातु के अपेक्षाकृत बड़े आकार के कारण, वेल्डिंग द्वारा उत्पन्न गर्मी आमतौर पर काफी जल्दी से विघटित हो जाती है। कम तापमान पर लंबे समय तक एक ही माइक्रोस्ट्रक्चरल परिवर्तन हो सकता है। इसलिए, मल्टी-पास वेल्ड्स के लिए, वेल्डिंग तापमान को सीमित करना महत्वपूर्ण है। यह वेल्डिंग हीट इनपुट को कम करके, कुछ कूलिंग प्रदान करके, या वेल्ड पास के बीच रुककर प्राप्त किया जा सकता है।

वेल्डिंग डुप्लेक्स और सुपर डुप्लेक्स स्टेनलेस स्टील्स में एक और बड़ी चुनौती एक संतुलित ऑस्टेनाइट को बनाए रख रही है: फेराइट माइक्रोस्ट्रक्चर। वेल्ड धातु क्षेत्र में, नाइट्रोजन अक्सर खो जाता है। चूंकि नाइट्रोजन एक ऑस्टेनाइट स्टेबलाइजर है, इसलिए वेल्ड क्षेत्र में नाइट्रोजन का नुकसान फेराइट के अधिक अनुपात को प्रोत्साहित करता है, जिसके परिणामस्वरूप यांत्रिक और संक्षारण गुणों का नुकसान होता है। यह एक ओवर-अलॉयड फिलर धातु का चयन करके दूर किया जा सकता है, यानी निकेल (एक और ऑस्टेनाइट स्टेबलाइजर) का एक उच्च प्रतिशत युक्त या नाइट्रोजन का उपयोग करके खुद को परिरक्षण गैस के रूप में उपयोग करके वेल्ड धातु नाइट्रोजन की एक छोटी मात्रा को अवशोषित कर ले।