Hàn Inconel 600 với thép cacbon: Quy trình hàn kim loại khác nhau và lựa chọn chất độn

Inconel 600 có thể hàn được với thép cacbon không?

Đúng.Inconel 600có thể được hàn trực tiếp với thép cacbon như ASTM A106 Cấp B, A333 Cấp 6 hoặc A516 Cấp 70 và mối nối là một quy trình chế tạo thông thường, có mã-chứ không phải là một chế tạo kỳ lạ. Nó được làm bằng kim loại độn gốc niken, không bao giờ có chất độn bằng thép cacbon và được coi là mối hàn kim loại khác nhau theo Bộ luật nồi hơi và bình áp suất ASME Mục IX. Bạn có thể thấy đầy đủ các dạng vật liệu cơ bản trênTrang sản phẩm Inconel 600và phạm vi đường ống trênTrang về ống Inconel 600.

Khó khăn ở mối nối này không đến từ hợp kim niken. Inconel 600 là hợp kim sắt austenit niken{2}}crom-có cấu trúc hình khối đặt chính giữa mặt và là một trong những hợp kim dễ hàn hơn trong họ niken: nó có độ dẻo tốt, không cứng lại khi làm mát và dễ dàng chấp nhận kim loại độn. Khó khăn đến từ thép carbon. Thép cacbon có dạng khối-tập trung vào thân, nó cứng lại ở vùng-chịu nhiệt, nó mang nhiều cacbon hơn mức mà hợp kim niken có thể hòa tan và hệ số giãn nở nhiệt của nó cũng khác. Mọi kiểu hư hỏng nghiêm trọng trong mối nối Inconel 600 với thép cacbon đều nằm ở phía thép cacbon của dây chuyền nung chảy, đó là lý do tại sao việc lựa chọn chất độn và kiểm soát nhiệt lại quan trọng hơn kỹ thuật hàn.

Sự kết hợp này xuất hiện ở bất kỳ vị trí nào mà hợp kim niken-chống ăn mòn phải đáp ứng được kết cấu hoặc thành phần thép-có chứa áp suất. Các ví dụ điển hình bao gồm các kết nối vòi phun nhiệt và thiết bị, ống trao đổi nhiệt-với-khớp ống, phần cứng xử lý lò và nhiệt-, các bộ phận đốt và đốt cũng như đường ống cung cấp hơi hạt nhân. Logic kỹ thuật luôn giống nhau: chỉ trả tiền cho hợp kim niken ở những nơi cần khả năng chống ăn mòn hoặc chịu nhiệt độ và để thép carbon đảm nhận phần còn lại. Mối hàn là ranh giới nơi quyết định đó được xác thực hoặc bị mất.

Điểm mấu chốt: mối hàn là mối hàn kim loại không giống nhau. Nó cần có quy trình đủ điều kiện riêng và trình độ thợ hàn riêng. Không thể tái sử dụng quy trình thép cacbon và máy hàn thép cacbon cho mặt hợp kim niken.

Tại sao mối nối thép Inconel 600 với Carbon lại là mối hàn kim loại khác nhau?

Bởi vì hai kim loại cơ bản thuộc về các số ASME P{0}} khác nhau và các cấu trúc tinh thể khác nhau nên ASME Phần IX phân loại mối nối là mối hàn kim loại khác nhau. Inconel 600 là P-Không. 43 Nhóm 1 theo QW/QB-422, với số nhóm ISO 15608 là 43. Thép cacbon như A106 Hạng B, A333 Hạng 6, A516 Hạng 70 và A105 là P-No. 1. Phân loại đó không phải là thủ tục giấy tờ hành chính: nó thay đổi những gì bạn được phép làm trong phân xưởng.

Hậu quả đầu tiên là trình độ chuyên môn về thủ tục. Thông số kỹ thuật quy trình hàn chỉ được chứng nhận trên thép cacbon không bao gồm Inconel 600 và quy trình được chứng nhận chỉ trên Inconel 600 không bao gồm thép cacbon. Các thủ tục phải đủ điều kiện cho sự kết hợp. Hậu quả thứ hai là chế độ kiểm tra. Do mối nối khác nhau tập trung điểm yếu của nó ở đường nóng chảy ferit thay vì ở kim loại mối hàn, ASME Phần IX yêu cầu các mẫu thử uốn ngang bên cạnh các thử nghiệm độ bền kéo, sao cho đường liên kết bị uốn qua toàn bộ độ dày của mặt cắt và bất kỳ vùng chuyển tiếp giòn nào buộc phải lộ ra.

Hậu quả thứ ba là trình độ thợ hàn. Chứng chỉ hiệu suất của thợ hàn được gắn với số P{1}} của kim loại cơ bản và số F{2}} của kim loại phụ, do đó, thợ hàn có chứng chỉ thép cacbon không đủ tiêu chuẩn để chế tạo mối nối này. Trong thực tế, đây là khoảng cách tuân thủ phổ biến nhất được tìm thấy tại chỗ và cũng là khoảng cách thực sự về chất lượng, bởi vì hợp kim niken hoạt động khác khi cầm trên tay: bể bơi chậm, khả năng xuyên thấu thấp hơn đối với dòng điện nhất định và kim loại nhạy cảm hơn với sự nhiễm bẩn.

Bảng 1. Nhóm ASME Phần IX của hai kim loại cơ bản

Bạn nên sử dụng kim loại phụ nào để hàn Inconel 600 với thép cacbon?

Sử dụng kim loại độn gốc niken. ERNiCr-3 (Alloy 82, UNS N06082, AWS A5.14 / ASME SFA-5.14) là mặc định cho GTAW và GMAW, còn ENiCrFe-2 hoặc ENiCrFe-3 (Alloy 182, AWS A5.11 / ASME SFA-5.11) là mặc định cho SMAW. Không sử dụng thép cacbon, crom-molypden hợp kim thấp hoặc thép không gỉ austenit cho mối nối sản xuất.

ERNiCr{12}}3 được quy định ở mức tối thiểu là 67% niken với 18 đến 22% crom, 2,0 đến 3,0% niobi và tantalum, tối đa là 3,0% sắt và tối đa là 0,10% cacbon. Mỗi phần tử có một công việc. Niken cung cấp một nền austenit dẻo, có khả năng chịu được phạm vi thành phần rộng được tạo ra bởi sự pha loãng từ thép. Crom cung cấp khả năng chống oxy hóa và ăn mòn. Niobium là nguyên tố chống nứt: nó kết hợp với lưu huỳnh và phốt pho để tạo thành các hợp chất niobi có độ nóng chảy cao thay vì các màng có nhiệt độ nóng chảy thấp ở ranh giới hạt. Đây chính xác là yếu tố ngăn ngừa hiện tượng nứt do đông đặc trong mối hàn austenit hoàn toàn không chứa ferit delta để rơi trở lại.

Kim loại hàn hợp kim 82 lắng đọng thường đạt độ bền kéo tối thiểu khoảng 552 MPa, cường độ chảy 0,2% khoảng 360 MPa và độ giãn dài từ 30% trở lên, với khả năng sử dụng hữu ích từ khoảng âm 196 C đến cộng 550 C. Những con số đó thoải mái vượt quá thép cacbon mà nó đang nối, điều quan trọng là: kim loại hàn niken phải là phần bền nhất và dẻo nhất của mối nối để bất kỳ biến dạng nào bị buộc ra khỏi phản ứng tổng hợp ferritic giòn dòng.

Bảng 2. Ma trận lựa chọn kim loại phụ cho Inconel 600 thành thép cacbon

Nếu bạn đang tìm nguồn cung ứng kim loại cơ bản cùng lúc với vật tư tiêu hao thì phạm vi tấm và tấm được mô tả trênTrang tấm ASTM B168 UNS N06600, phạm vi thanh và que trênTrang Inconel 600 thanhvà các phụ kiện thường nằm ở cuối các khớp này trêntrang phụ kiện đường ống hàn mông-.

Tại sao ERNiCr-3 là chất độn tiêu chuẩn cho Inconel 600 cho thép cacbon?

ERNiCr-3 là chất độn tiêu chuẩn vì hệ số giãn nở nhiệt của nó nằm giữa thép cacbon và thép không gỉ austenit, và vì nó chịu được độ pha loãng cao mà mối nối không giống nhau chắc chắn tạo ra. Hai đặc tính này giải quyết hai cơ chế hư hỏng thực sự tiêu diệt Inconel 600 đối với các mối hàn thép cacbon: độ mỏi giãn nở nhiệt chênh lệch ở dây chuyền nhiệt hạch và vùng chuyển tiếp cứng, giòn do pha loãng và di chuyển cacbon.

Đối số mở rộng là quyết định. Hệ số giãn nở nhiệt trung bình đo được cho thấy Hợp kim 600 gần giống một cách bất thường với thép cacbon, gần hơn nhiều so với bất kỳ loại thép không gỉ nào thuộc dòng 300{9}}. Đó là lý do tại sao Inconel 600 được chọn ngay từ đầu cho các mối nối lưỡng kim và chuyển tiếp. Điều đó cũng có nghĩa là chất độn không gỉ austenit như ER309L, có hệ số giãn nở gần với thép không gỉ 304 hơn so với kim loại cơ bản, tạo ra sự không khớp mà bản thân tổ hợp kim loại cơ bản không có. Chất độn gốc niken sẽ tránh được sự không phù hợp đó.

Bảng 3. Hệ số giãn nở nhiệt trung bình - tại sao chất độn gốc niken-thắng

Đối số pha loãng cũng quan trọng không kém. Chất độn gốc niken-có hàm lượng niken từ 67% trở lên có thể hấp thụ một lượng sắt đáng kể từ thép cacbon mà vẫn duy trì hoàn toàn austenit và không bị nứt-. Một chất làm đầy nạc hơn không thể. Đây là lý do tại sao ERNiCr-3 không chỉ được sử dụng cho Inconel 600 mà còn được sử dụng để hàn Inconel 600 với thép cacbon, thép không gỉ và các hợp kim niken khác, đồng thời tại sao nó còn được sử dụng làm vật liệu phủ và phết bơ. Logic tương tự áp dụng cho các hướng dẫn hàn chị em choHàn Inconel 625VàHàn Hastelloy C276, trong đó chất độn dựa trên niken-một lần nữa lại là điểm mấu chốt của quy trình.

Điểm quan trọng: Nguyên tắc chung: nếu mối nối sẽ chịu nhiệt độ cao hơn khoảng 315 C (600 F) khi sử dụng hoặc nếu nó sẽ được xử lý nhiệt hoặc nếu dịch vụ có tính axit, hãy chỉ định chất độn gốc niken. Chất độn không gỉ Austenitic là chất độn-nhiệt độ thấp, hậu quả{5}}thấp không nên được sử dụng trên mối nối Inconel 600 với thép cacbon.

Bạn nên tránh những kim loại phụ nào cho thép Inconel 600 thành thép cacbon?

Tránh chất độn bằng thép carbon, chất độn molypden-crom hợp kim thấp{1}} và chất độn không gỉ austenit như ER309L hoặc ER308L. Mỗi loại trong số chúng đều phá hủy khả năng chống ăn mòn của mối nối, tạo ra vùng chuyển tiếp cứng và dễ nứt-hoặc tạo ra hiện tượng giãn nở nhiệt không khớp mà kim loại cơ bản không có. Ngoại lệ duy nhất là chất độn dựa trên niken-được chọn vì lý do dịch vụ cụ thể, là sự thay thế có chủ ý chứ không phải là một lối tắt.

Bảng 4. Những kim loại phụ cần tránh và cơ chế hư hỏng

Tùy chọn không gỉ austenit xứng đáng được cảnh báo cụ thể vì nó được sử dụng rộng rãi ở những nơi khác. ER309L là sự lựa chọn hợp pháp và phổ biến để nối thép carbon với thép không gỉ dòng 300 ở nhiệt độ dưới khoảng 315 C, vì hàm lượng hợp kim cao của nó hấp thụ sự pha loãng từ thép và nó vẫn giữ được chất austenit.

Vấn đề là quy tắc này được viết ra cho mối nối thép cacbon và thép không gỉ. Khi mặt còn lại là Inconel 600, có hệ số giãn nở gần giống với thép cacbon, việc đưa vào chất độn có hệ số giãn nở từ 16 đến 18 um/m/C sẽ tạo ra sự không khớp mà đơn giản là không tồn tại giữa các kim loại cơ bản. Khớp trở nên tồi tệ hơn, không tốt hơn.

Cũng cần tách biệt khái niệm về một sự thay thế có thể chấp nhận được với một sự thay thế. ERNiCrMo-3, chất độn Hợp kim 625, là giải pháp thay thế hợp pháp cho dịch vụ ăn mòn nghiêm trọng. ERNiCrFe-5 và họ ERNiCrFe-7A / ENiCrFe-7 carbon thấp là những lựa chọn thay thế hợp pháp cho hoạt động hạt nhân hoặc nhiệt độ rất cao. Những gì chúng không phải là sự hoán đổi có thể hoán đổi cho nhau: việc thay đổi kim loại phụ sẽ thay đổi một biến số thiết yếu, do đó cần phải có trình độ quy trình mới trước khi có thể sử dụng bất kỳ kim loại phụ nào trong công việc sản xuất.

Khi nào bạn nên chọn chất độn gốc niken{0}}khác?

Chọn ERNiCrMo-3 cho dịch vụ ăn mòn clorua, rỗ hoặc kẽ hở nghiêm trọng hoặc khi mối nối cần cường độ cao hơn. Chọn ERNiCrFe-5 hoặc dòng ERNiCrFe-7A / ENiCrFe-7 cho dịch vụ từ biến ở nhiệt độ rất cao hoặc cho các mối nối hạt nhân có khả năng chống nứt ăn mòn do ứng suất nước sơ cấp được chỉ định. Đối với mọi vấn đề khác, ERNiCr-3 vẫn là câu trả lời đúng và tiết kiệm nhất.

Tài liệu tham khảo hạt nhân đáng được hiểu vì đây là bằng chứng mạnh mẽ nhất cho thấy hóa chất độn không phải là một lựa chọn thẩm mỹ. Các mối hàn hạt nhân khác nhau ban đầu sử dụng chất độn Hợp kim 82 và Hợp kim 182 trên kim loại cơ bản Hợp kim 600. Qua nhiều thập kỷ hoạt động, một số mối nối đó đã phát triển vết nứt do ăn mòn do áp lực nước cơ bản và ngành đã chuyển đổi kết cấu mới sang chất độn crom-có hàm lượng carbon thấp hơn,{6}}cao hơn trong dòng Hợp kim 52/152, có khả năng chống chịu cơ chế đó tốt hơn rõ rệt. Bài học khái quát hóa: để có một khớp nối có tuổi thọ cao{10}}không giống nhau, hãy chỉ định chất độn cho cơ chế xuống cấp mà bạn mong đợi chứ không chỉ cho độ bền kéo trên chứng chỉ.

Lưu ý rằng dòng Hợp kim 52/152 có sự cân bằng-riêng. Những chất độn đó có hàm lượng -không chứa crom và niobium-cao hơn, giúp cải thiện khả năng chống ăn mòn nhưng làm giảm tính lưu loát của bể hàn và tăng độ nhạy cảm với tình trạng thiếu sự kết hợp và nứt do độ dẻo. Chúng chỉ nên được sử dụng theo quy trình phù hợp với chúng và bởi những thợ hàn đã thực hành trên chúng. Ngược lại, ERNiCr-3 lại dễ tha thứ, đó chính xác là lý do tại sao nó vẫn là mặc định trong ngành đối với Inconel 600 đối với thép cacbon.

Quy trình hàn nào hoạt động tốt nhất cho Inconel 600 với thép cacbon?

GTAW là quy trình tốt nhất cho đường chuyền gốc và cho công việc-tường mỏng, GMAW với chuyển phun phù hợp với đường chuyền lấp đầy dày hơn và SMAW là lựa chọn hiện trường thực tế. Hàn hồ quang chìm và hàn hồ quang lõi thuốc -không được khuyến nghị cho mặt niken vì chất trợ dung tương tác với hợp kim và lượng nhiệt đầu vào cao hơn sẽ làm tăng độ pha loãng và sự di chuyển cacbon.

Quá trình lựa chọn tuân theo trực tiếp các tính chất của hợp kim niken. Inconel 600 có độ dẫn nhiệt khoảng 15 W/m/K so với khoảng 50 W/m/K của thép carbon, do đó nhiệt tập trung ở hồ quang thay vì lan đi. Điều đó tạo ra khả năng thâm nhập sâu hơn và vùng chịu ảnh hưởng nhiệt rộng hơn{5}}đối với cùng một dòng điện, nghĩa là bạn phải chạy dòng điện thấp hơn và di chuyển đều đặn thay vì ở nhà. Bể hàn cũng hoạt động chậm hơn so với bể thép, do đó nó làm ướt thành khớp ít dễ dàng hơn và cần vòng cung dài hơn một chút cũng như thao tác cẩn thận hơn để tránh thiếu sự kết dính.

Bảng 5. So sánh quá trình hàn bên Inconel 600

Bạn nên sử dụng thông số hàn nào cho thép Inconel 600 với thép cacbon?

Sử dụng dòng điện thấp nhất để tạo ra phản ứng tổng hợp hoàn toàn, giữ nhiệt đầu vào ở mức vừa phải khoảng 0,5 đến 1,8 kJ/mm (khoảng 13 đến 45 kJ/in) và giữ nhiệt độ giữa các đường truyền ở hoặc dưới 150 C (300 F). Phạm vi tham số bên dưới là điểm khởi đầu điển hình để phát triển quy trình; các giá trị chi phối công việc sản xuất là những giá trị được ghi trong thông số kỹ thuật quy trình hàn đủ tiêu chuẩn của bạn.

Bảng 6. Thông số hàn điển hình của Inconel 600 trên thép cacbon

Hai quyết định tham số quan trọng hơn những quyết định còn lại. Đầu tiên là nhiệt đầu vào. Quá nhiều nhiệt đầu vào sẽ mở rộng vùng ảnh hưởng nhiệt-trên thép cacbon, làm tăng độ pha loãng của cặn niken với sắt và thúc đẩy kết tủa crom cacbua trong hợp kim niken.

Quá ít nhiệt đầu vào có nguy cơ thiếu sự hợp nhất, đây là một khiếm khuyết nghiêm trọng trong mối hàn niken vì vũng chảy chậm không chảy vào các góc hẹp như cách mà bể thép làm. Thứ hai là nhiệt độ giữa các đường truyền. Hợp kim niken không cần chế độ truyền nóng. Để mỗi đường chuyền nguội tự nhiên, đo nhiệt độ giữa các đường chuyền trước khi bắt đầu đường chuyền tiếp theo và không làm nguội mối nối bằng nước để tăng tốc độ này.

Dòng điện và sự phân cực cũng khiến con người vấp ngã. GTAW trên hợp kim niken chạy trên điện cực âm một chiều, giống như thép không gỉ. Điện cực Niken SMAW thường chạy bằng điện cực dương một chiều, ngược lại với cài đặt điện cực âm-được sử dụng cho nhiều điện cực thép cacbon và một số thương hiệu cũng chạy bằng dòng điện xoay chiều. Luôn tuân theo bảng dữ liệu của nhà sản xuất điện cực vì độ phân cực ảnh hưởng đến độ xuyên thấu, hình dáng hạt và xu hướng xốp.

Bạn nên chuẩn bị khớp và thanh lọc nó như thế nào?

Gia công một rãnh-góc V-60 đến 70 độ với mặt gốc 1,5 đến 2,0 mm và khe hở chân răng 2,0 đến 3,0 mm, làm sạch cả hai mặt bằng kim loại sáng bằng dụng cụ dành riêng cho hợp kim niken và-làm sạch các phần kín bằng argon để giữ lượng oxy bên trong ở mức dưới khoảng 100 ppm. Việc chuẩn bị khớp không mang tính thẩm mỹ ở khớp này; nó là một biện pháp kiểm soát nứt.

Inconel 600 đặc biệt nhạy cảm với lưu huỳnh và các chất ô nhiễm có độ tan chảy thấp. Lưu huỳnh, phốt pho, chì và các nguyên tố tương tự tạo thành các màng-có độ nóng chảy thấp ở ranh giới thớ trong kim loại hàn hoàn toàn austenit và gây ra nứt nóng. Các nguồn trên sàn chế tạo thông thường bao gồm chất lỏng cắt, chất làm mát gia công, sơn, thuốc nhuộm bố cục, mực đánh dấu, cặn băng dính và chất bôi trơn chứa lưu huỳnh hoặc clorua{6}}. Biện pháp khắc phục mang tính quy trình: loại bỏ tất cả bằng dung môi lưu huỳnh-không chứa clorua, hàm lượng lưu huỳnh thấp-như axeton hoặc cồn isopropyl, sử dụng bàn chải không gỉ hoặc niken chưa bao giờ chạm vào thép cacbon và không để bụi mài thép cacbon lắng xuống bề mặt niken.

Đối với đường ống, ống và các phần kín, bề mặt bên trong phải được bảo vệ bằng lớp lót phía sau. Không có nó, phần rễ sẽ bị oxy hóa ở bên trong và tạo thành một vảy thô, có màu thường được gọi là đường. Sugaring không chỉ là một khiếm khuyết về mặt thẩm mỹ: nó phá hủy khả năng chống ăn mòn cục bộ, tạo ra vết nứt ở chân răng và rất khó loại bỏ khi mối nối được đóng lại. Sử dụng đập thanh lọc gần khớp nối, dành đủ thời gian thanh lọc để thay thế không khí và xác minh mức oxy thay vì đoán.

Bảng 7. Mục tiêu chất lượng khí thanh lọc cho root pass

Bạn có cần làm nóng trước mặt thép cacbon không?

Thường thì không. Inconel 600 không bao giờ yêu cầu gia nhiệt trước và thép cacbon thuộc nhóm P-Không. 1 Nhóm 1 có lượng cacbon tương đương dưới khoảng 0,42 và độ dày lên tới khoảng 19 mm thường có thể được hàn ở nhiệt độ môi trường xung quanh, miễn là bề mặt khô và trên điểm sương. Việc làm nóng trước trở nên cần thiết đối với các phần dày hơn, lượng carbon tương đương cao hơn, các mối nối có độ hạn chế cao, điều kiện môi trường xung quanh lạnh hoặc khi quy định quản lý hoặc thông số kỹ thuật của chủ sở hữu yêu cầu.

Mục đích của việc làm nóng trước ở mối nối này không phải để giúp ích cho hợp kim niken. Mục đích là làm chậm tốc độ làm nguội của vùng chịu ảnh hưởng nhiệt của thép cacbon-để nó không chuyển thành martensite cứng và để mọi hydro hòa tan có thời gian thoát ra ngoài trước khi mối hàn nguội đi. Đó là lý do tại sao quá trình gia nhiệt trước được điều khiển hoàn toàn bởi mặt thép carbon và tại sao lượng carbon tương đương của thép chứ không phải Inconel 600 lại xác định xem liệu nó có cần thiết hay không. Sử dụng công thức IIW để tính toán: CE=C + Mn/6 + (Cr + Mo + V)/5 + (Ni + Cu)/15.

Bảng 8. Hướng dẫn làm nóng trước cho mặt thép cacbon

Điểm mấu chốt: Không áp dụng phương pháp làm nóng trước cho mặt Inconel 600. Chỉ làm nóng mặt thép carbon và không bao giờ để hợp kim niken vượt quá 150 C (300 F) tại bất kỳ thời điểm nào trong quy trình.

Có cần-Xử lý nhiệt mối hàn sau đối với Inconel 600 với thép cacbon không?

Không, không phải cho mặt niken. Kim loại hàn Inconel 600 và ERNiCr-3 không yêu cầu xử lý nhiệt sau-hàn và việc sử dụng phương pháp này một cách không cần thiết sẽ có hại: sự di chuyển cacbon qua dây chuyền nhiệt hạch tăng tốc lên trên khoảng 480 C và phạm vi nhiệt độ-xử lý nhiệt đối với thép cacbon nằm trên ngưỡng đó. Xử lý nhiệt sau hàn chỉ được yêu cầu khi mặt thép carbon kích hoạt nó theo quy định quản lý hoặc trong các điều kiện sử dụng.

Ba yếu tố kích hoạt bao gồm hầu hết mọi trường hợp. Theo Quy trình đường ống ASME B31.3, Bảng 331.1.1 yêu cầu xử lý nhiệt sau hàn đối với thép cacbon P-Không. 1 khi độ dày thành danh nghĩa vượt quá 19 mm, ở nhiệt độ 593 đến 649 C (1100 đến 1200 F). Theo ASME BPVC Phần VIII Phân khu 1, UCS{21}}56 quy định bắt buộc phải có độ dày danh nghĩa trên 38 mm, với miễn trừ có điều kiện từ 32 đến 38 mm khi duy trì mức làm nóng trước tối thiểu là 95 C. Và theo NACE MR0175 / ISO 15156, bất kỳ mối hàn thép carbon hoặc thép hợp kim thấp nào trong môi trường chua phải đáp ứng độ cứng tối đa 22 HRC (khoảng 248 HV), trong thực tế có nghĩa là xử lý nhiệt bất kể độ dày.

Khi không thể tránh khỏi việc xử lý nhiệt, giải pháp kỹ thuật đúng đắn là không xử lý nhiệt cho mối nối hoàn chỉnh khác nhau. Đó là sử dụng phương pháp bôi trơn, được mô tả trong phần tiếp theo, để tạo ra bề mặt di chuyển cacbon và xử lý nhiệt trước khi thực hiện mối hàn cuối cùng. Đây là quyết định thủ tục quan trọng nhất về tính toàn vẹn- cao của Inconel 600 đối với việc chế tạo thép cacbon.

Bảng 9. Đăng-các thông số và thông số xử lý nhiệt mối hàn

Bơ là gì và khi nào bạn nên sử dụng nó?

Bơ là phương pháp lắng đọng một hoặc nhiều lớp chất độn gốc niken-trên mặt thép cacbon, gia công phẳng bề mặt đó, thực hiện-xử lý nhiệt sau hàn trên thành phần thép cacbon và chỉ sau đó hoàn thiện mối nối bằng chất độn gốc niken{2}}. Sử dụng nó bất cứ khi nào mặt thép carbon phải được xử lý nhiệt, khi thép carbon là vật rèn dày hoặc có độ bền cao hoặc khi điều kiện hiện trường khiến việc xử lý nhiệt có kiểm soát của mối nối hoàn chỉnh là không thực tế.

Cơ chế này rất đơn giản khi bạn biết nơi xảy ra hư hỏng. Sự di chuyển cacbon xảy ra ở ranh giới giữa thép ferit và lớp trầm tích niken crom-cao hơn. Trong mối hàn trực tiếp, ranh giới đó là mối hàn sản xuất, do đó, bất kỳ phương pháp xử lý nhiệt nào áp dụng cho mối nối đều làm hỏng mối hàn sản xuất. Nếu bạn phết bơ vào thép cacbon trước, ranh giới di chuyển cacbon sẽ được tạo ra bên trong hoạt động phết bơ và có thể được xử lý nhiệt theo ý muốn. Sau đó, mối hàn sản xuất tiếp theo được thực hiện hoàn toàn giữa kim loại mối hàn gốc niken-và Inconel 600, là mối nối austenit-với-austenit không cần xử lý nhiệt và hoạt động dễ dự đoán hơn nhiều.

Trên thực tế, bơ có nghĩa là tối thiểu có hai lớp lắng đọng, thường là lớp lắng đọng từ 5 đến 8 mm được gia công trở lại bề mặt phẳng khoảng 3 đến 4 mm. Sau đó, thành phần được phết bơ sẽ được xử lý nhiệt, kiểm tra và khảo sát độ cứng nếu dịch vụ có tính axit và chỉ sau đó mối nối mới được hoàn thiện. Mối nối đã hoàn thiện được hàn bằng cùng chất độn gốc niken{6}}và được kiểm tra như bình thường. Chi phí tăng thêm là có thật, nhưng nó hầu như luôn rẻ hơn so với mối hàn không giống nhau bị hỏng trong môi trường có nhiệt độ-cao hoặc chua.

Bạn hàn Inconel 600 với thép cacbon từng bước như thế nào?

Trình tự bên dưới là thứ tự hoạt động tiêu chuẩn cho một mối nối tuân thủ mã-. Hai bước mà mọi người bỏ qua và gây ra hầu hết các lỗi là quy trình và trình độ thợ hàn ở bước 3 và 4 và xác minh thanh lọc ở bước 6.

1. Xác nhận sự kết hợp vật liệu và cơ sở thiết kế

Xác định thông số kỹ thuật chính xác của sản phẩm Inconel 600 (ví dụ: ống ASTM B167 hoặc tấm ASTM B168) cũng như loại và độ dày thép cacbon chính xác. Ghi lại nhiệt độ thiết kế, chất lỏng sử dụng, chất lỏng sử dụng có chua hay không và mã đường ống hoặc mã tàu chi phối mối nối. Điều này xác định xem việc xử lý nhiệt trước hay sau mối hàn-sẽ được kích hoạt bởi mặt thép cacbon.

2. Chọn kim loại phụ và viết WPS

Chọn ERNiCr-3 (Hợp kim 82) cho GTAW và GMAW, hoặc ENiCrFe-2 / ENiCrFe-3 (Hợp kim 182) cho SMAW. Ghi lại chất độn, quy trình, cực tính, phạm vi dòng điện và điện áp, tốc độ di chuyển, khí bảo vệ, khí hỗ trợ hoặc khí thanh lọc, giới hạn nhiệt độ giữa các đường hàn và phạm vi nhiệt đầu vào trong Thông số kỹ thuật quy trình hàn.

3. Thực hiện đúng quy trình với các động tác uốn cong bên

Hàn một phiếu giảm giá thử nghiệm kết hợp cả hai số P{0}} và kiểm tra nó. Bởi vì mối nối là một mối hàn kim loại khác nhau, ASME Phần IX yêu cầu các mẫu thử uốn ngang bên cạnh các thử nghiệm độ bền kéo, sao cho đường nóng chảy ferit bị căng và bất kỳ vùng chuyển tiếp giòn nào cũng lộ ra.

4. Trình độ thợ hàn trên hợp kim niken

Đánh giá năng lực của từng thợ hàn bằng bài kiểm tra hiệu suất trên mặt hợp kim niken. Một thợ hàn chỉ đủ tiêu chuẩn về thép cacbon thì không đủ tiêu chuẩn để hàn Inconel 600, vì trình độ hiệu suất của thợ hàn gắn liền với Số P{2}}của kim loại cơ bản và Số F-của chất độn F.

5. Chuẩn bị mối nối và làm sạch nó

Gia công rãnh-góc V- 60 đến 70 độ với mặt chân răng từ 1,5 đến 2,0 mm và khe hở chân răng từ 2,0 đến 3,0 mm. Nghiền hoặc gia công cả hai mặt thành kim loại sáng bằng dụng cụ dành riêng cho hợp kim niken, sau đó lau bằng dung môi có hàm lượng lưu huỳnh thấp,-không chứa clorua. Loại bỏ tất cả sơn, dầu, mực đánh dấu và các hợp chất chứa lưu huỳnh.

6. Thiết lập khí thanh lọc và làm nóng trước nếu cần

-Thanh lọc lại các mối nối ống và ống bằng argon và giữ mức oxy bên trong ở mức dưới khoảng 100 ppm để rễ cây không bị oxy hóa hoặc tạo đường. Chỉ áp dụng làm nóng trước cho mặt thép carbon khi lượng carbon tương đương, độ dày, mức giới hạn hoặc nhiệt độ môi trường yêu cầu và không bao giờ làm nóng trước mặt Inconel 600 trên 150 C.

7. Hàn với đầu vào nhiệt được kiểm soát và các hạt xâu chuỗi

Hàn gốc bằng GTAW sử dụng ERNiCr-3 và DCEN. Đặt các hạt dọc thay vì dệt rộng, giữ cho vũng hàn nhỏ và kiểm soát nhiệt đầu vào trong phạm vi nêu trên WPS. Theo dõi liên tục nhiệt độ giữa các đường hàn và để mối nối nguội trở lại dưới 150 C giữa các lần hàn.

8. Xử lý bơ và nhiệt trước khi hoàn thiện mối nối nếu cần

Nếu mặt thép cacbon phải được-xử lý nhiệt sau mối hàn, hãy lắng ít nhất hai lớp chất độn gốc niken-trên mặt thép cacbon, gia công phẳng bề mặt được phết bơ, thực hiện-xử lý nhiệt sau mối hàn riêng trên bộ phận đó và chỉ sau đó hoàn thiện mối nối bằng chất độn gốc niken- để mối hàn cuối cùng không bao giờ nhìn thấy nhiệt độ xử lý nhiệt-.

9. Kiểm tra, thử nghiệm và lập hồ sơ

Thực hiện kiểm tra bằng mắt, sau đó kiểm tra chất thẩm thấu thuốc nhuộm và kiểm tra bằng chụp X quang hoặc siêu âm theo quy định. Tiến hành khảo sát độ cứng trên dây chuyền tổng hợp ferritic khi dịch vụ có tính axit. Xác minh kim loại phụ và kim loại cơ bản bằng nhận dạng vật liệu rõ ràng, đồng thời lưu trữ WPS, PQR, chứng chỉ thợ hàn và biểu đồ xử lý nhiệt-trong gói dữ liệu mối hàn.

Nếu mối nối là một đường ống hoặc kết nối ống, các phụ kiện và mặt bích ở phía thép cacbon thường được bao phủ bởi các thông số kỹ thuật tiêu chuẩn của sản phẩm; cáitrang phụ kiện đường ống rènvàtrang tổng quan về mặt bíchgiải thích cách các thành phần đó được chỉ định và đặt hàng sao cho quy trình hàn và các hạng mục được mua luôn nhất quán.

Khiếm khuyết nào xảy ra trong mối hàn thép Inconel 600 với thép cacbon?

Các khiếm khuyết chủ yếu là vết nứt do đông đặc ở kim loại mối hàn niken, vết nứt do hydro-hỗ trợ trong vùng chịu nhiệt-của thép cacbon, thiếu sự hợp nhất từ ​​bể hàn niken chậm chạp, độ xốp do nhiễm bẩn hoặc khả năng che phủ khí kém, quá trình oxy hóa rễ do làm sạch không đủ và sự di chuyển cacbon với vùng chuyển tiếp cứng liên quan. Mỗi cái đều có một nguyên nhân cụ thể và một biện pháp kiểm soát cụ thể.

Bảng 10. Khuyết tật, nguyên nhân và cách phòng ngừa

Làm thế nào để bạn có đủ điều kiện về quy trình và thợ hàn cho công việc này?

Bạn xác định đặc tính kỹ thuật của quy trình hàn bằng bản ghi xác nhận quy trình kết hợp cả hai số P{0}} và bạn kiểm tra nó bằng các uốn ngang bên ngoài các bài kiểm tra độ bền kéo. Sau đó, bạn xác định chất lượng riêng cho từng thợ hàn theo hợp kim niken, vì trình độ chuyên môn của thợ hàn được gắn với Số P-của kim loại cơ bản và Số F-của chất độn và không chuyển từ thép cacbon.

Yêu cầu uốn cong bên là trọng tâm kỹ thuật của trình độ chuyên môn. Thử nghiệm độ bền kéo ngang trên mối nối không giống nhau thường thất bại ở kim loại cơ bản yếu hơn và cho bạn biết rất ít về đường nung chảy. Một mẫu uốn cong bên được gia công toàn bộ độ dày và được uốn cong sao cho đường nhiệt hạch ferritic ở trạng thái căng chính xác ở vùng nơi tồn tại vùng chuyển tiếp cứng hoặc dải-cacbon cạn kiệt và nó bộc lộ vấn đề trước khi khớp nối đi vào hoạt động. ASME Mục IX QW-462.2 xác định mẫu thử và QW-423 chi phối sự kết hợp kim loại cơ bản khác nhau. Đối với vật liệu dày hơn khoảng 12 mm, uốn cạnh là phương pháp tiêu chuẩn vì chúng kiểm tra toàn bộ độ dày của mặt cắt.

Bảng 11. Các tiêu chuẩn cần thiết cho mối nối Inconel 600 với thép cacbon

Làm thế nào để bạn kiểm tra và kiểm tra khớp?

Bắt đầu bằng việc kiểm tra bằng mắt, thêm thử nghiệm thẩm thấu thuốc nhuộm với chất thẩm thấu-lưu huỳnh và-halogen thấp, sau đó kiểm tra siêu âm bằng tia X hoặc mảng-theo giai đoạn theo yêu cầu của thiết kế. Thêm khảo sát độ cứng trên dây chuyền nung chảy ferit cho dịch vụ chua, xác minh vật liệu bằng nhận dạng vật liệu tích cực và xác nhận rằng kim loại mối hàn niken về cơ bản không chứa ferit.

Hai điểm kiểm tra dành riêng cho các mối hàn niken khác nhau. Đầu tiên là vật liệu thử nghiệm chất thẩm thấu phải đủ tiêu chuẩn dành cho hợp kim niken: chất thẩm thấu tiêu chuẩn có thể mang lưu huỳnh và halogen tấn công niken ở nhiệt độ, do đó bản thân thử nghiệm có thể trở thành nguồn ăn mòn. Thứ hai là độ cứng quan trọng ở phía ferritic chứ không phải phía niken. Đường di chuyển độ cứng được đặt ngang qua dây chuyền nung chảy và vào vùng chịu ảnh hưởng nhiệt-của thép cacbon sẽ cho bạn biết liệu chiến lược xử lý nhiệt-làm nóng sơ bộ có thực sự hiệu quả hay không.

Bảng 12. Phương pháp kiểm tra mối hàn Inconel 600 với thép cacbon

Những tiêu chuẩn và quy tắc nào chi phối Inconel 600 đối với hàn thép cacbon?

Mối nối này được quản lý bởi ASME BPVC Phần IX về trình độ chuyên môn, theo quy tắc xây dựng áp dụng cho thiết bị thiết kế và xử lý nhiệt, theo thông số kỹ thuật kim loại phụ của AWS dành cho vật tư tiêu hao và theo NACE MR0175 / ISO 15156 bất cứ khi nào dịch vụ có chứa hydro sunfua.

Bảng 13. Tiêu chuẩn và mã số Inconel 600 hàn thép cacbon

Đối với các dự án cũng liên quan đến cấp độ niken hoặc molypden hợp kim cao, cần kiểm tra hướng dẫn song song trongHướng dẫn cơ bản về Hastelloy C276vàHướng dẫn sử dụng Inconel 625, bởi vì logic hàn không giống nhau và cấu trúc chất lượng là giống nhau mặc dù các hóa chất phụ gia khác nhau.

Inconel 600 vs Inconel 625 vs Thép Carbon: So sánh cấp

Inconel 600 là hợp kim sắt có mục đích chung,-niken-crom{4}}có nhiệt độ cao và là loại hợp kim dễ hàn nhất trong ba loại với thép cacbon. Inconel 625 bổ sung molypden và niobi để có độ bền và khả năng chống clorua cao hơn nhiều, đồng thời kim loại phụ của nó là bản nâng cấp tiêu chuẩn cho dịch vụ khắc nghiệt. Thép carbon là vật liệu kết cấu kinh tế mang tải trọng và áp lực. Sự so sánh dưới đây giải thích những đặc tính nào thúc đẩy quyết định bổ sung nào.

Bảng 14. So sánh cấp độ liên quan đến hàn không giống nhau

Một điểm thực tế từ bảng: cả Inconel 600 và Inconel 625 đều nằm trong P-Không. 43, do đó, quy trình đủ điều kiện trên một quy trình không tự động bao gồm quy trình kia. Thông số kỹ thuật kim loại cơ bản là một biến số thiết yếu, vì vậy nếu một dự án sử dụng cả hai loại, hãy xác định từng loại. Sự so sánh rộng hơn giữa hợp kim niken và thép không gỉ được đề cập trongSo sánh Inconel 625 và 316Lvà trongSo sánh Inconel 625 và Incoloy 825.

Điều gì quyết định chi phí của mối hàn Inconel 600 với thép cacbon?

Chi phí chủ yếu là gói kiểm tra và đánh giá chất lượng, không phải kim loại ký gửi. Chất độn dựa trên niken{1}}có giá cao hơn vài lần trên mỗi kg so với chất độn bằng thép cacbon, nhưng một quy trình đủ tiêu chuẩn duy nhất có thể bao gồm một số lượng lớn các mối nối tương tự, trong khi chất lượng quy trình, chất lượng thợ hàn, khí tẩy, khảo sát độ cứng và bất kỳ-xử lý nhiệt sau hàn nào phần lớn đều là chi phí cố định phải chịu một lần và sau đó được khấu hao.

Ba quyết định di chuyển chi phí nhiều nhất. Đầu tiên, liệu có cần bơ hay không: nó bổ sung quá trình lắng đọng, gia công và một chu trình xử lý nhiệt-riêng biệt, nhưng nó chuyển một vấn đề xử lý nhiệt-không thể quản lý được thành một vấn đề có thể quản lý được. Thứ hai, liệu mã quản lý có kích hoạt quá trình xử lý nhiệt sau{4}}màn hàn hay không: việc duy trì dưới ngưỡng 19 mm theo ASME B31.3 sẽ tránh được toàn bộ hoạt động. Thứ ba, bao nhiêu công việc được thực hiện trong xưởng chứ không phải ngoài hiện trường, vì hàn tại hiện trường (hợp kim niken) cần có tấm chắn gió, kiểm soát thanh lọc và một thợ hàn đủ tiêu chuẩn cho vị trí này. Kinh tế tiền chế cho loại công việc này được kiểm tra trongso sánh chi phí đúc sẵn ống ống và so sánh chi phí hàn tại hiện trường.

Điều đáng chú ý là chi phí kỹ thuật của việc sử dụng sai chất độn sẽ cao hơn nhiều so với chi phí của chính chất độn. Một mối hàn không giống nhau trong nhà máy hóa chất hoặc đường dẫn khí chua có nghĩa là mất năng suất, phải làm lại,{1}}kiểm tra lại và thường là quy trình được sửa đổi. Sự bất đối xứng đó là lý do tại sao chất độn dựa trên niken-được chỉ định làm tùy chọn mặc định thay vì tùy chọn cao cấp.

Câu hỏi thường gặp

Inconel 600 có hàn được thép cacbon không?

Đúng. Inconel 600 (UNS N06600) hàn đáng tin cậy với thép cacbon chẳng hạn như ASTM A106 Cấp B hoặc A516 Cấp 70 khi sử dụng kim loại độn gốc niken. Mối nối được phân loại là mối hàn kim loại không giống nhau nên cần có quy trình và thợ hàn đủ tiêu chuẩn riêng về hợp kim niken. Các ứng dụng điển hình bao gồm kết nối giếng nhiệt và vòi phun, ống trao đổi nhiệt-đến{10}}khớp nối ống, phần cứng lò và các bộ phận hạt nhân.

Nên sử dụng kim loại phụ nào để hàn Inconel 600 với thép cacbon?

Sử dụng kim loại độn gốc niken. ERNiCr-3 (Hợp kim 82, UNS N06082, AWS A5.14) là lựa chọn tiêu chuẩn cho GTAW và GMAW, và ENiCrFe-2 hoặc ENiCrFe-3 (Hợp kim 182, AWS A5.11) là lựa chọn tiêu chuẩn cho SMAW. Những chất độn này phù hợp chặt chẽ với sự giãn nở nhiệt của thép cacbon, chịu được sự pha loãng từ thép và chống lại hiện tượng nứt do đông đặc vì hàm lượng niobi của chúng liên kết với lưu huỳnh và phốt pho.

Tôi có thể sử dụng ER309L để hàn Inconel 600 với thép carbon không?

Không dành cho-nhiệt độ cao hoặc dịch vụ quan trọng. ER309L được sử dụng rộng rãi để nối thép cacbon với thép không gỉ dưới khoảng 315 C (600 F), nhưng đối với thép cacbon với Inconel 600, chất độn austenit có hệ số giãn nở nhiệt khoảng 18 micromet trên mét trên độ C so với khoảng 12 đối với thép cacbon. Sự không phù hợp đó tập trung sức căng ở dây chuyền nhiệt hạch ferritic và gây ra hiện tượng mỏi nhiệt và nứt. Chất độn gốc niken{10}}chẳng hạn như ERNiCr-3 được ưu tiên sử dụng ở mọi nhiệt độ.

Số ASME P{0}}của Inconel 600 là gì?

Inconel 600 (UNS N06600) là P-Không. 43 Nhóm 1 trong ASME BPVC Phần IX, được liệt kê trong QW/QB-422. Số nhóm ISO 15608 của nó cũng là 43. Thép carbon như A106 Cấp B, A333 Cấp 6, A516 Cấp 70 và A105 là P-Không. 1. Do hai kim loại cơ bản mang Số P khác nhau nên ASME Phần IX coi mối nối như một mối hàn kim loại khác nhau.

Có cần gia nhiệt trước khi hàn Inconel 600 với thép cacbon không?

Thường thì không. Bản thân Inconel 600 không bao giờ cần gia nhiệt trước và thép cacbon ở dạng P-Không. 1 có lượng cacbon tương đương dưới khoảng 0,42 và độ dày lên tới khoảng 19 mm thường có thể được hàn ở nhiệt độ môi trường xung quanh với điều kiện bề mặt khô và trên điểm sương. Việc làm nóng trước trở nên cần thiết đối với các phần dày hơn, lượng carbon tương đương cao hơn, độ kiềm chế cao, nhiệt độ môi trường xung quanh thấp hoặc khi quy định quản lý hoặc thông số kỹ thuật của chủ sở hữu yêu cầu.

Có cần-cần xử lý nhiệt sau hàn đối với mối hàn Inconel 600 với thép cacbon không?

Không dành cho mặt niken. Kim loại hàn Inconel 600 và ERNiCr-3 không cần xử lý nhiệt sau hàn và việc sử dụng nó một cách không cần thiết sẽ có hại vì quá trình di chuyển cacbon tăng tốc lên trên khoảng 480 C. Xử lý nhiệt chỉ được yêu cầu khi mặt thép cacbon kích hoạt nó, ví dụ như độ dày thành trên 19 mm theo ASME B31.3 Bảng 331.1.1, trên 38 mm theo ASME VIII Phân khu 1 UCS-56 hoặc đối với bất kỳ dịch vụ chua nào theo NACE MR0175 / ISO 15156.

Tại sao sự di chuyển carbon xảy ra trong Inconel 600 sang các mối hàn thép carbon?

Carbon di chuyển vì hai bên có hoạt tính carbon rất khác nhau. Ở nhiệt độ sử dụng hoặc xử lý nhiệt-trên khoảng 480 C, carbon từ thép ferit khuếch tán về phía-phía crom niken cao hơn và kết tủa dưới dạng cacbua crom dọc theo ranh giới nhiệt hạch. Điều đó để lại một dải ferit mềm,{5}}đã nghèo cacbon trong thép và một dải giàu cacbua cứng, giòn-ở bề mặt. Giải pháp khắc phục là chất độn gốc niken-giúp tăng hàm lượng niken trong vùng nhiệt hạch và giảm hoạt tính cacbon, kết hợp với độ pha loãng tối thiểu và tránh xử lý nhiệt không cần thiết.

Nguyên nhân gây nứt khi hàn Inconel 600 với thép cacbon là gì?

Bốn cơ chế chiếm ưu thế. Sự đông cứng hoặc nứt nóng trong bể hàn austenit, được thúc đẩy bởi lưu huỳnh và phốt pho; hydro-hỗ trợ tạo vết nứt trong vùng chịu nhiệt cứng-ở mặt thép cacbon, được dẫn động bởi lượng cacbon tương đương cao và không cần gia nhiệt trước; độ mỏi giãn nở nhiệt khác nhau ở dây chuyền nhiệt hạch ferit, do sự giãn nở không khớp; và giảm căng thẳng-hoặc nứt do giãn khi khớp được xử lý nhiệt ở nhiệt độ sai. Chất độn niken- chứa niobi, bề mặt sạch sẽ, đầu vào nhiệt được kiểm soát và bộ điều khiển làm nóng trước chính xác cả bốn.

Bơ trong hàn kim loại khác nhau là gì?

Bơ hóa là phương pháp lắng đọng một hoặc nhiều lớp chất độn gốc niken-trên mặt thép cacbon, gia công phẳng bề mặt đó, tự xử lý nhiệt thành phần thép cacbon rồi hoàn thiện mối nối bằng chất độn gốc niken-. Nó tách bề mặt di chuyển cacbon khỏi mối hàn cuối cùng và cho phép thép cacbon nhận được-xử lý nhiệt sau hàn mà mã hoặc dịch vụ yêu cầu mà không bao giờ để mối hàn niken đã hoàn thiện tiếp xúc với nhiệt độ đó.

Nên sử dụng khí bảo vệ nào cho GTAW trên Inconel 600?

Sử dụng 100 phần trăm argon cho hầu hết công việc GTAW, với tốc độ khoảng 10 đến 15 lít mỗi phút. Đối với các phần dày hơn hoặc khi cần làm ướt và thẩm thấu tốt hơn, hãy sử dụng hỗn hợp argon và helium chẳng hạn như 75% helium với 25% argon. Không sử dụng các loại khí chứa carbon dioxide hoặc nitơ-vì có thể gây ra hiện tượng xốp và hình thành nitrit. Đối với GMAW, argon chứa 15 đến 25% helium là điển hình.

Thợ hàn có cần trình độ chuyên môn đặc biệt đối với Inconel 600 không?

Đúng. Chứng chỉ hiệu suất của thợ hàn theo ASME Phần IX được gắn với số P{1}} của kim loại cơ bản và số F- của kim loại phụ, do đó, thợ hàn chỉ đủ tiêu chuẩn về thép cacbon thì không đủ tiêu chuẩn để hàn Inconel 600. Mỗi thợ hàn phải vượt qua bài kiểm tra hiệu suất riêng biệt trên hợp kim niken bằng cách sử dụng quy trình đủ tiêu chuẩn trước khi làm việc trên các mối nối sản xuất.

Nhiệt độ giữa các đường hàn tối đa cho hàn Inconel 600 là bao nhiêu?

Giữ nhiệt độ giữa các lớp ở mức hoặc dưới 150 C (300 F) khi hàn Inconel 600 và đặc biệt là khi hàn nó với thép cacbon. Nhiệt độ giữa các lớp quá cao làm chậm quá trình làm mát, thúc đẩy kết tủa cacbua crom và sự phát triển hạt trong hợp kim niken, làm tăng độ pha loãng từ thép và làm tăng nguy cơ nứt nóng và mất khả năng chống ăn mòn. Để mối nối nguội tự nhiên giữa các lượt thay vì làm nguội nó.

Làm thế nào để bạn kiểm tra mối hàn Inconel 600 với thép carbon?

Bắt đầu bằng việc kiểm tra bằng mắt, sau đó kiểm tra chất thẩm thấu thuốc nhuộm bằng cách sử dụng chất thẩm thấu có hàm lượng-lưu huỳnh thấp và-halogen thấp, sau đó kiểm tra siêu âm bằng tia X hoặc mảng{2}}theo giai đoạn theo yêu cầu của thiết kế. Thêm một cuộc khảo sát độ cứng trên dây chuyền nung chảy ferit khi dịch vụ có tính axit, xác minh chất độn và kim loại cơ bản bằng cách xác định vật liệu dương tính và xác nhận không có ferit trong kim loại mối hàn niken. Các uốn cong bên phá hủy trên phiếu đánh giá quy trình là bước kiểm tra nhạy cảm nhất trên dây chuyền nhiệt hạch ferritic.

Inconel 600 có hàn được inox 316 không?

Có, và nó dễ dàng hơn hàn thép cacbon. Cả thép không gỉ Inconel 600 và 316 đều là austenit, do đó không có cấu trúc tinh thể không khớp và không có nguy cơ di chuyển carbon ở cùng độ lớn. ERNiCr-3 vẫn là chất độn được ưa thích vì nó có khả năng chịu pha loãng và chống nứt nóng, mặc dù các chất độn có hàm lượng molypden cao hơn như ERNiCrMo-3 được sử dụng khi có vấn đề về rỗ hoặc kháng clorua.

Sự khác biệt giữa ERNiCr-3 và ERNiCrMo-3 là gì?

ERNiCr-3 (Hợp kim 82) là chất độn sắt-crom niken-có khoảng 67% niken, 18 đến 22% crom và 2 đến 3% niobi, đồng thời nó là lựa chọn tiêu chuẩn để hàn Inconel 600 với thép cacbon. ERNiCrMo-3 (chất độn hợp kim 625) bổ sung khoảng 9% molypden và 3,5% niobium, mang lại khả năng chống rỗ, ăn mòn kẽ hở và clorua tốt hơn nhiều, cộng với độ bền cao hơn. Chọn ERNiCrMo-3 cho dịch vụ ăn mòn nghiêm trọng hoặc độ bền mối nối cao hơn và lưu ý rằng sự thay đổi đòi hỏi phải có trình độ quy trình mới.

Mối hàn Inconel 600 với thép cacbon có cần PWHT cho dịch vụ chua không?

Mặt niken thì không, nhưng mặt thép carbon thì có. NACE MR0175 / ISO 15156 giới hạn độ cứng của mối hàn và vùng nhiệt-bị ảnh hưởng-ở 22 HRC (khoảng 248 HV) đối với thép cacbon và thép hợp kim-thấp trong dịch vụ chua và vùng-bị ảnh hưởng bởi nhiệt-thường vượt quá mức đó khi lượng cacbon tương đương ở trên khoảng 0,42. Giải pháp thực tế là bôi bơ vào thép cacbon, xử lý nhiệt thành phần đó để đáp ứng giới hạn độ cứng, xác minh nó bằng khảo sát độ cứng, sau đó hoàn thiện mối nối bằng chất độn gốc niken.

Làm thế nào để ngăn chặn tình trạng rỗ trong mối hàn Inconel 600?

Sự sạch sẽ và độ phủ khí quyết định kết quả. Tẩy dầu mỡ và lau sạch mối nối bằng dung môi lưu huỳnh-không chứa clorua, hàm lượng-lưu huỳnh thấp, loại bỏ tất cả sơn, mực đánh dấu và các hợp chất chứa lưu huỳnh-, sử dụng bàn chải không gỉ hoặc niken chuyên dụng và không bao giờ để bụi mài bằng thép cacbon làm nhiễm bẩn bề mặt niken. Sau đó, sử dụng luồng khí bảo vệ chính xác, che chắn vũng hàn khỏi gió lùa, làm sạch các phần kín bằng argon và giữ cho dây phụ sạch và khô.

Giới hạn tương đương carbon cho mặt thép carbon là gì?

Sử dụng công thức IIW, CE=C + Mn/6 + (Cr + Mo + V)/5 + (Ni + Cu)/15. Thép có lượng cacbon tương đương trên khoảng 0,42 được coi là khó hàn vì vùng -chịu nhiệt sẽ cứng lại và dễ bị nứt do hydro. Đối với mối nối Inconel 600 với thép cacbon, điều này quan trọng vì vùng bị ảnh hưởng bởi nhiệt ferrit{12}}là nơi các mối hàn khác nhau thường xuyên bị hỏng nhất, do đó lượng cacbon tương đương cao hơn có nghĩa là làm nóng trước, kiểm soát nhiệt đầu vào và thường là khảo sát độ cứng.

Chi phí hàn Inconel 600 với thép cacbon là bao nhiêu?

Bản thân mối hàn là một phần nhỏ của chi phí. Chất độn dựa trên niken{1}}có giá tính trên mỗi kg cao hơn vài lần so với chất độn bằng thép cacbon và việc bôi bơ, đánh giá quy trình, đánh giá chất lượng thợ hàn, khí tẩy, khảo sát độ cứng và bất kỳ-xử lý nhiệt sau hàn nào cũng sẽ cộng thêm số giờ kiểm tra và kỹ thuật. Yếu tố chi phí chủ yếu thường là gói chất lượng hơn là kim loại lắng đọng, đó là lý do tại sao một quy trình đủ tiêu chuẩn duy nhất nên được sử dụng lại trên nhiều mối nối tương tự như mã cho phép.

Quy trình hàn tốt nhất cho Inconel 600 với thép cacbon là gì?

Hàn hồ quang vonfram bằng khí là quy trình tốt nhất cho quá trình hàn gốc và cho công việc-tường mỏng vì nó giúp kiểm soát nhiệt chính xác và sạch,{1}}không có xỉ. Hàn hồ quang kim loại khí với chuyển phun phù hợp với lớp hàn dày hơn và hàn hồ quang kim loại được che chắn là lựa chọn thực tế với điện cực ENiCrFe-2 hoặc ENiCrFe-3. Hàn hồ quang chìm và hàn lõi thuốc thông thường không được khuyến khích cho mặt niken vì tương tác từ thông và lượng nhiệt đầu vào cao hơn.

Các câu hỏi dưới đây là những câu hỏi mà các kỹ sư, nhà chế tạo và nhóm mua sắm thường hỏi nhất về Inconel 600 để hàn thép cacbon. Để biết thêm các câu hỏi về hợp kim niken, hãy xem phầnChỉ số Câu hỏi thường gặp về Hợp kim JN.

Sản phẩm liên quan và đọc thêm

Tổng quan về sản phẩm Inconel 600 (UNS N06600)- dạng vật liệu cơ bản, thông số kỹ thuật và ứng dụng

Ống Inconel 600- ống liền mạch và hàn cho dịch vụ-nhiệt độ cao và clorua

Tấm ASTM B168 UNS N06600- tấm và tấm dùng cho bình chứa, tấm ống và phần cứng lò nung

Mặt bích Inconel 600- các thành phần mặt bích và vòi phun được rèn

Mọi điều bạn cần biết về Inconel 600- thuộc tính, sự ăn mòn và sự lựa chọn

Những điều bạn nên biết về Inconel 600- ghi chú chế tạo thực tế

Tính chất và công dụng của ống Inconel 600Lựa chọn theo hướng ứng dụng --

Ứng dụng của Inconel 600- ngành-theo-chế độ xem ngành

Trang cung cấp ống Inconel 600- thứ tự, dung sai và tài liệu

Lợi ích của sản phẩm Inconel 600- nơi hợp kim kiếm được chi phí

Hướng dẫn hàn Inconel 625- quy trình, thông số và kim loại phụ cho hợp kim chị em

Hướng dẫn hàn Hastelloy C276- hàn hợp kim niken mang molypden-

Hướng dẫn trung tâm Inconel 625- cụm nội dung Inconel 625 đầy đủ

Hướng dẫn cơ bản về Hastelloy C276- cụm nội dung C276 đầy đủ

Lựa chọn ống hợp kim niken theo loại axit- hợp kim phù hợp với dịch vụ hóa học

Cách chọn ống hợp kim niken cho nhà máy hóa chất- quy trình lựa chọn

Incoloy 825 vs Hastelloy C276 cho khí chua- lựa chọn nguyên liệu dịch vụ chua

Thiết bị hóa chất- thiết bị được chế tạo dành cho dịch vụ ăn mòn

Giải pháp ngành dầu khí- vật liệu thượng nguồn, trung nguồn và hạ nguồn

Giải pháp kỹ thuật hàng hải- nước biển và vật liệu ngoài khơi

Chế tạo sẵn ống ống so với hàn hiện trường- so sánh chi phí và chất lượng

Nghiên cứu điển hình: Ống cuộn Inconel 625 cho cơ sở LNG- ví dụ về dự án chế tạo

Ống Inconel- phạm vi ống hợp kim niken hoàn chỉnh

Thép InconelTổng quan về dòng hợp kim -

Ống hợp kim niken- toàn bộ dòng sản phẩm

Tấm và tấm Inconel- dòng sản phẩm phẳng

Thanh tròn Inconel- phạm vi thanh và thanh

Thép tấm và tấm- sản phẩm phẳng bằng carbon và không gỉ

Ống và ống thép- sản phẩm dạng ống bằng carbon và không gỉ

Phụ kiện đường ống hàn đối đầu-- phụ kiện cho hệ thống đường ống hàn

Phụ kiện đường ống rèn- linh kiện rèn áp suất cao-

Mặt bích- loại mặt bích và lựa chọn

Thép không gỉ 316- loại austenit thường được kết hợp với hợp kim niken

Thép không gỉ 304- cấp độ austenit có mục đích chung-

Giới thiệu về hợp kim JN- năng lực sản xuất và hệ thống chất lượng

Cần vật liệu Inconel 600 hoặc thép carbon cho mối nối này?

JN Alloy cung cấp ống, ống, tấm, thanh, mặt bích và phụ kiện Inconel 600 theo thông số kỹ thuật ASTM / ASME với chứng chỉ kiểm tra nhà máy, báo cáo PMI và khả năng truy xuất nguồn gốc đầy đủ. Hãy cho chúng tôi biết sự kết hợp kim loại cơ bản của bạn và chúng tôi sẽ giúp bạn kết hợp các dạng sản phẩm với quy trình hàn của bạn.Xem sản phẩm Inconel 600.