Trong các hoạt động công nghiệp liên quan đến môi trường nhiệt độ- cao - như phát điện, xử lý hóa dầu và sản xuất hàng không vũ trụ - Hiệu suất của các mối hàn ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu quả an toàn và hoạt động của thiết bị. Các điện cực thông thường thường không chịu được tiếp xúc kéo dài với nhiệt độ cao, dẫn đến các vấn đề như giảm sức mạnh, quá trình oxy hóa và thậm chí là sự thất bại cấu trúc của các mối hàn. Do đó, việc chọn các điện cực được thiết kế đặc biệt cho dịch vụ nhiệt độ - cao là rất quan trọng. Bản phát hành tin tức này phác thảo các loại điện cực khóa được đề xuất cho các ứng dụng nhiệt độ- cao, đặc điểm hiệu suất của chúng và các trường hợp sử dụng điển hình.
Yêu cầu cốt lõi cho các điện cực nhiệt độ -
Trước khi đi sâu vào các đề xuất điện cực cụ thể, điều cần thiết là phải hiểu các yêu cầu hiệu suất cốt lõi đối với dịch vụ nhiệt độ -. Đầu tiên, cao - Độ bền của nhiệt độ không phải là - có thể thương lượng. Các mối hàn phải duy trì đủ lực kéo và điện trở creep ở nhiệt độ cao (thường là trên 400 độ) để tránh biến dạng hoặc gãy dưới tải. Thứ hai, quá trình oxy hóa và chống ăn mòn là rất quan trọng, vì môi trường nhiệt độ -} cao thường liên quan đến các khí phản ứng (ví dụ, hơi nước, carbon dioxide hoặc lưu huỳnh - có chứa khí) có thể làm giảm các mối hàn theo thời gian. Thứ ba, độ ổn định nhiệt là cần thiết để ngăn chặn các thay đổi cấu trúc vi mô (như tăng trưởng hạt hoặc biến đổi pha) làm suy yếu mối hàn khi tiếp xúc với nhiệt độ cao hoặc duy trì ở nhiệt độ cao. Cuối cùng, khả năng tương thích với các vật liệu cơ sở là phím - Các điện cực phải phù hợp với các đặc tính mở rộng thành phần và nhiệt của thép được hàn để giảm thiểu ứng suất dư và nứt.
Các điện cực được đề xuất cho dịch vụ nhiệt độ cao -
1. E310-16/E310-15 (A402/A407)
Các điện cực sê -ri E310 được thiết kế để hàn thép không gỉ austenitic, đặc biệt là thép không gỉ 310, vượt trội trong môi trường nhiệt độ- cao. Các điện cực này chứa nồng độ crom cao (25-26%) và niken (20-22%), tạo thành cấu trúc austenit ổn định chống lại quá trình oxy hóa lên đến 1150 độ.
Ưu điểm hiệu suất: Hàm lượng crom cao của chúng tạo thành một lớp oxit crom dày đặc trên bề mặt mối hàn, ngăn chặn quá trình oxy hóa. Chúng cũng thể hiện khả năng chống leo tuyệt vời ở 800 - 1000 độ và duy trì độ dẻo ngay cả sau khi tiếp xúc với nhiệt độ cao kéo dài.
Các ứng dụng: thường được sử dụng trong các thành phần lò công nghiệp (ví dụ: lớp lót lò, bộ trao đổi nhiệt), cũng như trong các hệ thống ống xả và đường ống nhiệt độ- cao trong các nhà máy hóa dầu. E310 - 16 phù hợp với hàn AC hoặc DC, trong khi E310 - 15 (với lớp phủ hydro thấp) được ưa thích cho các khớp quan trọng đòi hỏi phải nứt hydro tối thiểu.
2. E2209-16/E2209-15 (E2209)
Các điện cực E2209 là các điện cực bằng thép không gỉ song lập, lý tưởng cho dịch vụ nhiệt độ-} cao liên quan đến cả nhiệt và ăn mòn. Chúng kết hợp các cấu trúc vi mô austenitic và ferritic, mang lại sự cân bằng của sức mạnh, độ dẻo dai và khả năng chống lại vết nứt ăn mòn căng thẳng.
Ưu điểm hiệu suất: Với 22% crom, 9% niken và 3% molybdenum, các điện cực này giữ lại cường độ ở nhiệt độ lên tới 600 độ. Cấu trúc song công của chúng chống lại cả quá trình oxy hóa và clorua - do ăn mòn, làm cho chúng phù hợp với nhiệt độ-, cao - môi trường độ ẩm.
Các ứng dụng: Được sử dụng rộng rãi trong các nền tảng dầu khí ngoài khơi, nơi các thiết bị được tiếp xúc với nhiệt độ cao (ví dụ, từ chất lỏng quá trình) và ăn mòn nước mặn. Chúng cũng được sử dụng trong các nhà máy khử muối và lò phản ứng hóa học hoạt động ở 400-600 độ.
3. E7018 - 1 (điện cực bột sắt hydro thấp)
Mặc dù chủ yếu được biết đến với hàn cấu trúc chung, E7018 - 1 điện cực cũng được khuyến nghị cho dịch vụ nhiệt độ cao-} vừa phải (lên đến 500 độ) khi hàn các thép hợp kim thấp-. Lớp phủ hydro thấp - của chúng giảm thiểu hydro - gây ra vết nứt, một mối quan tâm quan trọng trong các ứng dụng nhiệt độ cao trong đó hydro còn lại có thể gây ra sự cố giòn.
Ưu điểm hiệu suất: Các mối hàn được sản xuất với E7018 - 1 Triển lãm độ bền kéo cao (70.000 psi+) và khả năng chống leo tốt ở 400-500 độ. Lớp phủ giàu bột sắt của điện cực đảm bảo thâm nhập sâu và cấu trúc mối hàn dày đặc, làm giảm độ xốp có thể làm suy yếu các khớp dưới nhiệt độ cao.
Ứng dụng: Thích hợp cho các bình áp suất hàn, các thành phần nồi hơi và ống hơi trong các nhà máy điện, trong đó nhiệt độ hoạt động dao động từ 300-500 độ. Chúng đặc biệt có giá trị về độ tin cậy của chúng trong môi trường nhiệt độ theo chu kỳ, chẳng hạn như tua -bin hơi nước.
4. Enicrfe - 3 (điện cực dựa trên niken)
Đối với dịch vụ nhiệt độ cực cao - (trên 800 độ) liên quan đến niken - hợp kim dựa trên hoặc cao - thép hợp kim, enicrfe - 3 điện cực là Go -}} Các điện cực sắt - này cung cấp độ ổn định nhiệt đặc biệt và khả năng chống ăn mòn kim loại nóng chảy.
Ưu điểm hiệu suất: Với hàm lượng niken là 67-71% và hàm lượng crom là 14-17%, chúng duy trì sức mạnh và độ dẻo ở nhiệt độ vượt quá 1000 độ. Chúng cũng có khả năng kháng côi hóa trị và sunf hóa, các vấn đề phổ biến trong lò công nghiệp sử dụng nhiên liệu hydrocarbon.
Ứng dụng: Được sử dụng trong các thành phần hàng không vũ trụ (ví dụ, hệ thống xả động cơ phản lực), các yếu tố sưởi ấm lò công nghiệp và thiết bị nhà máy điện hạt nhân. Chúng thường được chỉ định để hàn các hợp kim Hastelloy®, được sử dụng rộng rãi trong môi trường nhiệt độ- cao.
Tiêu chí lựa chọn cho các điện cực nhiệt độ cao -
Chọn điện cực phù hợp cho dịch vụ nhiệt độ- phụ thuộc vào ba yếu tố chính:
Phạm vi nhiệt độ hoạt động: Đối với nhiệt độ dưới 500 độ, E7018-1 hoặc E2209 có thể đủ. Đối với 500-1000 độ, các điện cực sê-ri E310 được ưa thích. Đối với trên 1000 độ, Enicrfe-3 được khuyến nghị.
Các yếu tố môi trường: Nếu môi trường bao gồm khí ăn mòn hoặc độ ẩm, ưu tiên E2209 (đối với môi trường clorua) hoặc E310 (đối với khí oxy hóa). Đối với nhiệt độ cao -, thấp - Các kịch bản ăn mòn, E7018-1 hoặc Enicrfe-3 có thể phù hợp.
Khả năng tương thích vật liệu cơ bản: Kết hợp thành phần của điện cực với kim loại cơ bản. Ví dụ, sử dụng E310 với thép không gỉ 310 và Enicrfe - 3 với các hợp kim dựa trên niken để tránh ăn mòn điện hoặc sự không phù hợp để mở rộng nhiệt.
Kết luận
Cao - Dịch vụ nhiệt độ đòi hỏi các điện cực cân bằng cường độ, điện trở oxy hóa và độ ổn định nhiệt. Các điện cực sê -ri E310 Excel trong môi trường oxy hóa nhiệt độ cao-, E2209 cung cấp tính linh hoạt trong Cài đặt nhiệt độ cao -, E7018 - Bằng cách sắp xếp lựa chọn điện cực với nhiệt độ hoạt động, điều kiện môi trường và tính chất vật liệu cơ bản, thợ hàn có thể đảm bảo hiệu suất lâu dài, an toàn trong các hệ thống công nghiệp nhiệt độ cao.
Khi các quy trình công nghiệp tiếp tục đẩy các giới hạn của nhiệt độ và áp suất, các tiến bộ trong công nghệ điện cực - như lớp phủ hợp kim cải tiến và thấp - công thức hydro - sẽ tăng cường hơn nữa -} Đối với các ứng dụng cụ thể, các bảng dữ liệu vật liệu tư vấn và tiêu chuẩn ngành (ví dụ: AWS D1.1 cho hàn cấu trúc) vẫn cần thiết để đưa ra các lựa chọn sáng suốt.
