Die Analyse von austenitischen Edelstahlschweißfehlern

Edelstahl kann je nach Organisation in vier Kategorien eingeteilt werden: austenitischer Edelstahl, ferritischer Edelstahl, martensitischer Edelstahl und Duplex-Edelstahl. Die Produktion und Verwendung von austenitischem Edelstahl macht etwa 70 % der gesamten Edelstahlproduktion aus und ist der wichtigste Edelstahltyp. Austenitischer Edelstahl enthält im Allgemeinen mehr Elemente von Cr und Ni. Im Vergleich zu anderen Edelstählen weist austenitischer Edelstahl neben einer hervorragenden Korrosionsbeständigkeit auch Biokompatibilität, gute Formbarkeit und Schweißbarkeit, gute Plastizität, Zähigkeit und nichtmagnetische Eigenschaften auf. Es ist ein Material mit sehr guter Leistung. Daher wird es in vielen Bereichen wie der petrochemischen Industrie, der Biomedizin, der Lebensmittelindustrie, der Schifffahrt usw. häufig eingesetzt.

Austenitischer Edelstahl hat viele Vorteile, aber einige Mängel, die sich auf die Materialeigenschaften auswirken, treten häufig während des Schweißprozesses auf, wie z. B. starke interkristalline Korrosion von Schweißverbindungen, Spannungskorrosion und Heißrissbildung. Sobald diese Mängel auftreten, beeinträchtigen sie definitiv die Lebensdauer des Geräts während des Gebrauchs und verursachen Sicherheitsrisiken. Auf der Grundlage der Analyse und Diskussion der Fehler, die häufig beim Schweißprozess von austenitischem Edelstahl auftreten, haben Forscher Maßnahmen zur Reduzierung oder Vermeidung von Fehlern vorgeschlagen. Es hat eine wichtige Bedeutung und einen wichtigen Referenzwert für die Verbesserung der Lebensdauer von austenitischem Edelstahl und die Erweiterung seiner Anwendungsbereiche.

Es gibt viele Faktoren, die die Schweißqualität von austenitischem Edelstahl beeinflussen, vor allem Materialien, Prozesse und Umgebungen. Interkristalline Korrosion ist das am häufigsten auftretende Problem beim Schweißen von Edelstahl. Durch die Anpassung des Anteils des C-Elements im Schweißmaterial und Grundmetall und die entsprechende Zugabe ferritbildender Elemente unter geeigneten Schweißbedingungen und korrekter Schweißbehandlung kann das Auftreten solcher Fehler grundsätzlich vermieden werden. Der Kohlenstoffgehalt von austenitischem Edelstahl ist sehr niedrig, und etwa 1 % Ti wird dem Stahl als Stabilisator zugesetzt, um die Bildung von Cr-Karbiden zu verhindern und so die Neigung des Stahls zur interkristallinen Korrosion zu beseitigen.

Materialspannungsrisskorrosion ist der Schaden, der durch die kombinierte Wirkung von Spannung und korrosiver Umgebung verursacht wird. Daher können Maßnahmen aus der Umgebung und der Belastung ergriffen werden, um das Auftreten von Spannungskorrosion zu verhindern. Einerseits ist die Veränderung der korrosiven Umgebung im Kontakt mit dem Material eine wirksame Maßnahme zur Vermeidung von Spannungskorrosion. Andererseits ist die Reduzierung bzw. Eliminierung von Eigenspannungen eine weitere wirksame Maßnahme zur Vorbeugung von Spannungskorrosion. Das Auftreten von Spannungskorrosion wird hauptsächlich durch die geringe Wärmeleitfähigkeit und den großen linearen Ausdehnungskoeffizienten von austenitischem Edelstahl bestimmt. Die Eintrittswahrscheinlichkeit kann durch eine Erhöhung des Glühvorgangs nach dem Schweißen verringert werden. Wenn ein Glühen nicht möglich ist, können geeignete Verfahren eingesetzt werden. Der Schweißprozess wird verbessert, gleichzeitig wird der Kontakt mit halogenhaltigen korrosiven Lösungen vermieden und der Sauerstoffgehalt in der Lösung kontrolliert.

Der Heißriss von austenitischem Edelstahl wird hauptsächlich durch die Legierungszusammensetzung, die metallografische Struktur und die Schweißspannung beeinflusst. Daher kann dies durch Anpassung der Legierungszusammensetzung des Schweißmaterials, Kontrolle der vorhandenen metallografischen Struktur und Einführung eines geeigneten Schweißprozesses gesteuert werden. Durch die Anpassung der Legierungszusammensetzung kann die Versprödung von Edelstahl vermieden und verbessert werden. Durch geeignete Maßnahmen in Bezug auf Materialien und Prozesse wird die Lebensdauer von austenitischem Edelstahl erheblich verlängert, was eine wichtige wirtschaftliche Bedeutung hat.

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