Rätt fyllnadsmetall för att svetsa duplext rostfritt stål

Rätt fyllnadsmetall för att svetsa duplext rostfritt stål

Lämplig fyllnadsmetall för duplext rostfritt stål

Tillverkare letar efter sätt att förenkla svetsprocessen och minimera risken för kostsamma omarbetningar eller, ännu värre, fältfel hos svetsade produkter. I den här artikeln skulle vi diskutera att välja rätt fyllnadsmetall för att svetsa duplext rostfritt stål (SS).

Förstå grunderna för grupper av rostfritt stål

Det finns tre huvudkategorier av SS med hänvisning till dess mikrostruktur: martensitisk, austenitisk och ferritisk. Martensitisk ligger utanför fokus för duplexkvaliteter, så vi lämnar det utanför denna diskussion.

Austenitisk

Austenitisk SS (3XX-serien) används vanligtvis i applikationer som kräver god svetsbarhet. De är mycket formbara och erbjuder ett servicealternativ vid låg temperatur. Ferritisk SS har god styrka, måttlig duktilitet och är relativt billig.

Duplex SS

Duplex SS (DSS) konstruerades för att vara det bästa av två världar. DSS har fått sitt namn från dess metallurgiska mikrostruktur som består av cirka 50 procent austenit och 50 procent ferrit. DSS är material som har förbättrad seghet och nästan dubbelt så stark hållfasthet som austenitisk SS och ferritisk SS, tillsammans med förbättrad korrosionsbeständighet, inklusive spänningskorrosionssprickning (SCC).

Välja rätt fyllnadsmetall

För en tryckkärlapplikation där konstruktören/ingenjören har valt en specifik kvalitet av DSS och bestämt den erforderliga materialtjockleken, måste svetsingenjören välja ett fyllnadsmaterial som matchar för att ge samma egenskaper som beskrivits tidigare. Du har också det extra ansvaret att välja en lämplig svetsprocess som inte försämrar basmetallegenskaperna i den värmepåverkade zonen (HAZ).

Om jobbet till exempel kräver att en 2205-klass av DSS ska svetsas till sig själv, skulle en ER2209 fyllnadsmetall vara en solid match. Men om basmaterialet är 2101 är det viktigt att inse att en mager DSS valdes eftersom materialet är billigare än andra DSS men ändå levererar hög hållfasthet med god utmattningsbeständighet och god korrosionsbeständighet. Det bästa förbrukningsalternativet är den matchande förbrukningsvaran, som är ER2307, men ER2209 skulle vara ett acceptabelt andraval.

Om den högre mängden molybden i ER2209 inte är ett problem för appliceringen av den färdiga produkten, skulle det vara en rimlig match att svetsa alla tre angivna DSS-basmaterialen. På grund av de högre mängderna legering i denna fyllnadsmetall kommer kostnaden förmodligen att bli högre.

Primära faktorer för att välja den bästa fyllnadsmetall

Primära faktorer för att välja den bästa fyllnadsmetallen är:

  • Driftförhållanden som kemisk miljö och temperaturintervall.
  • Flyt- och draghållfasthet, inklusive om krypmotstånd eller hög utmattningshållfasthet krävs.
  • Punktfrätningsmotstånd motsvarande antal (PREN) eller korrosionsbeständighet.
  • Svetsprocess och svetsbarhet.
  • Kostnad.

Återigen är informationen som presenteras långt ifrån uttömmande. Om ytterligare information krävs, skulle mer specifik information om användningen av produkter behövas. Dessutom finns många bra resurser online som kanske kan svara på specifika frågor eller problem.