Hầu hết các hư hỏng của đường ống không gỉ trong hệ thống hàn đều bắt đầu từ mối hàn - không phải vì kim loại mối hàn yếu mà vì các quy tắc hàn không gỉ không được tuân thủ. Thép không gỉ Austenitic không cần xử lý nhiệt trước và sau hàn thép cacbon; thay vào đó, nó cần bốn quy tắc yên tĩnh hơn: chất độn phù hợp, lượng nhiệt đầu vào được kiểm soát, nhiệt độ giữa các đường truyền thấp và che chắn ở cả hai mặt của khớp.
Phá vỡ bất kỳ cái nào và kết quả là mẫn cảm, nứt nóng hoặc vùng hàn bị ăn mòn nhanh hơn đường ống xung quanh nó. Hướng dẫn này đặt ra các quy tắc, logic lựa chọn phụ và các lỗi cần tìm.
Mẫu sản phẩm
Thanh & Que
Tấm & Tấm
Cuộn & Dải
Ống & Ống
Lắp: Mặt bích, Tee, Khuỷu tay, Bộ giảm tốc, v.v.
Rèn: Vòng, Trục, Vòng tròn, Khối, v.v.
Tại sao hàn không gỉ lại khác
Hàn thép carbon nhằm tránh nứt hydro và khôi phục độ dẻo dai; hàn không gỉ là để bảo vệ khả năng chống ăn mòn mà nhiệt phá hủy. Khi thép không gỉ austenit được giữ ở dải 425-870 độ - chính xác là những gì xảy ra trong vùng chịu ảnh hưởng nhiệt của mối hàn - cacbua crom kết tủa ở ranh giới hạt và kim loại bên cạnh chúng trở nên cạn kiệt crom và không thể bảo vệ được.
Do đó, mối hàn phải được thực hiện sao cho thời gian trong dải đó được giảm thiểu và chất độn phải được chọn sao cho bản thân kim loại mối hàn vẫn có khả năng chống ăn mòn. Hai mục tiêu đó thúc đẩy mọi quy tắc dưới đây.
Quy tắc 1: kết hợp chất độn với kim loại gốc - và ưu tiên phiên bản có hàm lượng carbon thấp
| Kim loại cơ bản | Chất bổ sung ưa thích | Tại sao |
| 304 / 304L | Loại 308L / 308L | Carbon thấp ngăn ngừa sự nhạy cảm của mối hàn |
| 316 / 316L | Loại 316L | Molypden trong chất độn phù hợp với khả năng chống rỗ |
| 321 / 347 | loại 347 | Niobium ổn định mối hàn, khớp với đế ổn định |
| Song công 2205/2507 | Chất độn song công quá hợp kim (loại 22/25 Cr) | Đảm bảo cân bằng austenite-ferit trong mối hàn |
| Hợp kim niken (625, C276) | Chất độn niken phù hợp (ERNiCrMo-3, ERNiCrMo-4) | Kim loại hàn đáp ứng khả năng chống ăn mòn cơ bản |
Quy tắc chất độn carbon thấp là quy tắc đơn giản nhất và bị vi phạm nhiều nhất: hàn đế 316 bằng chất độn 316L giữ cho lượng carbon của kim loại mối hàn ở mức thấp ngay cả khi đế là 316, và khi đó mối hàn có khả năng chống nhạy cảm cao hơn so với kim loại mối hàn 316. Nó không tốn kém gì và mua một khoản ký quỹ.
Quy tắc 2: kiểm soát nhiệt lượng đầu vào
Lượng nhiệt đầu vào cao có nghĩa là vùng chịu ảnh hưởng nhiệt rộng và có nhiều thời gian hơn trong dải nhạy cảm. Nguyên tắc là tốc độ di chuyển vừa phải, các hạt có dây thay vì dệt rộng và lượng nhiệt đầu vào thấp nhất mà vẫn tạo ra mối hàn chắc chắn. Điều này quan trọng nhất ở những phần mỏng và trong những lần đi đầu tiên, nơi mà mức độ tiếp xúc với nhiệt độ lớn hơn tương ứng.
Quy tắc 3: giữ nhiệt độ ở mức thấp
Đối với thép không gỉ austenit, nhiệt độ giữa các lớp thường được giới hạn ở khoảng 150 độ - mối hàn nhiều lớp phải được làm mát giữa các lớp để nhiệt tích tụ không đẩy mối nối qua dải nhạy cảm quá lâu.
Các lớp song công vẫn nghiêm ngặt hơn, thường bị giới hạn dưới 150 độ và đôi khi gần 100 độ, vì quá nóng làm mất cân bằng pha và có thể hình thành pha sigma. Một thợ lắp đặt xử lý thép không gỉ như thép cacbon và các mối hàn nối tiếp nhau trong khi mối nối vẫn nóng đang tạo ra hiện tượng ăn mòn trong đường ống.
Quy tắc 4: che chắn cả hai bên khớp
Phần gốc của mối hàn austenit sẽ bị oxy hóa ở bên trong nếu nó không được che chắn, và phần gốc bị oxy hóa sẽ trở thành nơi ăn mòn và nhiễm bẩn mà gần như không thể khắc phục được từ bên ngoài.
Rễ GTAW đi vào đường ống bị ăn mòn nghiêm trọng sẽ được làm sạch ngược bằng argon ở bên trong mối nối và quá trình làm sạch được giữ lại cho đến khi gốc được bảo vệ. Bằng chứng của việc bỏ qua quá trình tẩy là phần rễ có vảy sẫm màu - đó là lý do tại sao việc loại bỏ vết nhiệt bên trong là một phần của câu chuyện bề mặt trong hướng dẫn ngâm chua.
Những khiếm khuyết mà thanh tra tìm kiếm
| Khuyết điểm | Gây ra | Kết quả nếu bỏ qua |
| Nứt nóng ở kim loại mối hàn | Đầu vào nhiệt cao, khớp bị hạn chế, tạp chất | Lỗi hàn dưới tải |
| Vùng ảnh hưởng nhiệt nhạy cảm | Quá nóng, đường truyền cao, chất độn sai | Ăn mòn giữa các hạt trong dịch vụ |
| Rễ bị oxy hóa | Không thanh lọc ngược | Rỗ và ô nhiễm ở gốc |
| Giai đoạn Sigma (song công) | Nhiệt độ quá cao, làm mát chậm | Vùng hàn giòn, độ bền thấp |
| Ô nhiễm sắt | Bàn chải và dụng cụ bằng thép carbon | Rỗ và rỉ sét cục bộ trên bề mặt không gỉ |
Những gì cần ghi rõ trên đơn đặt hàng
- Tiêu chuẩn và quy trình hàn: ASME IX hoặc WPS đủ tiêu chuẩn tương đương
- Chất độn: loại được gọi ra (ví dụ:. 316L chất độn cho ống 316)
- Giới hạn nhiệt độ giữa các lớp và yêu cầu thanh lọc ngược đối với dịch vụ ăn mòn
- Kiểm tra sau hàn: VT và RT hoặc UT khi dịch vụ yêu cầu
- Bề mặt: loại bỏ màu nhiệt và tẩy rửa vùng hàn để sử dụng clorua
Câu hỏi thường gặp
Hỏi: Thép không gỉ có cần gia nhiệt trước và xử lý nhiệt sau hàn như thép cacbon không?
Trả lời: Không. Thép không gỉ Austenitic không cần làm nóng trước và đối với hầu hết các dịch vụ, không cần PWHT. Phương pháp xử lý quan trọng là ngược lại: giữ nhiệt độ thấp và làm mát giữa các lần thực hiện để tránh dải nhạy cảm.
Hỏi: Tại sao nên sử dụng chất độn 316L trên ống 316?
Trả lời: Lượng cacbon thấp hơn của chất độn giữ cho kim loại mối hàn có khả năng chống nhạy cảm. Đó là một phương pháp tiêu chuẩn có chi phí thấp và bảo vệ vùng hàn trong dịch vụ clorua.
Câu hỏi: Điều gì xảy ra nếu root pass không được xóa ngược?
A: Bên trong rễ bị oxy hóa. Rễ bị đóng cặn là vị trí ô nhiễm có thể bị rỗ khi vận hành và khó làm sạch trên đường ống đã lắp đặt. Vì lý do này, các dây chuyền quan trọng về ăn mòn chỉ định thanh lọc ngược.
Hỏi: Thép không gỉ song công có khó hàn hơn austenit không?
A: Có - cân bằng pha phải được bảo vệ. Nhiệt độ đầu vào và nhiệt độ giữa các lớp chặt chẽ hơn và chất độn được hợp kim hóa quá mức để duy trì tỷ lệ austenite-ferit. Thủ tục song công đủ tiêu chuẩn là bắt buộc để có kết quả tốt.
