Het grootste probleem met lassen
Tijdens het lassen zijn de hoofdcomponenten in de las ijzer en nikkel, die oneindig oplosbaar zijn in elkaar en geen intermetallische verbindingen vormen. Over het algemeen is het nikkelgehalte in de las relatief hoog, dus er zal geen diffusielaag ontstaan in de smeltzone van de gelaste verbinding. Het grootste probleem bij het lassen is de neiging om poriën en hete scheuren in de las te creëren.
1. Huidmondjes
Wanneer staal met nikkel en nikkellegeringen wordt gelast, zijn de belangrijkste factoren die de vorming van poriën in de las beïnvloeden de hoeveelheid zuurstof, nikkel en andere legeringselementen.
①De invloed van zuurstof. Tijdens het lassen kan er meer zuurstof in het vloeibare metaal worden opgelost en zuurstof oxideert met nikkel bij hoge temperatuur om NiO te vormen. NiO kan reageren met waterstof en koolstof in het vloeibare metaal om waterdamp en koolmonoxide te genereren. Wanneer de gesmolten poel stolt, zoals Er is geen tijd om te ontsnappen en de rest in de las zal poriën vormen. Bij de ijzer-nikkellas van puur nikkel en Q235-A ondergedompeld booglassen, hoe hoger het zuurstofgehalte in de las, hoe groter het aantal poriën in de las onder de voorwaarde dat het stikstof- en waterstofgehalte niet veel verandert.
② invloed van nikkel. In ijzer-nikkel lassen is de oplosbaarheid van zuurstof in ijzer en nikkel verschillend. De oplosbaarheid van zuurstof in vloeibaar nikkel is groter dan die in vloeibaar ijzer, terwijl de oplosbaarheid van zuurstof in vast nikkel kleiner is dan die in vast ijzer. Daarom is zuurstof De plotselinge verandering in de oplosbaarheid van nikkel is duidelijker dan de plotselinge verandering in ijzerkristallisatie. Daarom, wanneer het Ni-gehalte in de las 15%~30% is, is de porositeitstendens klein, en wanneer het Ni-gehalte groot is, wordt de porositeitstendens verder verhoogd tot 60%~90%, en zal de opgeloste hoeveelheid staal onvermijdelijk afnemen, dus de neiging om porositeit te vormen verandert. groot.
③ Invloed van andere legeringselementen. Wanneer de ijzer-nikkellas mangaan, chroom, molybdeen, aluminium, titanium en andere legeringselementen bevat of zich aanpast aan de legering, kan de porositeitsweerstand van de las worden verbeterd. Dit komt omdat mangaan, titanium en aluminium deoxidatie-effecten hebben, terwijl chroom en molybdeen de oplosbaarheid in het vaste metaal van de las verhogen. Daarom is de porositeitsweerstand van nikkel- en 1Cr18Ni9Ti-roestvrijstalen lassen hoger dan die van nikkel- en Q235-A-staallassen. Aluminium en titanium binden ook stikstof in een stabiele verbinding en verbeteren ook de lasweerstand tegen porositeit.
2. Hete scheur
Bij het lassen van staal en nikkel en zijn legeringen is de belangrijkste reden voor hete scheuren dat door de hoge nikkellas met dendritische structuur, sommige laagsmeltende eutectische kristallen zich concentreren op de randen van de grove korrels, waardoor de korrels verzwakken. De verbinding tussen hen vermindert de scheurweerstand van het lasmetaal. Bovendien heeft het buitensporig hoge nikkelgehalte van het lasmetaal een aanzienlijke invloed op het hete scheuren van het lasmetaal. Bij de ijzer-nikkellas hebben onzuiverheden zoals zuurstof, zwavel en fosfor ook een grote invloed op de neiging tot hete scheuren van de las.
Wanneer zuurstofvrije flux wordt gebruikt, wordt de hoeveelheid scheuren sterk verminderd door de vermindering van de kwaliteit van schadelijke onzuiverheden zoals zuurstof, zwavel en fosfor in de las, met name de afname van het zuurstofgehalte. Omdat wanneer de gesmolten pool kristalliseert, zuurstof en nikkel Ni+NiO eutectisch kunnen vormen, is de eutectische temperatuur 1438 graden, en zuurstof kan ook het schadelijke effect van zwavel versterken. Daarom is de neiging tot warm scheuren groot wanneer het zuurstofgehalte in de las hoog is.
Legeringelementen zoals Mn, Cr, Mo, Ti, Nb kunnen de scheurbestendigheid van het lasmetaal verbeteren. Mn, Cr, Mo, Ti en Nb zijn allemaal modificatoren, die de lasstructuur kunnen verfijnen en de kristallografische richting ervan kunnen verstoren. Al en Ti zijn ook sterke deoxidatiemiddelen, die het zuurstofgehalte in de las kunnen verminderen. Mn kan de vuurvaste verbinding MnS vormen met S, waardoor de schadelijke effecten van zwavel worden verminderd.
Mechanische eigenschappen van gelaste verbindingen
De mechanische eigenschappen van ijzer-nikkel lasverbindingen zijn gerelateerd aan toevoegmetaalmaterialen en lasparameters. Bij het lassen van puur nikkel en koolstofarm staal, wanneer het Ni-equivalent in de las minder dan 30% is, zal er onder de voorwaarde van snelle afkoeling van de las een martensitische structuur in de las verschijnen, wat resulteert in een scherpe afname van de ductiliteit en taaiheid van de verbinding. Om een betere plasticiteit en taaiheid van de verbinding te verkrijgen, moet het Ni-equivalent in de ijzer-nikkel las daarom groter zijn dan 30%.
