Kun je 2205 met 316 lassen?

De vraag of je verschillende roestvrijstalen kunt lassen, specifiek kwaliteit 2205 duplex roestvrij staal naar kwaliteit 316 austenitisch roestvrij staal,is een veel voorkomende in de fabricage en engineeringHet korte antwoord is:ja, het is mogelijk om 2205 tot 316 te lassen, maar het vereist een zorgvuldige beschouwing van de verschillende materiële eigenschappen, mogelijke uitdagingen,en de keuze van geschikte lasprocedures en verbruiksartikelen om een gezond en corrosiebestendig verbinding te garanderen.

Het is van cruciaal belang om de fundamentele verschillen tussen deze twee soorten roestvrij staal te begrijpen voordat u een dergelijke las probeert te maken.316 is een molybdeenhoudend austenitisch roestvrij staal dat bekend staat om zijn uitstekende corrosiebestendigheidDe microstructuur bestaat voornamelijk uit austeniet,een met het gezicht gecentreerde kubische kristallenstructuur die bijdraagt aan de ductiliteit en vormbaarheid ervan.

Graad 2205, daarentegen, is een duplex roestvrij staal,wat betekent dat de microstructuur een mengsel is van ongeveer gelijke verhoudingen van austenite en ferriet (een lichaam-gecentreerde kubus kristalstructuur)Deze tweefasige structuur geeft 2205 een aanzienlijk voordeel ten opzichte van 316 op het gebied van sterkte (ongeveer twee keer de opbrengststerkte), weerstand tegen spanningscorrosie (SCC),en corrosie door putten en spleten, met behoud van een goede lasbaarheid, hoewel deze in het algemeen meer gecontroleerde lasparameters vereist dan austenitische soorten.

Bij het lassen van uiteenlopende metalen zoals 2205 en 316 kunnen de verschillen in hun chemische samenstelling en fysische eigenschappen tot verschillende mogelijke problemen leiden als ze niet goed worden aangepakt.Deze uitdagingen draaien vooral om:

1Vorming van ongewenste intermetalen fasen:Duplex roestvrij staal zoals 2205 is gevoelig voor de vorming van broze intermetalen fasen, zoals sigma fase, chi fase en Laves fase,indien gedurende langere tijd aan hoge temperaturen wordt blootgesteldIn de eerste plaats is het belangrijk dat de verwarming van de twee delen van de verwarmingsproces in het bijzonder in het temperatuurbereik van 650 tot 950°C (1200 tot 1740°F) plaatsvindt.de warmte-invoer tijdens ongelijksoortig lassen kan nog steeds bevorderen hun vorming in de 2205 warmte-aangetaste zone (HAZ) als niet zorgvuldig gecontroleerd.

2Differentiële thermische expansie:2205 en 316 hebben licht verschillende coëfficiënten van thermische uitbreiding.potentieel tot vervorming leidende, scheuren of verminderde vermoeidheid, vooral in dikkere secties of beperkte gewrichten.

3. Ferrietgehalte in het gelaste metaal:Het bereiken van de juiste ferriet-austenietbalans in het lasmetaal is cruciaal voor optimale sterkte en corrosiebestendigheid in duplex roestvrij staal.Bij het lassen van 2205 tot en met 316 met behulp van standaard austenitische vulmetalen, zal de resulterende laslaag waarschijnlijk een overwegend austenitische structuur hebben met een lager ferrietgehalte dan gewenst voor optimale prestaties,potentieel in gevaar brengen van de sterkte en SCC weerstand van het gewrichtVooral aan de 2205-zijde.

4Corrosiebestendigheid:Hoewel beide materialen een goede corrosiebestendigheid bieden, verschillen hun specifieke weerstandsmechanismen en prestaties in bepaalde omgevingen.Het lasmetaal en de HAZ van beide materialen moeten voldoende corrosiebestendigheid behouden om een voorkeursaanval bij of in de buurt van de las te voorkomenHet verdunnen van het lasmetaal met de basismaterialen kan de corrosiebestendigheid beïnvloeden.

Om 2205 tot en met 316 met succes te lassen, moeten de volgende aspecten zorgvuldig worden overwogen:

1Selectie van het lasproces:Er kunnen verschillende lassenprocessen worden gebruikt, waaronder gaswolfraambooglassen (GTAW of TIG), gasmetalen booglassen (GMAW of MIG) en geschilderde metaalbooglassen (SMAW of stoklassen).GTAW wordt vaak de voorkeur gegeven voor de wortelpass en dunnere secties vanwege de precieze beheersing van de warmteinvoerGMAW kan efficiënter zijn voor dikkere secties en vulpassages.

2. Vullingsmetalen selectie:De keuze van het vulmateriaal is van cruciaal belang.Het is aan te raden om een vulmetaal te gebruiken dat speciaal is ontworpen voor het lassen van duplex roestvrij staal op austenitisch roestvrij staal of voor het lassen van verschillende soorten roestvrij staal.De meest voorkomende keuzes zijn:

• Austenitische vulstoffen van roestvrij staal met een verhoogde hoeveelheid nikkel en molybdeen:Deze legeringen op basis van nikkel bieden een hoge sterkte, uitstekende corrosiebestendigheid in een breed scala van omgevingen,en een goede verdunningstoestand van zowel de duplex als de austenitische basismaterialenZe resulteren meestal in een volledig austenitische laslaag.

• met een vermogen van niet meer dan 10 W,Sommige duplex vulmetalen, zoals met een iets hoger nikkelgehalte (bijv. ER2209 of ER2594), kunnen ook worden gebruikt.Deze vulstoffen zijn bedoeld om een meer evenwichtige ferriet-austenite microstructuur in de laslaag te bereiken, zelfs met verdunning van het basismateriaal 316.Bij het gebruik van duplexvullers is een zorgvuldige beschouwing van de lasparameters en de warmte-invoer van cruciaal belang om overmatige intermetalen fasevorming in de 2205 HAZ te voorkomen..

De specifieke selectie van het vulmetaal moet gebaseerd zijn op de gebruiksomgeving, de eisen aan mechanische eigenschappen en de dikte van de te verbinden materialen.Het is raadzaam om de fabrikanten van het lasmateriaal en de desbetreffende lascodes en -normen te raadplegen.

3Specificatie van de lasprocedure (WPS):Een goed gedefinieerd WPS is essentieel.

• Beheer van de warmte-invoer:Het handhaven van een lage tot matige warmte-invoer is van cruciaal belang om het risico op intermetallische fasevorming in de 2205 HAZ te minimaliseren.De temperatuur van de interpass moet strikt worden gecontroleerd en in de meeste gevallen onder de 150°C (300°F) worden gehouden.

• Verwarmingstechniek:Stringer-kraaltechnieken worden over het algemeen de voorkeur gegeven boven weefkraal om de warmte-invoer te minimaliseren.

• Beschermingsgas:Voor GTAW en GMAW, geschikte afschermingsgassen, zoals argon of argon-gebaseerde mengsels met helium of stikstof,moet worden gebruikt om een adequate bescherming van de laspoel te bieden en optimale eigenschappen van de laskraal te bevorderen.

• Reiniging:Een grondige reiniging van het lasgewricht en het vulmetal is essentieel om besmetting te voorkomen.

4. Na-sweisbehandeling:Warmtebehandeling na las (PWHT) wordt over het algemeen niet aanbevolen voor verschillende lassen tussen 2205 en 316,de optimale PWHT-temperatuurbereiken voor de twee materialen verschillen aanzienlijk en kunnen schadelijk zijn voor één of beide materialenIn specifieke kritieke toepassingen kan echter na zorgvuldige evaluatie een laagtemperatuurstressverlichting worden overwogen.Chemische passivatie van het lasgewricht na het lassen kan helpen de corrosiebestendigheid van het laswerk te herstellen.

Tot slot is het lassen van 2205 duplex roestvrij staal op 316 austenitisch roestvrij staal een haalbaar proces wanneer het met zorgvuldige planning wordt uitgevoerd, met een geschikte selectie van het vulmetaal,en gecontroleerde lasprocedures.The use of nickel-based alloy filler metals like ERNiCrMo-3 or ERNiCrMo-13 is a common and often reliable approach due to their excellent corrosion resistance and ability to accommodate the differences in the base materialsHet begrip van de mogelijke uitdagingen in verband met de intermetalen fasevorming, de differentiële thermische uitbreiding, het ferrietgehalte, deen corrosiebestendigheid is cruciaal voor het bereiken van een kwalitatief hoogwaardige en duurzame lasHet is ten zeerste aan te raden om met ervaren lasingenieurs te overleggen en zich te houden aan de relevante lascodes en -normen voordat dergelijke uiteenlopende laswerkzaamheden worden uitgevoerd.