Recherche sur les problèmes de fissuration chaude dans le soudage de l'acier inoxydable et des alliages résistants à la chaleur

Acier inoxydable et résistant à la chaleur, Les alliages résistants à la corrosion sont largement utilisés dans des industries telles que le pétrole, chimique, aviation, aérospatial, énergie nucléaire, métallurgie, électricité, transport, textile, et électronique. Ces matériaux sont précieux pour leur anti-rust, résistant à la corrosion, résistant à l'oxydation, et des propriétés à haute température. Cependant, Souder ces matériaux présente des défis importants, en particulier avec la fissuration chaude.

Types de fissures chaudes

Les fissures chaudes dans le soudage se répartissent généralement en trois catégories:

1. Fissures de solidification:
   • Se produit dans le métal de soudure.
   • Forme dans des zones à haute température où les phases liquides et solides coexistent.
2. Fissures de liquéfaction:
   • Se produisent dans la zone touchée par la chaleur ou dans la zone de réchauffage des soudures multicouches.
   • Se forment également dans des zones à haute température avec des phases liquides et solides sous contrainte thermique.
3. Fissures à faible plasticité:
   • Se produisent à des températures plus basses.
   • Apparaissent dans la zone à grains grossiers de la zone touchée par la chaleur et ne sont pas liés à la phase liquide.

Sensibilité aux fissures de solidification

En soudage en acier inoxydable, Les fissures de solidification sont une préoccupation majeure. La sensibilité de ces fissures dépend du contenu de la ferrite delta. Les fissures sont les moins susceptibles de se produire lorsque la teneur en ferrite est entre 5% et 20%. Cependant, Lorsque le contenu dépasse 40%, La sensibilité aux fissures augmente considérablement. Pour éviter les fissures de solidification, La composition chimique du métal de soudure peut être ajustée pour maintenir la teneur en ferrite en quelques pour cent.

Alliages à base de nickel

Alliages à base de nickel, comme connickel 625 ou 718, Avoir une plage de températures fragiles plus large par rapport à Hastelloy X ou C-276, les rendre plus sensibles aux fissures de solidification. Ces alliages contiennent plus de NB, qui forme NBC, phase gamma (Ni3nb), et phase des laves. Pendant le soudage, γ / NBC ou γ / Laves Phase Eutectics Forme dans la zone de solidification finale, conduisant à des fissures de solidification en raison de leurs faibles points de fusion. Des éléments comme C et SI augmentent également la sensibilité aux fissures. En plus, NBC non dissous dans le matériau parent peut entraîner des fissures de liquéfaction à l'interface γ / NBC.

Facteurs influençant les fissures chaudes

La survenue de fissures chaudes en acier inoxydable et résistant à la chaleur, Les alliages résistants à la corrosion sont influencés par plusieurs facteurs:

• Composition et structure en alliage:
  • La composition et la structure inhérente en alliage du matériau sont des facteurs importants.
• Inclusions et éléments de soluté:
  • Des éléments tels que P, S, PB, Sn, et Zn créent des substances à faible point de fusion qui couvrent les frontières des grains, provoquant des fissures sous de petites souches thermiques.
• Contenu de ferrite:
  • Pour les soudures en acier inoxydable à la ferrite austénite, La teneur en ferrite affecte considérablement la sensibilité aux fissures.
• Impuretés:
  • Dans les soudures en acier inoxydable à l'austénite pure, Le contenu P + S inférieur réduit la sensibilité aux fissures chaudes.
• Formation eutectique:
  • Dans les alliages à base de nickel, des éléments comme NB, C, et si forment eutectique à faible point de fusion, Augmentation de la sensibilité aux fissures. Des impuretés comme P et S aux joints de grains contribuent également aux fissures chaudes.

En résumé, Crackage chaud dans le soudage en acier inoxydable et résistant à la chaleur, Les alliages résistants à la corrosion sont influencés par la composition des alliages, facteurs structurels, inclusions, éléments de soluté, et les impuretés. Le contrôle de ces facteurs peut aider à atténuer le risque de fissures chaudes.