- Incoloy 825es pot soldar a acer inoxidable austenític (316L/304) com a rutina, codi-unió diferent qualificable - sempre que s'utilitzi un farcit a base de níquel-.
- AWS A5.14 ERNiCrMo-3 (farciment Inconel 625, UNS N06625) és el farciment-estàndard de la indústria: el seu dipòsit de-Ni-Mo sobrealiat tolera la dilució d'ambdós metalls bàsics i manté el metall de soldadura almenys tan resistent a la corrosió com Alloy8.
- Els farcits d'acer inoxidable com el 316L o el 309L són inacceptables per al servei corrosiu 825-a inoxidable: el metall de soldadura diluït es converteix en el punt feble de la corrosió i és propens a esquerdes per solidificació.
- Pràctica recomanada: GTAW amb 100% d'argó i purga posterior, entrada de calor de 0,5-1,5 kJ/mm, temperatura d'interpass d'uns 150 ºC o per sota, cordons, eines d'aliatge de níquel dedicats i normalment sense preescalfament i sense PWHT.
- Qualifiqueu la junta segons ASME BPVC Secció IX (o AWS D1.6 / EN ISO 15614-1) amb proves de tracció, flexió guiada, duresa, PMI i proves de corrosió de servei.
Es pot soldar Incoloy 825 a acer inoxidable?
Sí - L'Incoloy 825 es solda de manera rutinària i fiable a acers inoxidables austenítics com el 316L i el 304 com a unió diferent, sempre que s'utilitzi un farciment a base de níquel-com ara ERNiCrMo-3 i el procediment estigui controlat.
Les soldadures diferents de 825-a-inoxidables són pràctiques estàndard en intercanviadors de calor (tubs 825 a làmines de tubs inoxidables), transicions de canonades i broquets de recipients. Els dos aliatges són compatibles metal·lúrgicament: tots dos són austenètics, tots dos es solden amb els mateixos processos (GTAW, GMAW, SMAW) i els seus coeficients d'expansió tèrmica són prou propers perquè els problemes de tensió diferencial-que es veuen en l'acer-a les-juncions inoxidables no dominen aquí. El repte de l'enginyeria no és la soldabilitat - és preservar la resistència a la corrosió al metall de soldadura i les zones afectades per la calor, que és exactament el que controla la selecció de farciment.
Per què ERNiCrMo-3 és el farciment preferit per a les juntes de 825 a inoxidable?
AWS A5.14 ERNiCrMo-3 (farciment Inconel 625, UNS N06625) és el farciment predeterminat perquè el seu dipòsit de níquel-sobrealiat-molibdè tolera la dilució d'ambdós metalls base i manté el metall de soldadura almenys tan resistent a la corrosió- mai ens tornem a ser el metall base. enllaç feble.
La lògica s'anomena "sobre-coincidència". En una soldadura diferent, els metalls base es fonen parcialment i es barregen (es dilueixen) a la piscina de soldadura. ERNiCrMo-3 comença amb aproximadament un 58% de níquel i un 8-10% de molibdè, de manera que fins i tot després de la dilució amb 316L d'un costat i 825 de l'altre, el metall de soldadura solidificat continua sent un aliatge base de níquel- amb una resistència a la picada igual a 82 o millor que el metall original. El dipòsit de molibdè més alt actua com a amortidor de corrosió en el servei sulfúric, fosfòric i clorur. ERNiCrMo-3 també solda l'aliatge a si mateix, a l'acer inoxidable i a l'acer de baix aliatge, la qual cosa simplifica els inventaris de consumibles.
Què passa si utilitzeu un farciment d'acer inoxidable (316L o 309L)?
La soldadura de 825 a acer inoxidable amb un farciment inoxidable no és acceptable per al servei corrosiu: el metall de soldadura diluït es converteix en un punt feble magre, propens a la corrosió-, i el dipòsit austenític és propens a esquerdes per solidificació.
Un farciment de 316L o 309L crea metall de soldadura amb níquel i molibdè més baix del que exigeix qualsevol dels requisits una vegada que la base rica en níquel-s'hi dilueix -, però el que és més important, la soldadura ja no és un aliatge de base de níquel-. En el servei amb clorur i àcid, pica i escletxa-es corroeix molt abans de qualsevol metall base, i pot patir esquerdes de solidificació (calent) a causa de la composició i el mode de solidificació.
De vegades s'observa una junta 309L en treballs estructurals no-corrosius, però per al servei d'intercanviador, químic o àcid és un defecte de disseny, no una opció. Quan l'especificació d'un client demana 825, la soldadura ha de coincidir amb aquest nivell de rendiment; només l'entrega un farcit de níquel més-igual.
Quines altres opcions de farciment existeixen a més d'ERNiCrMo-3?
Les alternatives pràctiques són ERNiFeCr-1 (composició que coincideix amb 825) on les especificacions exigeixen una coincidència exacta, ERNiCr-3 (Inconel 82) per a casos cosmètics o d'alta temperatura, i l'elèctrode cobert ENiCrMo-3 per a soldadura en pal (SMAW), però ERNiCrMo-3 segueix sent el servei predeterminat per a la corrosió.
ERNiFeCr-1 (AWS A5.14, UNS N08825 química de farciment: Ni 38-46, Cr 19.5-23.5, Mo 2.5-3.5, Cu 1.5-3.0, Ti 0.6-1.2) és l'especificació de metall base "coincidència" que s'utilitza quan l'especificació de metall base de soldadura s'utilitza. aliatge. ERNiCr-3 (Inconel 82) és una alternativa acceptable on la coincidència exacta del color o les propietats específiques d'alta temperatura són importants, però transporta menys molibdè, de manera que no es prefereix quan la resistència a la picada és el conductor.
Per a SMAW de camp i de botiga, l'equivalent de l'elèctrode cobert és ENiCrMo-3 (AWS A5.11), donant la mateixa química de dipòsit que el cable nu. Molts fabricants qualifiquen ERNiCrMo-3 com a consumible únic per a totes les 825 juntes, tant per si mateixes com per a inoxidables, per simplicitat i un nivell de corrosió provat.
Com s'ha de dissenyar i preparar l'articulació diferent?
Utilitzeu una ranura simple-V (o J per a seccions gruixudes) amb superfícies netes, brillants i lliures de contaminació-, una bretxa de l'arrel controlada i un gas de suport per a l'arrel -, la geometria de la ranura i l'ajust- són els que controlen la dilució i la qualitat de l'arrel.
- El disseny de ranura - simple-V amb un angle de 60 inclòs és típic per a canonades i tubs; Ranura en J-per a seccions gruixudes per reduir el volum de soldadura i l'entrada de calor.
- Preparació de la superfície - mecanitza o tritura el bisell fins a un metall brillant; elimina els òxids, l'escala i qualsevol capa endurida-de les vores tallades.
- Neteja - desengreixar amb dissolvent/acetona; mantenir les eines, els raspalls de filferro i les moles dedicades als aliatges de níquel perquè la contaminació ferrosa o de sofre no arribi mai a la junta.
- Protecció de l'arrel - posterior-purga amb argó al pas de l'arrel per evitar l'oxidació interna, que d'altra manera destruiria la resistència a la corrosió del forat.
- Ajusteu-amunt- un espai i una alineació constants de l'arrel; un buit excessiu convida a la dilució de l'arrel, un buit insuficient provoca la manca de fusió.
Quins paràmetres i tècniques de soldadura es recomana?
Soldeu juntes 825-a-inoxidables amb GTAW (TIG) utilitzant argó 100%, purga posterior a l'arrel, entrada de calor baixa d'aproximadament 0,5-1,5 kJ/mm, temperatura entre passades mantinguda a uns 150 C o per sota (més ajustada per a servei àcid) i cordons en condicions normals, sense preescalfament.
- El procés - GTAW és preferit per a treballs amb tubs i parets primes-; GMAW amb barreges d'argó-heli i SMAW amb ENiCrMo-3 són acceptables per a seccions més pesades.
- Blindatge - 100% d'argó per a GTAW; La purga posterior-(argó) és obligatòria per als passos d'arrel al tub i la canonada per evitar l'oxidació interna.
- Entrada de calor - mantenir a 0,5-1,5 kJ/mm; La calor excessiva amplia la zona afectada per la calor, expulsa el titani de la solució i afavoreix la precipitació del carbur.
- Temperatura d'interpass - màxima d'uns 150 ºC (300 F), amb moltes especificacions de servei-àcids que l'ajusten a 100 ºC o menys; mesura amb piròmetre de contacte o llapis de colors.
- Tècnica de perles - perles de corda estreta en lloc de teixir; minimitzar les passades de soldadura i l'entrada total de calor.
- En general, no cal preescalfar -; si la temperatura ambient és inferior a uns 5 C (41 F), un preescalfament suau a 15-20 C només elimina la humitat.
És necessari un tractament tèrmic post-soldadura?
Normalment, cap aliatge 825 estabilitzat amb - titani-no requereix PWHT per restaurar la resistència a la corrosió intergranular, i aplicar PWHT a una junta 825-a l'inoxidable pot sensibilitzar el costat inoxidable; El tractament tèrmic només es realitza quan el codi o les condicions del servei ho exigeixen específicament.
L'addició de titani al carboni 825 "bloqueja" perquè els carburs de crom no precipitin a la-zona afectada per la calor durant la soldadura -, motiu pel qual l'aliatge es pot soldar en condicions-soldades. Per a una articulació diferent, un alleujament-d'estrès a les temperatures típiques d'inoxidable (al voltant de 600-850 C) situa el costat del 316L directament en el rang de sensibilització i pot degradar la seva resistència a la corrosió, de manera que no s'ha d'afegir PWHT sense un requisit específic.
Quan un codi o una condició de servei exigeix tractament de la solució, la finestra és d'aproximadament 920-980 C seguit d'un refredament ràpid, i tota la geometria de la junta ho ha de permetre. A la pràctica, la majoria d'equips fabricats 825 s'envien tal com soldats.
Quins riscos metal·lúrgics i de corrosió s'han de gestionar?
Els cinc riscos d'una soldadura de 825-a-inoxidable són la dilució, la sensibilització a HAZ-del costat inoxidable, la partició de molibdè i les zones no barrejades, la corrosió d'estrès-clorur al costat de l'acer inoxidable i la contaminació ferrosa: cadascun es gestiona mitjançant l'elecció del farciment, l'entrada de calor controlada i les línies d'inspecció.
Dilució - controlada per ERNiCrMo-sobrealiat-3 i per disseny de ranura/ajustament, de manera que el dipòsit final no caigui mai per sota de níquel i molibdè acceptables.
- La precipitació de carbur de - crom-sensibilització HAZ inoxidable a la zona afectada per la calor de 316L-es redueix al mínim amb una baixa entrada de calor i un control entre passades.
- Mo de partició / zona no barrejada - El molibdè es pot segregar durant la solidificació i es pot formar una zona no barrejada al límit de fusió; les perles de filament i la penetració completa redueixen les regions magres localitzades.
- Clorur SCC al costat inoxidable - la pota 316L segueix sent susceptible a l'esquerda per tensió-corrosió en clorurs calents; En aquest servei, els dissenyadors sovint mouen la ubicació de la junta o milloren la cama inoxidable en lloc de confiar en la soldadura.
- Les partícules d'acer - al carboni-contaminades per ferro procedents d'eines compartides creen cèl·lules de corrosió locals; Els raspalls i els abrasius d'aliatge-dedicats de níquel són obligatoris.
Com es qualifica i es prova una soldadura 825-a l'acer inoxidable?
Qualifiqueu la junta amb un procediment de soldadura documentat segons ASME BPVC Secció IX (o AWS D1.6 / EN ISO 15614-1) i, a continuació, verifiqueu les soldadures de producció mitjançant proves de tracció, flexió guiada, duresa, PMI i proves de corrosió específiques del servei.
- Qualificació del procediment (PQR/WPS) - registre la classificació del farciment, el procés, el gas, el rang d'entrada de calor, el límit entre passades i les posicions; cupons de prova segons el codi de govern.
- Les proves mecàniques - de tracció transversal, corbes guiades laterals/de cara i estudis de duresa validen la resistència i la ductilitat del dipòsit diferent.
- La verificació química - identificació positiva del material (PMI) al farciment i la soldadura acabada confirma que el dipòsit és ERNiCrMo-3, no un grau substituït.
- Les proves de corrosió - quan l'especificació ho requereixi, executeu proves de servei-adequades (p. ex., proves d'atac intergranular o de perforació) a la soldadura per demostrar que el dipòsit coincideix amb el rendiment-del metall base.
- Qualificació de soldador - Els soldadors han d'estar qualificats per al procés, l'emplenament i els llocs específics utilitzats a la feina.
On s'utilitzen les juntes Incoloy 825-a l'acer inoxidable?
825-a-apareixen soldadures diferents allà on l'aliatge 825 ha de passar a una construcció d'acer inoxidable econòmica:-tub d'intercanvi{-a-juncions de fulla de tubs i broquets, transicions de canonades de plantes químiques, broquets de vaixells, sistemes de depuració i canonades d'{{{7}8}aigua de petroli.
- Intercanviadors de calor - 825 tubs soldats o segellats-soldats en làmines de tubs de 316 L i 825 canals/broquets transició a canonades inoxidables.
- Plantes de processament químic - d'àcid sulfúric/fosfòric on 825 components interns s'uneixen a closques i canonades inoxidables.
- Control de la contaminació - sistemes de neteja i FGD amb 825 seccions mullades que passen a conductes inoxidables.
- El petroli i el gas - produeixen-aigua i refrigeradors de servei àcid-on 825 components s'uneixen a col·lectors d'acer inoxidable.
Soldeu 825 a l'acer inoxidable de la manera correcta
Incoloy 825 solda a l'acer inoxidable de manera neta i fiable - però només quan la unió es tracta com una decisió d'enginyeria de corrosió-, no com una soldadura rutinària. Especifiqueu el farcit ERNiCrMo-3 (AWS A5.14) o el seu equivalent a l'elèctrode ENiCrMo-3, controleu l'entrada de calor i la temperatura d'interpass, protegiu l'arrel amb purga posterior d'argó, mantingueu les eines dedicades al níquel, ometeu PWHT tret que un codi ho requereixi i qualifica el procediment amb proves mecàniques i de corrosió. Fet d'aquesta manera, l'articulació diferent ofereix la mateixa vida útil que l'equip Alloy 825 que connecta.
