چه الکترود برای سرویس دمای بالا توصیه می شود؟

در عملیات صنعتی شامل محیط های دما- بالا- مانند تولید برق ، پردازش پتروشیمی و تولید هوافضا- عملکرد اتصالات جوش داده شده به طور مستقیم بر ایمنی تجهیزات و راندمان عملیاتی تأثیر می گذارد. الکترودهای معمولی اغلب در برابر قرار گرفتن در معرض طولانی مدت در برابر درجه حرارت بالا مقاومت نمی کنند و منجر به مواردی مانند کاهش استحکام ، اکسیداسیون و حتی خرابی ساختاری جوش می شوند. بنابراین ، انتخاب الکترودهایی که به طور خاص برای سرویس دمای بالا {5} طراحی شده اند بسیار مهم است. این انتشار خبری انواع الکترود کلیدی را برای برنامه های دمای بالا-} ، مشخصات عملکرد آنها و موارد استفاده معمولی ارائه می دهد.

نیازهای اصلی برای الکترودهای دما بالا-

قبل از ارائه به توصیه های الکترود خاص ، درک نیازهای عملکرد اصلی برای سرویس دما بالا {0 {0} ضروری است. اول ، حفظ قدرت دما بالا- غیر - قابل مذاکره است. جوش ها باید در دمای بالا (به طور معمول بالاتر از 400 درجه) مقاومت کششی و خزش کافی را حفظ کنند تا از تغییر شکل یا شکستگی تحت بار جلوگیری شود. دوم ، اکسیداسیون و مقاومت در برابر خوردگی بسیار حیاتی است ، زیرا محیط های درجه حرارت بالا {7} بالا اغلب شامل گازهای واکنشی هستند (به عنوان مثال ، بخار ، دی اکسید کربن یا گوگرد- حاوی گازها) که می توانند با گذشت زمان جوش ها را تخریب کنند. سوم ، برای جلوگیری از تغییرات ریزساختاری (مانند رشد دانه یا تحولات فاز) که جوش را در معرض دمای بالا یا پایدار قرار می دهد ، ثبات حرارتی لازم است. سرانجام ، سازگاری با مواد پایه- الکترودها باید با ترکیب و خواص انبساط حرارتی فولاد که جوش داده می شود مطابقت داشته باشد تا به حداقل رساندن استرس باقیمانده و ترک خوردگی باشد.

الکترودهای توصیه شده برای سرویس دما بالا-

1. E310-16/E310-15 (A402/A407)​

الکترودهای سری E310 برای جوشکاری فولادهای ضد زنگ آستنیتی ، به ویژه 310 فولاد ضد زنگ ، طراحی شده اند که در محیط های دما بالا {2} عالی است. این الکترودها حاوی مقادیر بالایی از کروم (25-26 ٪) و نیکل (20-22 ٪) هستند و یک ساختار آستنیتی پایدار را تشکیل می دهند که در برابر اکسیداسیون تا 1150 درجه مقاومت می کند.

مزایای عملکرد: محتوای بالای کروم آنها یک لایه اکسید کروم متراکم بر روی سطح جوش تشکیل می دهد و اکسیداسیون بیشتر را مسدود می کند. آنها همچنین مقاومت خزش بسیار خوبی را در 800- 1000 درجه نشان می دهند و حتی پس از قرار گرفتن در معرض طولانی مدت دمای بالا ، انعطاف پذیری را حفظ می کنند.

برنامه های کاربردی: معمولاً در اجزای کوره صنعتی (به عنوان مثال ، آستر کوره ، مبدل های حرارتی) و همچنین در سیستم های اگزوز و خطوط لوله درجه حرارت بالا {2} در گیاهان پتروشیمی استفاده می شود. E310- 16 برای جوشکاری AC یا DC مناسب است ، در حالی که E310- 15 (با پوشش هیدروژن کم) برای اتصالات بحرانی که نیاز به حداقل ترک خوردگی ناشی از هیدروژن دارند ، ترجیح داده می شود.

2. E2209-16/E2209-15 (E2209)​

الکترودهای E2209 الکترودهای استیل ضدزنگ هستند ، ایده آل برای سرویس دما {1} بالا که شامل گرما و خوردگی است. آنها ریزساختارهای آستنیتی و فریتیک را با هم ترکیب می کنند و تعادل قدرت ، مقاومت و مقاومت در برابر ترک خوردگی استرس را ارائه می دهند.

مزایای عملکرد: با 22 ٪ کروم ، 9 ٪ نیکل و 3 ٪ مولیبدن ، این الکترودها قدرت را در دمای تا 600 درجه حفظ می کنند. ساختار دوبلکس آنها در هر دو اکسیداسیون و کلرید- ناشی از خوردگی در برابر است ، و آنها را برای دمای بالا- ، محیط های رطوبت بالا {{7} بالا مناسب می کند.

برنامه های کاربردی: به طور گسترده در سکوهای نفتی و گاز دریایی مورد استفاده قرار می گیرد ، جایی که تجهیزات در معرض دمای بالا (به عنوان مثال از مایعات فرآیند) و خوردگی آب شور قرار دارند. آنها همچنین در گیاهان نمک زدایی و راکتورهای شیمیایی که با 400-600 درجه کار می کنند استفاده می شود.

3. E7018 - 1 (الکترود پودر آهن کم هیدروژن)

در حالی که در درجه اول برای جوشکاری ساختاری عمومی شناخته شده است ، الکترودهای E7018- 1 نیز برای سرویس دما {3 {3} متوسط ​​(حداکثر 500 درجه) هنگام جوشکاری کم استیل های آلیاژ {5 {5} توصیه می شود. پوشش هیدروژن کم - آنها هیدروژن را به حداقل می رساند- ترک خوردگی ناشی از آن ، یک نگرانی اساسی در کاربردهای درجه حرارت بالا که هیدروژن باقیمانده می تواند باعث خرابی شکننده شود.

مزایای عملکرد: جوش های تولید شده با E7018-} 1 قدرت کششی بالا (70،000 psi+) و مقاومت در برابر خزش خوب در 400-500 درجه دارند. پوشش غنی از آهن الکترود ، نفوذ عمیق و ساختار جوش متراکم را تضمین می کند و باعث کاهش تخلخل می شود که می تواند مفاصل را در دمای بالا تضعیف کند.

برنامه های کاربردی: مناسب برای جوشکاری کشتی های فشار ، اجزای دیگ بخار و لوله های بخار در نیروگاه ها ، جایی که دمای کار از 300-500 درجه است. آنها به ویژه برای قابلیت اطمینان در محیط های دمای چرخه ای مانند توربین های بخار ارزش دارند.

4. enicrfe - 3 (الکترود مبتنی بر نیکل)

برای سرویس دما بالا - شدید (بالاتر از 800 درجه) شامل نیکل-} استیل های آلیاژ - ، enicrfe {5} 3 الکترود هستند که انتخاب می شوند. این الکترودهای نیکل-} کروم-آهن دارای پایداری حرارتی استثنایی و مقاومت در برابر خوردگی فلز مذاب هستند.

مزایای عملکرد: با محتوای نیکل 67-71 ٪ و محتوای کروم 14-17 ٪ ، آنها قدرت و انعطاف پذیری را در دمای بیش از 1000 درجه حفظ می کنند. آنها همچنین در برابر کربوراسیون و سولفیداسیون ، مسائل مشترک در کوره های صنعتی با استفاده از سوخت های هیدروکربن مقاوم هستند.

برنامه های کاربردی: در اجزای هوافضا (به عنوان مثال ، سیستم اگزوز موتور جت) ، عناصر گرمایش کوره صنعتی و تجهیزات نیروگاه هسته ای استفاده می شود. آنها غالباً برای جوشکاری آلیاژهای Hastelloy® یا Hastelloy® مشخص می شوند که به طور گسترده در محیط های دما بالا {3} استفاده می شوند.

معیارهای انتخاب برای الکترودهای دما-

انتخاب الکترود مناسب برای سرویس دما High- بستگی به سه عامل اصلی دارد:

دامنه دمای کار: برای دمای زیر 500 درجه ، E7018-1 یا E2209 ممکن است کافی باشد. برای 500-1000 درجه ، الکترودهای سری E310 ترجیح داده می شوند. برای بالاتر از 1000 درجه ، Enicrfe-3 توصیه می شود.

عوامل محیطی: اگر محیط شامل گازهای خورنده یا رطوبت باشد ، E2209 (برای محیط های کلرید) یا E310 (برای گازهای اکسید کننده) را در اولویت قرار دهید. برای دمای خالص - ، سناریوهای خوردگی کم- کم ، E7018-1 یا enicrfe-3 ممکن است مناسب باشد.

سازگاری مواد پایه: ترکیب الکترود را با فلز پایه مطابقت دهید. به عنوان مثال ، از E310 با 310 فولاد ضد زنگ و Enicrfe {4} 3} 3 با آلیاژهای مبتنی بر نیکل استفاده کنید تا از خوردگی گالوانیک یا عدم تطابق حرارتی جلوگیری کنید.

پایان

سرویس دما High-} نیاز به الکترودهایی دارد که مقاومت ، مقاومت به اکسیداسیون و پایداری حرارتی را متعادل می کنند. الکترودهای سری E310 در محیط های اکسیداسیون دما بالا-} excel ، E2209 در تنظیمات درجه حرارت بالا - ، E7018- 1 برای دمای متوسط ​​در کاربردهای ساختاری قابل اعتماد است ، و Enicrfe-}}}}} {10- جوشکارها با هماهنگی انتخاب الکترود با دمای عملیاتی ، شرایط محیطی و خاصیت مواد پایه ، می توانند عملکرد طولانی و ایمن را در سیستم های صنعتی با دمای بالا تضمین کنند.

از آنجا که فرآیندهای صنعتی همچنان محدودیت های دما و فشار را تحت فشار قرار می دهند ، پیشرفت در فن آوری الکترود- مانند پوشش های آلیاژ بهبود یافته و فرمولاسیون هیدروژن {1} کم - افزایش بیشتر - قابلیت اطمینان جوش دما را افزایش می دهد. برای برنامه های خاص ، مشاوره برگه های مواد و استانداردهای صنعت (به عنوان مثال ، AWS D1.1 برای جوشکاری ساختاری) برای انتخاب آگاهانه ضروری است.