El principal problema con la soldadura
Durante la soldadura, los componentes principales de la soldadura son el hierro y el níquel, que son infinitamente solubles entre sí y no forman compuestos intermetálicos. En general, el contenido de níquel en la soldadura es relativamente alto, por lo que no se formará una capa de difusión en la zona de fusión de la junta soldada. El principal problema de la soldadura es la tendencia a crear poros y grietas calientes en la soldadura.
1. Estomas
Cuando se suelda acero con níquel y sus aleaciones, los principales factores que afectan la formación de poros en la soldadura son el contenido de oxígeno, níquel y otros elementos de aleación.
①La influencia del oxígeno. Durante la soldadura, se puede disolver más oxígeno en el metal líquido y el oxígeno se oxida con níquel a alta temperatura para formar NiO. El NiO puede reaccionar con hidrógeno y carbono en el metal líquido para generar vapor de agua y monóxido de carbono. Cuando el baño de fusión se solidifica, como No hay tiempo para escapar, y el resto en la soldadura formará poros. En la soldadura de hierro-níquel de níquel puro y soldadura por arco sumergido Q235-A, cuanto mayor sea el contenido de oxígeno en la soldadura, mayor será el número de poros en la soldadura bajo la condición de que el contenido de nitrógeno e hidrógeno no cambie mucho.
② Influencia del níquel. En las soldaduras de hierro-níquel, la solubilidad del oxígeno en el hierro y el níquel es diferente. La solubilidad del oxígeno en el níquel líquido es mayor que en el hierro líquido, mientras que la solubilidad del oxígeno en el níquel sólido es menor que en el hierro sólido. Por lo tanto, el oxígeno El cambio repentino en la solubilidad del níquel es más obvio que el cambio repentino en la cristalización del hierro. Por lo tanto, cuando el contenido de Ni en la soldadura es del 15% ~ 30%, la tendencia a la porosidad es pequeña, y cuando el contenido de Ni es grande, la tendencia a la porosidad aumenta aún más al 60% ~ 90%, y la cantidad disuelta de acero disminuirá inevitablemente, por lo que la tendencia a formar porosidad cambia. grande.
③ Influencia de otros elementos de aleación. Cuando la soldadura de hierro-níquel contiene manganeso, cromo, molibdeno, aluminio, titanio y otros elementos de aleación o se ajusta a la aleación, se puede mejorar la resistencia a la porosidad de la soldadura. Esto se debe a que el manganeso, el titanio y el aluminio tienen efectos desoxidantes, mientras que el cromo y el molibdeno aumentan la solubilidad en el metal sólido de la soldadura. Por lo tanto, la resistencia a la porosidad de las soldaduras de níquel y acero inoxidable 1Cr18Ni9Ti es mayor que la de las soldaduras de níquel y acero Q235-A. El aluminio y el titanio también fijan el nitrógeno en un compuesto estable y también mejoran la resistencia de la soldadura a la porosidad.
2. Grieta caliente
En la soldadura de acero y níquel y sus aleaciones, la principal causa de las grietas en caliente es que debido a la alta cantidad de níquel en la soldadura con estructura dendrítica, algunos cristales eutécticos de bajo punto de fusión se concentran en los bordes de los granos gruesos, lo que debilita los granos. La conexión entre ellos reduce la resistencia al agrietamiento del metal de soldadura. Además, el contenido excesivamente alto de níquel del metal de soldadura tiene un impacto significativo en el agrietamiento en caliente del metal de soldadura. En la soldadura de hierro-níquel, las impurezas como el oxígeno, el azufre y el fósforo también tienen una gran influencia en la tendencia al agrietamiento en caliente de la soldadura.
Cuando se utiliza fundente sin oxígeno, la cantidad de grietas se reduce en gran medida debido a la reducción de la calidad de las impurezas dañinas como el oxígeno, el azufre y el fósforo en la soldadura, especialmente la disminución del contenido de oxígeno. Porque cuando el baño de fusión cristaliza, el oxígeno y el níquel pueden formar eutéctico Ni+NiO, la temperatura eutéctica es de 1438 grados, y el oxígeno también puede reforzar el efecto nocivo del azufre. Por lo tanto, cuando el contenido de oxígeno en la soldadura es alto, la tendencia al agrietamiento en caliente es grande.
Los elementos de aleación como Mn, Cr, Mo, Ti y Nb pueden mejorar la resistencia a las grietas del metal de soldadura. Mn, Cr, Mo, Ti y Nb son modificadores que pueden refinar la estructura de la soldadura y alterar su dirección cristalográfica. Al y Ti también son desoxidantes fuertes que pueden reducir el contenido de oxígeno en la soldadura. Mn puede formar el compuesto refractario MnS con S, reduciendo así los efectos nocivos del azufre.
Propiedades mecánicas de las uniones soldadas
Las propiedades mecánicas de las uniones soldadas de hierro-níquel están relacionadas con los materiales de metal de aporte y los parámetros de soldadura. Al soldar níquel puro y acero con bajo contenido de carbono, cuando el equivalente de Ni en la soldadura es inferior al 30%, en condiciones de enfriamiento rápido de la soldadura, aparecerá una estructura martensítica en la soldadura, lo que dará como resultado una fuerte disminución de la ductilidad y la tenacidad de la unión. Por lo tanto, para obtener una mejor plasticidad y tenacidad de la unión, el equivalente de Ni en la soldadura de hierro-níquel debe ser superior al 30%.
