ألواح الفولاذ المقاوم للصدأ 304 مقابل 316: التركيب الكيميائي وقابلية اللحام لتصنيع أوعية الضغط

كلا الصفين عبارة عن فولاذ مقاوم للصدأ من الكروم والنيكل الأوستنيتي، وكلاهما مدرج في ASTM A240 للوحة أوعية الضغط. يعود الفرق بأكمله إلى عنصر واحد: الموليبدينوم. 316 يحمل 2.00 إلى 3.00 بالمائة منه و304 لا يحمل أي شيء. يغير هذا الخط المفرد الموجود في شهادة اختبار المطحنة سلوك تأليب الكلوريد، ويغير اختبار التآكل الحبيبي المطبق، ويغير السعر، و- إذا كنت تصمم وفقًا للقسم الثامن من ASME - لا يغير شيئًا تقريبًا فيما يتعلق بإجراءات اللحام. يفصل هذا الدليل بين الكيمياء المهمة والكيمياء التي يتم التسويق لها.

ما هو الفرق بين 304 و 316 لوحة الفولاذ المقاوم للصدأ؟

عنصر واحد: الموليبدينوم. 316 و316L يحتويان على 2.00 إلى 3.00 بالمائة من الموليبدينوم و304 و304L لا يحتويان على أي شيء. تتحرك نطاقات الكروم والنيكل قليلاً في الاتجاه المعاكس - 304 ولها نطاق كروم أعلى، 316 نطاق النيكل الأعلى - والمتغيرات منخفضة الكربون لكلاهما تحدد الكربون بنسبة 0.030 بالمائة. كل ما يهمك في الخدمة وفي اللحام يتبع هذه الأسطر الأربعة.

أسرع طريقة لقراءة المواصفات هي التوقف عن التفكير فيها304و316كمادتين مختلفتين وابدأ في التفكير فيهما كمادة واحدة مع خيار صناعة السبائك. كلاهما الأوستنيتي، وهو ما يعني أن كلاهما لديه بنية بلورية مكعبة مركزية الوجه في درجة حرارة الغرفة، وكلاهما غير مغناطيسي في حالة التلدين، وكلاهما لا يمكن تصلبهما بالمعالجة الحرارية، وكلاهما قاس على طول الطريق وصولاً إلى درجات الحرارة المبردة. تتطابق أساسيات الفولاذ المقاوم للصدأ من سلسلة 300 مع الدرجتين.

ASTM A240 / ASME SA-240 المتطلبات الكيميائية، نسبة الوزن

تفصيلان في هذا الجدول يفاجئان الناس. أولاً، يحتوي 304 على نطاق كروم أعلى - 17.5 إلى 19.5 بالمائة مقابل 16.0 إلى 18.0 بالمائة لـ 316. مقاومة التآكل الإضافية لـ 316 ليست أكثر من الكروم؛ وهو الموليبدينوم. ثانيًا، نطاقات النيكل واسعة بما يكفي لدرجة أن حرارة معينة تبلغ 316 يمكن أن تكون غنية بالنيكل تقريبًا مثل العديد من الدرجات المتخصصة الحاملة للنيكل، وهو جزء من السبب في أن الرسوم الإضافية للموليبدينوم وحدها لا تفسر فجوة الأسعار.

يتم التحديد من تحليل الحرارة الموجود على شهادة اختبار المطحنة، وليس من القيم النموذجية المطبوعة في كتيب المطحنة.

درجة حرارة 316 بنسبة 2.02 بالمائة من الموليبدينوم وواحدة بنسبة 2.95 بالمائة كلاهما متطابقان في المواصفات ولا يتصرفان بنفس الطريقة في شق الكلوريد الساخن. إذا كانت السفينة في خدمة حيث يكون الحفر هو الآلية الحاكمة، فحدد حدًا أدنى من الموليبدينوم بنسبة 2.5 بالمائة كمتطلب تكميلي في أمر الشراء.

كيف يغير الموليبدينوم سلوك التآكل للوحة 316؟

يبطئ الموليبدينوم البدء والنمو المبكر للحفر والشقوق في البيئات الحاملة للكلوريد. ويتم ذلك عن طريق إثراء الفيلم السلبي وفي المحلول داخل حفرة متنامية، مما يجعل الكيمياء المحلية أقل عدوانية ويمنح السطح مزيدًا من الوقت لإعادة التنشيط. إنه لا يجعل 316 محصنًا، ولا يشتري مقاومة للتكسير الناتج عن إجهاد الكلوريد.

يحمي الفولاذ المقاوم للصدأ نفسه بطبقة من أكسيد الكروم يبلغ سمكها بضعة نانومترات. في الماء المحتوي على الكلوريدات، تتم مهاجمة هذا الغشاء عند نقاط الضعف - الاشتمال، والخدش، وسترينجر الكبريتيد - وتبدأ الحفرة. بمجرد فتح الحفرة، تصبح الكيمياء الموجودة بداخلها حمضية وتتركز في الكلوريد، ويتم حفر الحفرة بشكل أسرع مما كانت عليه في البداية. يتدخل الموليبدينوم في نقطتين: أنواع الموليبدات الموجودة في الفيلم تجعل من الصعب تحللها في المقام الأول، كما أن الموليبدينوم المذاب من المعدن داخل الحفرة النشطة يخفف الحموضة المحلية ويساعد جدار الحفرة على إعادة نشاطه قبل أن يصبح مكتفيًا ذاتيًا.

حيث يساعد الموليبدينوم في 316، وأين لا يساعد

إن سوء الفهم الأكثر تكلفة في هذا الجدول هو صف تكسير التآكل الناتج عن إجهاد الكلوريد. الموليبدينوم لا يساعد. يمكن لسفينة 316، تحت العزل في موقع ساحلي، أن تتصدع من الخارج بنفس سهولة سفينة 304، لأن الآلية تحتاج إلى الكلوريدات، والأكسجين، وإجهاد الشد، ودرجة حرارة أعلى من 60 درجة مئوية تقريبًا - ولا يغير الموليبدينوم أيًا من الأربعة. الحل هو طلاء وعزل منخفض الكلور والحفاظ على جفاف المعدن. إذا كنت تريد أن تنجو السفينة من هذا الواجب في المعدن العاري، فأنت بحاجة إليهادوبلكس 2205أو مادة سبائك أعلى.

ما هي قيم PREN للعددين 304 و316، وما الذي تتوقعه فعليًا؟

باستخدام PREN=بالمائة Cr + 3.3 x بالمائة Mo + 16 x بالمائة N، يصل النموذج 304 إلى ما يقرب من 18 إلى 20 والنموذجي 316 عند ما يقرب من 23 إلى 26. وهذا فرق حقيقي في الترتيب يبلغ حوالي 25 بالمائة، وهي طريقة مفيدة لمقارنة درجات الحرارة - ولكن تم تطوير PREN والتحقق من صحته على الفولاذ المقاوم للصدأ المزدوج والسبائك العالية، وهو في حد ذاته ليس رقم تصميم لـ وعاء الضغط.

معامل الموليبدينوم البالغ 3.3 هو السبب وراء وجود هذه الفجوة: عند نسبة 2.1 في المائة من الموليبدينوم، يساهم هذا المصطلح وحده بنحو 6.9 نقطة، أي أكثر من القضاء على عجز الكروم. يساهم النيتروجين أيضًا، ولهذا السبب يقع 316LN - البديل المخلوط بالنيتروجين - فوق 316L العادي لنفس محتوى الموليبدينوم. يرىالفولاذ المقاوم للصدأ 316LNللنسخة المعززة بالنيتروجين.

عملت PREN من خلال تحليلات الحرارة النموذجية

ما لا يخبرك به PREN له نفس القدر من الأهمية. لا يذكر شيئًا عن درجة حرارة الشق الحرجة، والتي تكون دائمًا أقل من درجة حرارة التنقر الحرجة وهو الرقم الذي يحكم الحافة ذات الحشيات أو الوصلة الحضنية. لا يذكر شيئًا عن معدن اللحام، حيث يمكن أن يؤدي الفصل أثناء التصلب إلى ترك المعدن الأخير يتجمد بتركيبة مختلفة عن الجزء الأكبر. وهو مؤشر تصنيف، وليس عتبة: لا يخبرك PREN البالغ 24 بتركيز الكلوريد أو درجة الحرارة التي سيتم عندها حفر وعاء معين. ولهذا تحتاج إلى قياس بيانات درجة حرارة الحفر الحرجة للبيئة الفعلية، أو سجل الخدمة.

لماذا يقرر محتوى الكربون ما إذا كنت ستشتري لوحة 304 لترًا أو 316 لترًا؟

لأن الكربون هو ما يجعل منطقة اللحام المتأثرة بالحرارة تفقد مقاومتها للتآكل. أكثر من 0.03% من الكربون يكون هناك ما يكفي منه ليتحد مع الكروم ويترسب كربيد الكروم عند حدود الحبوب عندما يمر المعدن من 425 إلى 815 درجة مئوية. يسحب الكربيد الكروم من المعدن المحيط به مباشرة، وينخفض ​​هذا المعدن إلى أقل من نسبة 12% تقريبًا من الكروم اللازمة للبقاء غير قابل للصدأ، والتآكل بين الحبيبات له مسار يجب اتباعه.

يفعل اللحام بالمنطقة المتأثرة بالحرارة ما تفعله المعالجة الحرارية. يتم تسخين المعدن على بعد بضعة ملليمترات من خط الاندماج إلى نطاق ترسيب الكربيد ويتم الاحتفاظ به هناك لفترة كافية ليصبح مهمًا، ثم يتم تبريده. على لحام متعدد الممرات في لوحة سميكة يتم إعادة تسخين المنطقة عدة مرات. في الدرجة التي تحتوي على 0.06 بالمائة من الكربون، يمكن أن يبدأ ترسيب كربيد الكروم في دقائق بالقرب من 675 درجة مئوية. وفي الدرجة التي تحتوي على 0.02 بالمائة من الكربون، لا تنتج نفس الدورة الحرارية شبكة كربيد مستمرة، لأنه ببساطة لا يوجد ما يكفي من الكربون في المحلول لتشكيل شبكة.

الكربون والتوعية والنتيجة العملية

الدرجة L ليست وجبة غداء مجانية. تبلغ قوة الخضوع 170 ميجا باسكال مقابل 205 ميجا باسكال للصف المستقيم، ويدرج القسم الثاني الجزء د الإجهاد المسموح به عند 16.7 كيلو باسكال مقابل 20.0 كيلو باسكال. أنت تدفع ما يقرب من 17 بالمائة من قوة التصميم مقابل قابلية اللحام. والإعفاء ليس دائمًا: احتفظ بدرجة حرارة تتراوح بين 500 و800 درجة مئوية تقريبًا لسنوات وسيظل لديك حساسية، وهي ظاهرة تسمى التحسس بسبب درجات الحرارة المنخفضة. وهذا مهم بالنسبة للسفن التي تعمل بالحرارة، وهو أحد أسباب وجود 316H - انظرالفولاذ المقاوم للصدأ 316Hللنسخة عالية الكربون.

ما هي اللوحة المزدوجة المعتمدة 304/304L أو 316/316L وهل تساعد؟

اللوحة المزدوجة المعتمدة عبارة عن حرارة واحدة تلبي كل متطلبات كل من الدرجة المستقيمة والدرجة L - الكربون بنسبة 0.030 بالمائة أو أقل، والشد والإنتاج عند الحد الأدنى من الدرجة المستقيمة. إنها الطريقة القياسية التي توفر بها المطاحن الصفائح المقاومة للصدأ اليوم، وتتيح لعنصر واحد من المخزون أن يخدم كلاً من مواصفات اللحام من الدرجة L والتصميم المسموح به من الدرجة المستقيمة.

لا توجد خدعة معدنية هنا. الحرارة هي ببساطة حرارة منخفضة الكربون تم اختبارها أيضًا فوق الحد الأدنى الميكانيكي المستقيم، وهو ما تفعله معظم المصهورات الحديثة بمجرد التحكم في النيتروجين. المصنع يشهد على كل من المواصفات والشهادة تسرد كليهما.

ما الذي تمنحه لك الشهادة المزدوجة وما لا تمنحك إياه؟

بالنسبة للسفينة التي سيتم لحامها وليست في خدمة الزحف ذات درجة الحرارة العالية، حدد 304/304L أو 316/316L المعتمد المزدوج وقم بتصميمها على الدرجة المستقيمة المسموح بها حيث يوافق المفتش المعتمد الخاص بك. إنها أرخص طريقة للحصول على قابلية اللحام على الدرجة L دون التنازل عن 17 بالمائة من الضغط المسموح به. تأكد من أن الشهادة تظهر نسبة الكربون بنسبة 0.030 بالمائة أو أقل قبل قبولها، وتأكد مندليل شراء ألواح الفولاذ المقاوم للصدأتتم كتابة متطلبات وضع العلامات والتتبع في الطلب.

ما هي الخواص الميكانيكية للوحة 304 و316 لكل ASTM A240؟

304 و316 متطابقان: 515 ميجا باسكال (75 كيلو بوصة مربعة) الحد الأدنى للشد، 205 ميجا باسكال (30 كيلو بوصة مربعة) الحد الأدنى من العائد 0.2 بالمائة، 40 بالمائة الحد الأدنى للاستطالة . 304L و316L متطابقان أيضًا مع بعضهما البعض وأقل: 485 ميجا باسكال (70 كيلو بوصة مربعة) الشد و 170 ميجا باسكال (25 كيلو بوصة مربعة) الإنتاجية. الموليبدينوم يغير سلوك التآكل. لا يغير القوة. الفرق الميكانيكي الوحيد في المقارنة بأكملها هو الفرق الناتج عن الكربون.

الحد الأدنى من الخواص الميكانيكية ASTM A240، حالة التلدين

الصفان الأخيران هما الصفان الأكثر أهمية في المتجر منه في الرسم. يوصل الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي ما يقرب من ثلث الحرارة التي يوصلها الفولاذ الكربوني ويتمدد بنسبة 40 إلى 50 بالمائة تقريبًا عند نفس ارتفاع درجة الحرارة. هاتان الحقيقتان معًا هما السبب وراء تشوه الوعاء المقاوم للصدأ بطرق لا يحدثها وعاء من الفولاذ الكربوني ذي هندسة متطابقة، وهما نفس الشيء بالنسبة لـ 304 وبالنسبة لـ 316 - الاختيار بين الدرجات لن يغير مشكلة التشوه لديك.

ما هي الدرجة التي تعطي غلافًا أرق وأرخص لأوعية الضغط؟

لا يحمل أي من . 304 و316 نفس الضغط المسموح به من ASME عند درجة الحرارة المحيطة، وبالتالي فإن سمك الغلاف المحسوب هو نفسه. ما يغير السمك هو متغير الكربون: التصميم إلى 304L أو 316L عند 16.7 كيلو لكل بوصة بدلاً من 304 أو 316 عند 20.0 كيلو لكل بوصة يجعل القشرة أكثر سمكًا بنسبة 20 بالمائة. الموليبدينوم يشتري مقاومة للتآكل. فهو لا يشتري أي قوة على الإطلاق.

العمل من خلال قذيفة تمثيلية. خذ ضغطًا داخليًا يبلغ 150 رطل لكل بوصة مربعة، ونصف قطر داخلي يبلغ 30 بوصة، ومفصل تناكبي مزدوج اللحام من النوع 1 مع تصوير شعاعي كامل مما يوفر كفاءة مشتركة تبلغ 1.0 لكل UW-12. معادلة UG-27 للمفصل الطولي هي t=PR / (SE - 0.6P).

حساب الغلاف UG-27 العملي: P=150 psi، R=30 in، E=1.00

يتم اشتقاق الضغط المسموح به بنفس الطريقة لكل سطر في هذا الجدول. القسم الثاني، الجزء د يحدد S باعتباره الجزء الأدنى من جزأين من الخصائص الدنيا المحددة عند درجة الحرارة: ثلثي مقاومة الخضوع، وواحد بنسبة 3.5 من قوة الشد. في البيئة المحيطة يعطي 2/3 x 30=20.0 ksi مقابل 75 / 3.5=21.4 ksi للدرجات المستقيمة، لذلك يحكم 20.0؛ و2/3 x 25=16.7 ksi مقابل 70 / 3.5=20.0 ksi للدرجات L، لذلك يحكم 16.7. أعلى من 540 درجة مئوية تقريبًا، تتولى خصائص الزحف والتمزق الإجهادي وتتباعد العائلتان، لذا اقرأ الجدول 1أ لمعرفة الدرجة الدقيقة ودرجة حرارة التصميم بدلاً من الاستيفاء.

والخلاصة العملية هي أن متغير الكربون هو متغير تصميمي، بينما الموليبدينوم ليس كذلك. إذا تم تصميم سفينتك إلى 304 لترًا ثم قمت بالتبديل إلى 316 لترًا لأسباب التآكل، فلن يتغير سمك القشرة وستكون الفاتورة الوحيدة التي تتحرك هي سعر اللوحة. إذا قمت بالتبديل من 316 إلى 316 لترًا، فإن القشرة تنمو بمقدار الخمس تقريبًا. تأكد من كفاءة المفصل التي يحق لك الحصول عليها بموجب UW-12 قبل الانتهاء من الجدار، لأن التصوير الشعاعي الكامل عند E=1.00 يستحق مادة أكثر من اختيار الدرجة عادةً.

في أي درجة حرارة يجب عليك التوقف عن استخدام 304 لتر أو 316 لتر؟

تنطبق ثلاثة حدود منفصلة ويحكم الحد الأدنى. يبدأ الحساس لدرجة الحرارة المنخفضة في أن يكون مهمًا عند ما يزيد عن 500 درجة مئوية تقريبًا في الخدمة الطويلة، وينخفض ​​الضغط المسموح به بشكل حاد فوق 540 درجة مئوية تقريبًا مع تولي الزحف، ويكون 316L الحامل للموليبدينوم هو الأكثر عرضة للسيغما بين الاثنين في النطاق من 550 إلى 900 درجة مئوية. بالنسبة لدرجة حرارة المعدن المستدامة فوق حوالي 540 درجة مئوية، انتقل إلى 304H أو 316H، أو إلى درجة مستقرة.

حدود درجات الحرارة وما يحكم في كل نطاق

تستحق مرحلة سيجما ملاحظة لأنها خاصة بجانب الموليبدينوم في هذه المقارنة. سيجما عبارة عن معدن صلب وهش يتشكل من الفريت في نطاق 550 إلى 900 درجة مئوية تقريبًا، ويقوم الموليبدينوم بتسريعه. في المعدن الأساسي 316L، لا يوجد عادة فريت لتحويله، لذا فإن الخطر يكمن في معدن اللحام، حيث تم وضع 3 إلى 10 أرقام من الفريت هناك بشكل متعمد لمنع التشقق الساخن. إذا كان وعاء سعة 316 لترًا سيعمل في نطاق درجة الحرارة هذا، فاحتفظ بفريت معدن اللحام في أسفل النطاق الموصى به وحافظ على انخفاض رقم الفريت لحرارة الحشو.

هل 316 أفضل من 304 في تكسير التآكل الناتج عن إجهاد الكلوريد؟

لا، هذا هو الخطأ الأكثر شيوعًا والأكثر تكلفة في القرار 304 مقابل 316 بأكمله. الموليبدينوم يحسن مقاومة التنقر والشقوق. فهو لا يحسن مقاومة تكسير التآكل الناتج عن إجهاد الكلوريد. يتشقق كلا الصفين، وسيفشل وعاء 316 تحت العزل في موقع دافئ يحتوي على الكلوريد بنفس الطريقة التي يفشل بها وعاء 304.

يحتاج تكسير التآكل الناتج عن إجهاد الكلوريد إلى أربعة أشياء في وقت واحد: الكلوريدات، والأكسجين المذاب، وإجهاد الشد، ودرجة حرارة أعلى من 50 إلى 60 درجة مئوية تقريبًا. قم بإزالة أي منها ولن تتعرض للتشقق. الموليبدينوم ليس له أي تأثير على أي من الأربعة. ما يتغير هو الحفر الذي غالبًا ما يسبق الصدع، وفي نافذة المختبر الضيقة التي يمكن أن تغير العتبة قليلاً - لكن التحول في عتبة المختبر ليس أساسًا لترخيص أوعية الضغط.

ما يمنع في الواقع تكسير التآكل الناتج عن إجهاد الكلوريد

إذا كنت تكتب خط المادة لسفينة سيتم عزلها وموقعها في الخارج أو على موقع ساحلي، فلا تكتب 316 كمخفف للتكسير الناتج عن إجهاد الكلوريد الخارجي. اكتب مواصفات الطلاء ومتطلبات العزل منخفض الكلور وتفاصيل مقاومة الطقس والميزانية اللازمة لصيانتها. ترقية المواد التي تعمل في هذا الواجب هي تغيير في عائلة السبائك، وليس تغييرًا داخل زوج 304 و316.

ما هي تكلفة اللوحة 316 أكثر من 304، وهل لها أهمية على متن السفينة؟

تحمل لوحة 316 عادةً علاوة بنسبة 25 إلى 45 بالمائة على 304، مدفوعة بشكل أساسي بالرسوم الإضافية للموليبدينوم وسبائك النيكل. في وعاء الضغط النهائي، تكون العقوبة أصغر مما توحي به تلك الفجوة، لأن اللوحة ليست سوى جزء من تكلفة التسليم واللحام والفحص والمعالجة الحرارية متطابقان بالنسبة للدرجتين.

حيث يظهر فرق التكلفة، وأين لا يظهر

الصف الأخير ليس مزحة. عندما ينقب وعاء 304 لأنه تبين أن العملية تحتوي على كلوريدات، يكون من السهل العثور على السبب الجذري ويكون الإصلاح - ترقية المادة - واضحًا ومباشرًا. عندما يتشقق وعاء 316 تحت العزل، عادة ما يكون المُصنع هو المشتبه به الأول على الرغم من أن المادة لم تكن قادرة على مقاومة هذه الآلية. إن دفع قسط التأمين لـ 316 ثم استخدامه لحل مشكلة لا يعالجها الموليبدينوم هو أسوأ النتيجتين.

بالنسبة لخيارات السبائك التي تتجاوز هذا الزوج،904L مقابل 254 SMO مقابل 316Lيغطي المكان الذي تتولى فيه الدرجات الأوستنيتي الفائقة، والفولاذ المقاوم للصدأ 904Lيعطي تركيب وخصائص الأكثر استخداما منها.

ما هو معدن الحشو الذي تستخدمه للوحة 304 مقابل 316؟

تطابق الصف والحفاظ على الكربون منخفض. اللحام 304 و304L مع ER308L لـ GTAW وGMAW أو E308L لـ SMAW؛ لحام 316 و316L مع ER316L أو E316L. استخدم المتغيرات الحاملة للسيليكون لـ GMAW لتحسين التبول. يقع كلا المعدنين الأساسيين في P-No. 8 المجموعة 1 وكل هذه الحشوات تقع في F-No. 6، لذا فإن هيكل تأهيل الإجراء الواحد يغطي العائلة بأكملها.

اختيار الحشو للوحات اللحام 304 و316

الحشو لا يتطابق تمامًا مع المعدن الأساسي عمدًا. يشغل ER308L حوالي 19.5 إلى 22.0 بالمائة من الكروم مقابل 17.5 إلى 19.5 بالمائة في اللوحة، ويشغل ER316L حوالي 18.0 إلى 20.0 بالمائة كروم مقابل 16.0 إلى 18.0 بالمائة في اللوحة. إن تخصيب الكروم هذا هو ما يضع معدن اللحام على مسار التصلب الحديدي الأوستنيتي بدلاً من المسار الأوستنيتي بالكامل، وهو السؤال التالي - وهو أيضًا السبب في أن اللحام المترسب باستخدام حشو خاطئ يمكن أن يبدو مثاليًا في التصوير الشعاعي ولا يزال يمثل مشكلة تشقق.

هيكل التأهيل مشترك في كلا الصفين. يخصص القسم التاسع من ASME 304 و304L و316 و316L إلى P-No. 8 المجموعة 1، ويعين كل هذه الحشوات الأوستنيتي غير القابل للصدأ إلى F-No. 6، ويغطي التركيبة المعدنية الملحومة تحت نظام A-Number. النتيجة العملية: تأهيل إجراء ما على 316L يؤهل عمومًا المتغيرات الأساسية لبقية أفراد العائلة، ولهذا السبب تتأهل معظم المتاجر إلى 316L وتعمل بشكل أقل بدلاً من تأهيل كل درجة على حدة.

لماذا يهم رقم الفريت في معدن اللحام الأوستنيتي المقاوم للصدأ؟

لأن كمية صغيرة من الفريت دلتا هي الشيء الوحيد الذي يقف بين اللحام الأوستنيتي وتكسير التصلب. الهدف 3 إلى 10 رقم الفريت. أقل من حوالي 3 FN، يتصلب معدن اللحام على شكل حبيبات أوستينيت عمودية خشنة بينها أغشية سائلة غنية بالشوائب ويمكن أن تتشقق أثناء تبريدها. فوق حوالي 10 FN، يمكن للفريت أن يتحول إلى طور سيجما هش في الخدمة الدافئة.

الفريت مغناطيسي والأوستينيت ليس كذلك، ولهذا السبب يمكن إجراء القياس بالكامل باستخدام أداة مغناطيسية معيرة على اللحام النهائي. يتم تعريف رقم الفريت بواسطة AWS A4.2 وهو ليس بالضبط النسبة المئوية للحجم - أقل من حوالي 8 إلى 10 يكون الاثنان متقاربين، وفوق ذلك يتباعدان - وهذا سبب آخر لوجود النطاق المستهدف الموصى به في مكانه.

نطاقات أرقام الفريت ومعنى كل منها

يتم التنبؤ به قبل اللحام باستخدام مخطط الدستور WRC-1992، والذي يستخدم مكافئات الكروم والنيكل المحسوبة من التركيبة المعدنية المخففة للحام: مكافئ Cr يساوي في المائة Cr زائد في المائة Mo زائد 0.7 في المائة Nb، ومكافئ Ni يساوي في المائة Ni زائد 35 في المائة C زائد 20 في المائة N زائد 0.25 في المائة Cu. مصطلح النيتروجين هو السبب وراء إزاحة WRC-1992 مخطط شيفلر الأقدم لدرجات الحرارة الحديثة المنخفضة الكربون والمحملة للنيتروجين.

رقم الفريت المتوقع هو عملية حسابية؛ رقم الفريت المقاس هو سجل القبول. قم بقياسه على قسيمة تأهيل الإجراء باستخدام أداة معايرة ومرة ​​أخرى على قسائم اختبار الإنتاج إذا تغيرت حرارة الحشو. لاحظ أيضًا أن استثناءات اختبار التأثير المبرد في UHA-51 تحمل حدود الفريت الخاصة بها والتي تقل عن النطاق من 3 إلى 10. إذا كانت سفينتك تحتاج إلى لحامات مقاومة للتشقق ودرجة حرارة معدنية منخفضة جدًا في التصميم، فقم بحل هذا التعارض في PQR مع المفتش المعتمد لديك بدلاً من اكتشافه بعد إجراء اللحامات.

هل تحتاج إلى التسخين المسبق أو المعالجة الحرارية بعد اللحام لحامات الأوعية 304 و316؟

لا لكلاهما بالمعنى المعتاد. لا توجد آلية لتكسير الهيدروجين للتسخين المسبق، لأن الأوستينيت لا يتحول إلى مارتنسيت عند التبريد وله قابلية عالية للذوبان في الهيدروجين. وينص قسم ASME VIII-1 الجدول UHA-32 على أن المعالجة الحرارية بعد اللحام للفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي P-No. 8 ليست مطلوبة أو محظورة - لا يوجد مشغل للسمك على الإطلاق.

المعالجة الحرارية للحامات الأوعية المقاومة للصدأ الأوستنيتي

إن الموضع UHA-32 يختلف تمامًا عن عالم الفولاذ الكربوني وهو يجذب المصنعين. بالنسبة للسفينة المصنوعة من الفولاذ الكربوني P-No. 1، يوجد حد سمك صلب - 38 مم (1.5 بوصة) لمجموعة P-No. 1 1 - والتي يكون تجاوزها PWHT إلزاميًا. بالنسبة للفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي، لا يوجد حد أدنى، ولا يوجد وقت احتجاز ولا حد أدنى لدرجة الحرارة. إذا حدد المستخدم المعالجة الحرارية على أية حال، فإن الدورة الصحيحة هي عبارة عن محلول صلب يتبعه تبريد سريع، وليس تخفيف الضغط دون الحرج. يعد تخفيف الضغط بمقدار 650 درجة مئوية على وعاء ملحوم من لوحة غير L طريقة ممتازة لتوعية المنطقة المتضررة بالحرارة بأكملها.

الرؤوس المشكلة هي الاستثناء الذي يستحق المعرفة عنه. يؤدي كل من إجهاد التشكيل على البارد وأي دورة تشكيل على الساخن إلى تغيير المادة، وكثيرًا ما يتم تلدين الرؤوس الأوستنيتي شديدة البرودة بعد التشكيل لإزالة الإجهاد واستعادة مقاومة التآكل. هذه عملية تشكيل للمعالجة الحرارية، وليس لحام PWHT، ويحدث ذلك قبل لحام الرأس في الغلاف.

كيف يمكنك إيقاف التحسس في المنطقة المتضررة بالحرارة من وعاء اللحام؟

تحكم في الكربون أولًا، ثم الوقت ودرجة الحرارة. اطلب مادة من الدرجة L أو مادة معتمدة مزدوجة بحيث لا يكون هناك ما يكفي من الكربون لتشكيل شبكة كربيد مستمرة، ثم حافظ على درجة حرارة الممرات البينية منخفضة ومدخلات الحرارة معتدلة بحيث تقضي HAZ أقل وقت ممكن بين 425 و815 درجة مئوية. عندما تكون السفينة دافئة لسنوات، فكر في درجة ثابتة، وعندما تكون النتيجة عالية، تحقق من ذلك باستخدام اختبار ASTM A262.

تستحق الآلية الفهم مرة واحدة حتى تكون الضوابط منطقية. يترسب كربيد الكروم عند حدود الحبوب لأن الكربون ينتشر إلى الحدود بشكل أسرع من انتشار الكروم خارج المعدن المحيط. الكربيد الذي يتكون غني بالكروم، لذلك يتم استنفاد الشريط الضيق من المعدن الموجود بجوار الحدود مباشرة. أقل من 12 بالمائة تقريبًا من الكروم، لم يعد هذا الشريط مقاومًا للصدأ، وفي السائل المتآكل يذوب بشكل تفضيلي، تاركًا مسارًا مستمرًا بين الحبيبات. يحدث أسرع هطول للأمطار بالقرب من 650 إلى 750 درجة مئوية، وهو ما يقع مباشرة داخل النطاق الذي يمر به اللحام HAZ.

ضوابط التحسس، بالترتيب الذي ينبغي تطبيقها به

تعتمد ممارسة A262 التي يجب استدعاؤها على الدرجة، وهذا هو أحد الأماكن القليلة التي يغير فيها اختيار 304 مقابل 316 طريقة الاختبار بشكل حقيقي. الممارسة ب، اختبار كبريتات الحديديك وحمض الكبريتيك، هي الطريقة المناسبة لدرجات الأوستنيتي التي تحتوي على الموليبدينوم، لذا حددها لـ 316 و316L. الممارسة C، اختبار حمض النيتريك أو اختبار Huey، هو الاختيار التقليدي لـ 304 و304L. الممارسة "أ" هي النقش السريع لحمض الأكساليك المستخدم في الفحص، والممارسة "هـ" هي اختبار حمض الكبريتيك وكبريتات النحاس والنحاس المستخدم عند الحاجة إلى تقييم الأوستنيتي العام.

لماذا تشوه اللحامات المصنوعة من الفولاذ الأوستنيتي أكثر من اللحامات المصنوعة من الفولاذ الكربوني؟

هناك خاصيتان فيزيائيتان، كلاهما متماثلتان بالنسبة إلى 304 و316. يوصل الفولاذ الأوستنيتي ما يقرب من ثلث الحرارة التي يوصلها الفولاذ الكربوني، وبالتالي تبقى حرارة اللحام في المفصل بدلاً من الانتشار؛ ويتوسع بنسبة 40 إلى 50 بالمائة تقريبًا لكل درجة، وبالتالي فإن نفس مجال درجة الحرارة ينتج المزيد من الانفعال الحراري. المزيد من الضغط المركز في منطقة أضيق يعني المزيد من التشويه والمزيد من الانكماش والمزيد من الإجهاد المتبقي.

الخصائص الفيزيائية التي تدفع سلوك التصنيع

الضوابط تتبع مباشرة من الفيزياء. استخدم مدخلات حرارة معتدلة بدلاً من معدلات الترسيب العالية التي قد تستخدمها في الفولاذ الكربوني. استخدم قضبان دعم من النحاس أو الألومنيوم لسحب الحرارة من الجذر. استخدم تسلسل لحام متوازن - خلفي أو متماثل - بحيث يتم توزيع الانكماش بدلاً من تراكمه. اثبت على ظهر قوي حيثما تسمح لك الهندسة بذلك، وتذكر أن ضبط النفس يزيد من الضغط المتبقي حتى أثناء تقليل التشوه المرئي.

هناك نتيجة أخرى خاصة بالأوعية ذات الجدران الرقيقة. تكون القشرة التي يقل سمكها عن 6 مم محدودة الصلابة وليست محدودة القوة، لذا فإن التشوه والتعامل مع الضرر، وليس حساب UG-27، هو الذي يحدد الحد الأدنى العملي. وهذا هو السبب في أن الأوعية الأوستنيتي الرقيقة تُبنى عادةً بحلقات تقوية أو جدار اسمي متزايد بدلاً من الحد الأدنى المحسوب، ولماذا يتم توجيه السُمك فيكيفية اختيار سمك لوحة الفولاذ المقاوم للصدأيستحق القراءة قبل الانتهاء من الصدفة.

ما هو الفحص الذي يتطلبه القسم الثامن من ASME على لحامات الأوعية المقاومة للصدأ الأوستنيتي؟

التصوير الشعاعي لكل UW-11 بالمستوى المطلوب للحصول على كفاءة المفصل التي صممت من أجلها، بالإضافة إلى فحص اختراق السائل لجميع اللحامات بالنيكل والكروم الأوستنيتي بسمك اسمي يزيد عن 19 مم (3/4 بوصة) كما هو مطلوب بواسطة UHA-34. إذا تم إجراء أي معالجة حرارية، يتم إجراء الفحص بعد ذلك. متطلبات الاختراق هي قاعدة خاصة بالأوستنيت مع عدم وجود مكافئ للفولاذ الكربوني.

متطلبات الفحص التي تنطبق على لحامات السفن 304 و316

القاعدة UHA-34 هي القاعدة التي غالبًا ما يتم تجاهلها. سوف يقوم المُصنِّع الذي تأتي عاداته من الفولاذ الكربوني بإجراء تصوير شعاعي، وربما سيجري اختبارًا بالموجات فوق الصوتية، ولن يفكر في فحص الاختراق على التماس الصدفي مقاس 25 مم. يتطلب القانون ذلك، وهو مهم: يتصلب معدن اللحام الأوستنيتي بحبيبات عمودية خشنة، كما أن الصورة الشعاعية المأخوذة من خلال حبيبات عمودية خشنة تكون ضعيفة في العثور على عيوب عدم الانصهار المستوية والمغلقة بإحكام والتي تميل تلك الحبيبات إلى إخفاءها.

ما هو مصيدة الاختبار الهيدروستاتيكي لأوعية الضغط المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ؟

الماء. يمكن أن يتم تدمير السفينة التي تجتاز الاختبار الهيدروستاتيكي بواسطة مياه الاختبار التي تبقى واقفة فيها، لأن المياه الراكدة الحاملة للكلوريد تحفر الفولاذ الأوستنيتي بشكل أسرع من معظم سوائل العملية التي قد تراها السفينة على الإطلاق. قلل من الكلور، وصرفه على الفور، وجففه تمامًا، ولا تترك وعاءً مملوءًا جزئيًا خلال عطلة نهاية الأسبوع.

ضوابط الاختبار الهيدروستاتيكي للأوعية غير القابل للصدأ الأوستنيتي

يوجد مصيدة ثانية أكثر هدوءًا في نفس المنطقة. غالبًا ما يتم اختبار السفن هيدروجينيًا، وتصريفها، ثم تركها مع تشغيل الفوهات الفارغة وإغلاق الممر لمدة أسابيع قبل بدء التشغيل. تتبخر الطبقة المتبقية من الماء وتتكثف من جديد، مما يؤدي إلى تركيز الكلوريد الموجود هناك على الأسطح الأكثر دفئًا وبرودة. إذا كان على الوعاء الجلوس، فاتركه مفتوحًا وجافًا، أو احفظه بالنيتروجين الجاف. المصنعين الذين تعاملواالفولاذ المقاوم للصدألسنوات سوف نتعرف على هذا النمط: الضرر لم يحدث أبدًا في الأماكن التي كانت المياه فيها أعمق، بل كان عند خط المياه.

كيف يمكنك التحقق من أنك تلقيت بالفعل 316 وليس 304؟

تحديد المواد الإيجابية باستخدام محلل مضان الأشعة السينية المحمول، والتحقق من الموليبدينوم. يستغرق الأمر ثوانٍ، ويعمل على اللوحة وعلى اللحام النهائي، وهي الطريقة العملية الوحيدة لاكتشاف الاختلاط في الورشة، لأن 304 و316 متطابقان بصريًا ومغناطيسيًا وأبعاديًا.

خطوات التحقق من أمر الشراء إلى اللوحة

الموليبدينوم هو العنصر المميز لأنه العنصر الوحيد في المواصفات الذي يحتوي على درجة واحدة ولا يحتوي عليه الآخر. تتداخل نطاقات الكروم والنيكل بدرجة كافية بحيث لا يمكنها حل السؤال، ولا يمكن لأي اختبار بصري أو مغناطيسي القيام بذلك. إن إطلاق مؤشر مديري المشتريات (PMI) لمدة خمس ثوانٍ على كل لوحة قبل أن تدخل في اللفة، وعلى كل درز بعد اللحام، يزيل وضع الخطأ الذي يظهر بعد سنوات كتآكل غير مبرر. من المفيد إجراء نفس الفحص على بكرة سلك الحشو، لأن السلك هو المكان الآخر الذي يمكن أن يختبئ فيه الخلط.

متى يجب بناء وعاء الضغط من 304 بدلا من 316؟

عندما لا تكون هناك آلية تآكل موضعية يمكن للموليبدينوم معالجتها. إذا كان السائل لا يحتوي على كلوريد ذي معنى، تبقى درجة الحرارة أقل من 60 درجة مئوية تقريبًا في وجود أي كلوريد على الإطلاق، أو تتأكسد الخدمة، أو يكون الوعاء جافًا ونظيفًا وداخليًا، و304L هي المادة الصحيحة والأرخص، والموليبدينوم هو المال الذي يُنفق على لا شيء.

مصفوفة الاختيار للوحة وعاء الضغط 304 لتر مقابل 316 لتر

عندما لا يكون الجواب لا، فإن مسارات الترقية راسخة.دوبلكس 2205يضاعف قوة الخضوع تقريبًا ويتعامل مع تكسير التآكل الناتج عن إجهاد الكلوريد بشكل أفضل بكثير من أي درجة.254 SMOو904Lتتولى المسؤولية حيث تكون مقاومة التأليب هي المطلب الحاكم، وتصبح المقارنة بالنسبة للواجبات الأكثر عدوانيةإنكونيل 625 مقابل 316 إل. لحام تلك المواد هو تخصص مختلف مرة أخرى - انظردليل اللحام Hastelloy C276ودليل اللحام إنكونيل 625لكيفية تغيير الإجراءات.

كيف يمكنك تحديد 304 مقابل 316 لوحة لأوعية الضغط؟

العمل بالترتيب: تحديد البيئة، واختيار متغير الكربون، وتأكيد قائمة الكود وإصدار الشهادات، والتصميم مع الضغط المسموح به للصف الذي اشتريته بالفعل، وتأهيل الإجراء برقم الفريت المُقاس، والتحكم في الممر البيني والتدريع، وتحديد الفحص وأي اختبار للتآكل بين الحبيبات، ثم التحكم في اختبار الماء المائي وتنظيف الوعاء بعد ذلك.

الخطوة 1. اكتب بيئة العملية قبل كتابة الدرجة:قم بتسجيل محتوى الكلوريد، ودرجة الحرارة، ودرجة الحموضة، وما إذا كان السائل يتأكسد أو يقلل، وما يحدث أثناء إيقاف التشغيل، وما هو موجود تحت العزل. 304 و316 كلاهما من درجات النيكل والكروم الأوستنيتي؛ الموليبدينوم في 316 لا يشتري لك أي شيء إلا في حالة وجود آلية تآكل موضعية بالفعل. يرى304 مقابل 316 خصائص وتطبيقات الفولاذ المقاوم للصدألصورة الملكية العامة.

الخطوة 2. اختر نوع الكربون من درجة حرارة اللحام والخدمة معًا:بالنسبة للسفينة الملحومة التي لن تشهد خدمة مستمرة أعلى من حوالي 425 درجة مئوية، اطلب الدرجة L. إذا كانت درجة حرارة التصميم تقع في نطاق الزحف، فانتقل إلى 316H أو 304H بدلاً من محاولة تمديد درجة L. إذا كنت تريد أن يخدم أحد أصناف المخزون كليهما، فقم بشراء مادة مزدوجة الاعتماد وتأكد من أن شهادة المصنع تسرد كلا المواصفات.

الخطوة 3. تأكد من أن اللوحة هي مادة الكود واحصل على الشهادة قبل قطعها:يجب أن تكون اللوحة SA-240 (اعتماد ASME لمعيار ASTM A240) ومدرجة للاستخدام في القسم VIII-1، مع رقم حراري يمكن تتبعه إلى علامة اللوحة ووثيقة EN 10204 3.1 أو 3.2. اقرأ تحليل الحرارة، وليس القيمة النموذجية: افحص الكربون مقابل 0.030 بالمائة للصف L والموليبدينوم مقابل 2.00 بالمائة للصف 316.أستم A240يسرد المتطلبات الكيميائية والميكانيكية الكاملة.

الخطوة 4. قم بتصميم الغلاف مع الضغط المسموح به للدرجة المحددة التي اشتريتها:استخدم t=PR / (SE - 0.6P) من UG-27 للمفصل الطولي وt=PR / (2SE + 0.4P) للمفصل المحيطي، مع قراءة S من القسم II الجزء D الجدول 1A عند درجة حرارة التصميم وE من UW-12 لنوع المفصل والفحص. لا تصمم مع 304 المسموح به ثم قم بشراء لوحة 304L.

الخطوة 5. تأهيل إجراء اللحام باستخدام الحشو المناسب ورقم الفريت المُقاس:تأهل وفقًا للقسم التاسع من ASME باستخدام P-No. 8 المادة الأساسية للمجموعة 1 مع ER308L أو ER316L تحت F-No. 6. توقع رقم الفريت باستخدام الرسم البياني WRC-1992 على حرارة الحشو الفعلية، ثم قم بتأكيده في قسيمة التأهيل باستخدام أداة مغناطيسية تمت معايرتها واضغط على 3 إلى 10 FN.

الخطوة 6. التحكم في مدخلات الحرارة ودرجة الحرارة البينية وتدريع الجذر:حافظ على درجة حرارة الممر البيني عند 175 درجة مئوية (350 فهرنهايت) كحد أقصى للأعمال العامة و150 درجة مئوية (300 فهرنهايت) كحد أقصى عندما تكون مقاومة التآكل أمرًا بالغ الأهمية. قم بتطهير الجذر باستخدام الأرجون بحيث يظل محتوى الأكسجين منخفضًا بدرجة كافية لتجنب السكر، واستخدم تسلسل لحام متوازن مع قضبان دعم من النحاس أو الألومنيوم لسحب الحرارة من المفصل.

الخطوة 7. اكتب الفحص واختبار التآكل الحبيبي بالترتيب:حدد التصوير الشعاعي لكل UW-11 لكفاءة المفصل الذي صممت من أجله، واختراق السائل لكل UHA-34 على اللحامات التي يزيد سمكها الاسمي عن 19 مم، واختبار ASTM A262 على قسيمة لحام الإنتاج عندما ترى السفينة درجات حرارة حساسة أو سائلًا مسببًا للتآكل. استخدم الممارسة B لـ 316L والممارسة C لـ 304L.

الخطوة 8. التحكم في مياه الاختبار الهيدروستاتيكي ثم تجفيف الوعاء:الحد من الكلوريد إلى ما يقرب من 50 جزء في المليون، واستنزاف السفينة بمجرد اكتمال الاختبار، وتجفيف جميع الأسطح الداخلية. قم بإزالة الصبغة الحرارية عن طريق التخليل إلى ASTM A380 أو بالوسائل الميكانيكية باستخدام أدوات مخصصة غير قابلة للصدأ، ثم قم بالتخميل إلى ASTM A967، وانتهى بتعريف المادة الإيجابية على اللحامات المكتملة للتأكد من وجود الموليبدينوم حيث تم تحديد 316.

هناك عادتان تصنعان الفرق بين المواصفات التي تبقى عند الاتصال بالمتجر وتلك التي لا تبقى كذلك. أولاً، اكتب المتطلبات التكميلية في أمر الشراء، وليس في نص ملاحظات الرسم - الحد الأدنى من الموليبدينوم، والحد الأدنى لعدد الفريت، واختبار التآكل الحبيبي، ونوع الشهادة، كلها عناصر أمر الشراء. ثانيًا، اجعل فحص تعريف المواد بمثابة نقطة تعليق في خطة الفحص والاختبار وليس طلبًا. للمسار الكامل من اللوحة إلى مجموعة البكرة والأوعية،تصنيع بكرة الأنابيبيغطي تسلسل التصنيع والتصنيع المسبق مقابل اللحام الميدانييغطي المكان الذي يتم فيه إنجاز العمل بشكل أفضل.

الأسئلة المتداولة

الموليبدينوم. 316 و316L يحتويان على 2.00 إلى 3.00 بالمائة من الموليبدينوم و304 و304L لا يحتويان على أي شيء. تختلف نطاقات الكروم قليلاً في الاتجاه الآخر - 304 الذي يتراوح من 17.5 إلى 19.5 بالمائة كروم مقابل 16.0 إلى 18.0 بالمائة لـ 316 - ويحمل 316 نطاق النيكل الأعلى عند 10.0 إلى 14.0 بالمائة. كل شيء آخر، بما في ذلك جميع الخواص الميكانيكية، هو نفسه.

ما مقدار الموليبدينوم الموجود في 316 لوح من الفولاذ المقاوم للصدأ؟

يتطلب ASTM A240 2.00 إلى 3.00 بالمائة لكل من 316 و316L. الحرارة بنسبة 2.02 بالمائة والواحدة بنسبة 2.95 بالمائة كلاهما متوافقان ولكن لا يعملان بشكل متماثل في شق الكلوريد الساخن، لذا حدد الحد الأدنى من الموليبدينوم كمتطلب تكميلي عندما يكون الحفر هو الآلية الحاكمة.

هل 316 أقوى من 304؟

رقم ASTM A240 يسرد الحد الأدنى من الخواص الميكانيكية المتطابقة: شد 515 ميجا باسكال (75 كيلو بوصة مربعة) و205 ميجا باسكال (30 كيلو بوصة مربعة) لكليهما، و485 ميجا باسكال (70 كيلو بوصة مربعة) قوة شد و170 ميجا باسكال (25 كيلو بوصة مربعة) لكلا الدرجات L. الموليبدينوم يغير سلوك التآكل، وليس القوة.

ما هو PREN 304 مقابل 316؟

باستخدام PREN=بالمائة Cr + 3.3 x بالمائة Mo + 16 x بالمائة N، يكون 304 النموذجي حوالي 18 إلى 20 و316 النموذجي حوالي 23 إلى 26. وتأتي الفجوة بالكامل تقريبًا من مصطلح الموليبدينوم. PREN هو مؤشر تصنيف، وليس عتبة تصميم - فهو لا يمنحك درجة حرارة تأليب حرجة أو درجة حرارة شق حرجة.

أيهما أفضل لأوعية الضغط 304 أم 316؟

يعتمد الأمر كليًا على ما إذا كانت آلية التآكل الموضعية موجودة أم لا. إذا لم تكن هناك كلوريدات، أو أثرت الكلوريدات أقل من حوالي 50 جزء في المليون عند درجة الحرارة المحيطة، فإن 304L هو الصحيح والأرخص. في حالة وجود الكلوريدات أو أن السائل عبارة عن حمض مختزل مخفف، اختر 316L. إذا كانت الكلوريدات موجودة فوق حوالي 60 درجة مئوية، فلن يكون أي منهما كافيًا لأن التكسير الناتج عن إجهاد الكلوريد هو الخطر الحاكم.

لماذا يفضل 316L على 316 لأوعية الضغط الملحومة؟

يسمح الكربون. 316 بنسبة تصل إلى 0.08 بالمائة من الكربون، وهو ما يكفي لتكوين كربيد الكروم عند حدود الحبوب في المنطقة المتأثرة بالحرارة أثناء اللحام، مما يؤدي إلى استنفاد معدن الكروم المجاور وإنشاء مسار للتآكل بين الحبيبات . 316L ويغطي الكربون بنسبة 0.030 بالمائة، وهي نسبة قليلة جدًا بحيث لا يمكن تكوين شبكة كربيد مستمرة في دورة لحام عادية.

هل يمكنك لحام 304 إلى 316؟

نعم. استخدم حشو ER316L أو E316L، والذي يتوافق مع السبائك الأعلى من المعدنين الأساسيين. لا تقم أبدًا بالرجوع إلى حشو 308L على وصلة 304 إلى 316، لأن معدن اللحام المخفف سيحمل بعد ذلك كمية أقل من الموليبدينوم مقارنة بأي من الوالدين. كلا الدرجتين هما P-No. 8 Group 1، وبالتالي فإن المفصل يقع ضمن هيكل تأهيل إجراء واحد.

ما هو المعدن الذي تستخدمه في لحام 316 لوحة؟

ER316L لـ GTAW وGMAW، وE316L لـ SMAW، وER316LSi لـ GMAW عندما تريد ترطيبًا أفضل وشكلًا خرزيًا من السيليكون. بالنسبة إلى 316L إلى الفولاذ الكربوني، استخدم ER309LMo بحيث تحافظ المنطقة الانتقالية على الموليبدينوم. استهدف عدد 3 إلى 10 من الفريت في معدن اللحام المترسب.

ما هو رقم الفريت الصحيح لمعدن اللحام 308L و316L؟

استهدف 3 إلى 10 FN، مع 3 إلى 8 الأمثل المعتاد. أقل من 3 FN تقريبًا، يرتفع خطر التشقق المتصلب بشكل حاد لأن اللحام يتصلب على شكل أوستينيت عمودي خشن مع وجود أغشية شوائب بين الحبيبات. أعلى من حوالي 10 FN، وخاصة أعلى من 12 FN، يمكن لفريت دلتا أن يتحول إلى طور سيجما هش في نطاق 550 إلى 900 درجة مئوية، ويسرع الموليبدينوم هذا التحول.

هل تحتاج إلى معالجة حرارية بعد اللحام لـ 304 أو 316 سفينة لحام؟

رقم ASME القسم VIII-1 الجدول UHA-32 ينص على أن PWHT للفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي P-No. 8 ليس مطلوبًا أو محظورًا، لذلك لا يوجد مشغل للسمك كما هو الحال بالنسبة للفولاذ الكربوني. إذا حدد المستخدم المعالجة الحرارية على أي حال، فإن الدورة الصحيحة هي عبارة عن محلول يصلب عند درجة حرارة 1040 إلى 1095 درجة مئوية متبوعًا بالتبريد السريع - وليس تخفيف الضغط دون الحرج، والذي قد يؤدي إلى حساسية أي مادة غير L.

هل تقوم بتسخين الفولاذ المقاوم للصدأ قبل اللحام؟

عدم منع التشقق وعدم التعرض لدرجات الحرارة المستخدمة في الفولاذ الكربوني. لا يتحول الأوستينيت إلى مارتنسيت عند التبريد ويحتفظ بالهيدروجين بسهولة، لذلك لا توجد آلية لتكسير الهيدروجين يمكن التسخين ضدها. يتم استخدام التسخين المسبق فقط لإزالة الرطوبة أو إذابة الوصلة الباردة، كما أن التسخين المسبق الزائد يجعل التشوه أسوأ.

ما هي درجة الحرارة القصوى للتداخل للفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي؟

175 درجة مئوية (350 فهرنهايت) هو الحد الأقصى المشترك للتصنيع العام، ويتم استخدام 150 درجة مئوية (300 فهرنهايت) عندما تكون مقاومة التآكل أمرًا بالغ الأهمية. يتم التحكم في المرور البيني كحد أقصى وليس كحد أدنى على وجه التحديد لأن الضغط على المنطقة المتأثرة بالحرارة في نطاق 425 إلى 815 درجة مئوية هو ما يسبب التحسس.

ما هو التحسس وكيف يمكن الوقاية منه؟

التحسس هو ترسيب كربيد الكروم عند حدود الحبوب عندما يتم احتجاز المعدن بين حوالي 425 و815 درجة مئوية، مما يؤدي إلى استنفاد الكروم من المعدن مباشرة بجوار الحدود ويسمح بالتآكل بين الحبيبات. يمكنك منع ذلك باستخدام مادة من الدرجة L أو مادة مزدوجة الاعتماد بحد أقصى 0.030 بالمائة من الكربون، مما يحد من درجة الحرارة البينية ومدخلات الحرارة، واستخدام درجة ثابتة مثل 347 للخدمة الدافئة.

ما هي درجة الحرارة التي تسبب التحسس في الفولاذ المقاوم للصدأ؟

بين حوالي 425 و815 درجة مئوية (800 و1500 فهرنهايت)، مع أسرع هطول للأمطار بالقرب من 650 إلى 750 درجة مئوية. تمر منطقة اللحام المتأثرة بالحرارة عبر هذا النطاق في دقائق، ولهذا السبب يحدد محتوى الكربون - وليس محتوى الكروم - ما إذا كان اللحام سيبقى مقاومًا للتآكل.

ما هي اختبارات ASTM A262 الممارسة 316L للتوعية؟

الممارسة B، اختبار كبريتات الحديديك وحمض الكبريتيك، هي الممارسة المناسبة للفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي المحتوي على الموليبدينوم مثل 316 و316L. الممارسة C، اختبار حمض النيتريك أو اختبار Huey، هو الاختيار التقليدي لـ 304 و304L. الممارسة "أ" هي اختبار فحص حمض الأكساليك السريع، والممارسة "ه" هي اختبار حامض الكبريتيك وكبريتات النحاس والنحاس.

ما هو الضغط المسموح به لـ SA-240 304 مقابل 316؟

متطابق عند درجة الحرارة المحيطة: 20.0 كيلو بوصة مربعة (138 ميجا باسكال) لكل من 304 و316، و16.7 كيلو بوصة مربعة (115 ميجا باسكال) لكل من 304 لتر و316 لتر، لكل ASME القسم II الجزء D، الجدول 1A. وهذا يعني أن 316 لا يسمح لك ببناء وعاء أرق من 304 - الموليبدينوم يشتري مقاومة التآكل، وليس القوة.

هل 316 مقاوم للتآكل الناتج عن إجهاد الكلوريد؟

لا، يعمل الموليبدينوم على تحسين مقاومة التنقر والشقوق ولكن ليس له أي تأثير مفيد على التشقق الناتج عن إجهاد الكلوريد، والذي يحتاج إلى كلوريدات وأكسجين وإجهاد شد ودرجة حرارة أعلى من 60 درجة مئوية تقريبًا. ولا يعالج الموليبدينوم أيًا من العناصر الأربعة. يتمثل الإصلاح في إزالة أحد الشروط الأربعة أو تغيير عائلة السبائك إلى سبيكة مزدوجة أو 6Mo أو سبيكة نيكل.

هل يمكن استخدام 316 لخدمة مياه البحر؟

غير مخصصة للغمر المستمر أو أي أعمال مشقوقة. 316تتآكل الحفر والشقوق في مياه البحر، خاصة في المناطق الراكدة أو المحمية. استخدم تقنية الطباعة المزدوجة الفائقة مثل S32750، أو درجة 6Mo مثل 254 SMO، أو سبائك النيكل اعتمادًا على السرعة ودرجة الحرارة وهندسة الشقوق.

ما هو حد كلوريد الماء للاختبار الهيدروستاتيكي للأوعية المقاومة للصدأ؟

يتم تحديده بشكل عام عند 50 جزء في المليون كحد أقصى، و25 جزء في المليون أو أقل حيث لا يمكن تجفيف الوعاء بشكل موثوق. مهما كان الحد، قم بتصريف الوعاء مباشرة بعد الاختبار وتجفيف جميع الأسطح الداخلية. تؤدي مياه الكلوريد الراكدة إلى حفر الفولاذ الأوستنيتي بشكل أسرع من معظم سوائل المعالجة التي تحتوي عليها، وعادةً ما يظهر الضرر عند خط الماء.

كيف يمكنك معرفة 304 من 316 في المتجر؟

تحديد المواد الإيجابية باستخدام محلل مضان الأشعة السينية المحمول، والتحقق من الموليبدينوم. الدرجتان متطابقتان بصريًا ومغناطيسيًا وأبعاديًا، وتتداخل نطاقات الكروم والنيكل، لذا فإن الموليبدينوم هو التمييز الوحيد الموثوق به. التحقق من ذلك على كل لوحة عند الاستلام وعلى كل قطعة بعد القطع وعلى اللحامات المكتملة.

هل 316 لوح من الفولاذ المقاوم للصدأ مغناطيسي؟

لا، ليس في الحالة الملدنة - كلا من 304 و316 أوستنيتي وغير مغناطيسي. يحتوي معدن اللحام في أي من الصفين على ما يكفي من الفريت دلتا لإعطاء استجابة مغناطيسية ضعيفة، وهو بالضبط ما تكتشفه أداة قياس الفريت. يمكن أن يؤدي العمل البارد أيضًا إلى تحفيز مغناطيسية طفيفة في المناطق المشكلة.

في أي درجة حرارة يجب عليك التوقف عن استخدام 304 لتر أو 316 لتر؟

تنطبق ثلاثة حدود. يعد الحساس لدرجة الحرارة المنخفضة أكثر من 500 درجة مئوية تقريبًا في الخدمة الطويلة، وينخفض ​​الضغط المسموح به إلى ما يزيد عن 540 درجة مئوية تقريبًا مع تحكم الزحف، كما أن 316L الحامل للموليبدينوم هو الدرجة الأكثر عرضة للسيجما في النطاق من 550 إلى 900 درجة مئوية. بالنسبة لدرجة حرارة المعدن المستمرة فوق حوالي 540 درجة مئوية، انتقل إلى 304H أو 316H، أو إلى درجة مستقرة مثل 347.

ما هي اللوحة المزدوجة المعتمدة 316/316L؟

حرارة واحدة تلبي جميع متطلبات كلا المواصفات: الكربون بحد أقصى 0.030 بالمائة مع الحد الأدنى من الشد والإنتاجية المستقيمة. إنه يتيح لعنصر واحد من المخزون تلبية مواصفات اللحام من الدرجة L وتصميم الدرجة المستقيمة المسموح به، مع مراعاة أمر الشراء وعلامات اللوحة والشهادة، جميعها تسمي الدرجة التي تصمم عليها.

هل يحتاج معدن اللحام 316 إلى تخفيف الضغط؟

لا. لا توجد متطلبات في الكود لتخفيف الضغط على اللحامات الأوستنيتي غير القابل للصدأ، كما أن تخفيف الضغط دون الحرج في نطاق 600 إلى 700 درجة مئوية يكون ضارًا بشكل فعال لأنه يحسس المواد التي لا تحتوي على L ويمكن أن ينمو طور سيجما في معدن اللحام الحامل للموليبدينوم. تتم إدارة الإجهاد المتبقي من خلال تصميم المفاصل وتسلسل اللحام، وعند الضرورة، الطرق الميكانيكية.

كم تكلفة لوحة 316 أكثر من 304؟

عادة ما تتراوح نسبة 25 إلى 45 في المائة على سعر اللوحة، مدفوعة بشكل رئيسي بالرسوم الإضافية للموليبدينوم وسبائك النيكل وتتحرك مع أسواق السبائك. تكون العقوبة أقل على السفينة النهائية، لأن تكاليف اللحام والفحص والمعالجة الحرارية هي نفسها لكل من الدرجات واللوحة ليست سوى جزء من تكلفة التسليم.

هل 316 أفضل من 304 لخدمة حمض النيتريك؟

لا، إنه أسوأ. يذوب الموليبدينوم بشكل تفضيلي في الأحماض المؤكسدة بقوة، لذا فإن 304L هو الاختيار القياسي لخدمة حمض النيتريك ويتم تجنب 316L. هذه واحدة من الحالات القليلة التي تكون فيها الدرجة الأكثر تكلفة هي الدرجة الخاطئة من الناحية الفنية.