구조적 특성 : 온실 내 고용체에 있는 오스테나이트와 페라이트가 각각 절반 정도를 차지하며 이중상 구조적 특성을 가지고 있습니다. 이는 페라이트계 스테인리스강의 낮은 도체 수, 피팅 저항, 균열 및 염화물 응력 부식 특성을 유지합니다. 이는 우수한 인성, 낮은 취성 전이 온도, 입계 부식에 대한 저항성, 우수한 기계적 특성 및 용접성의 장점을 가지고 있습니다.
듀플렉스 스테인리스강의 항복 강도와 응력 부식 저항성은 오스테나이트계 스테인리스강의 거의 두 배이므로 동일한 압력 수준에서 재료를 절약할 수 있습니다. 오스테나이트계 스테인리스강의 선팽창계수는 오스테나이트계 스테인리스강보다 낮고 저탄소강에 가깝습니다. 듀플렉스 스테인리스강과 탄소강을 보다 적합하게 연결하는 것은 중요한 공학적 의미를 갖습니다. 단조 및 냉간 스탬핑 모두 오스테나이트계 스테인리스강보다 열등합니다.
용접성 : 듀플렉스 스테인레스 스틸 2205는 용접성이 좋으며 용접 중 저온 및 고온 균열에 대한 민감도가 낮습니다. 일반적으로 용접 전 예열이 없고 용접 후 열처리가 없습니다. 질소 함량이 높기 때문에 열 영향부에서 단상 페라이트의 경향이 적습니다. 용접 재료를 적절하게 선택하고 이때 용접 라인 에너지를 제어하면 전반적인 성능이 좋습니다.
열간 균열: 열간 균열 감도는 오스테나이트계 스테인리스강보다 훨씬 낮습니다. 이는 니켈 함량이 높지 않아 저융점 공융을 쉽게 형성하는 불순물이 매우 낮아 저융점 액막 형성이 쉽지 않기 때문이다. 또한 고온에서 곡물이 급속히 성장할 위험이 없습니다.
열 영향부의 취성: 이중 스테인리스강 용접의 주요 문제점은 용접부가 아니라 열 영향부입니다. 열 영향부는 용접 열 사이클의 작용 하에서 급속 냉각의 비평형 상태에 있기 때문에 냉각 후 항상 더 많은 페라이트가 유지되어 부식 경향과 수소 유발 균열(취성) 민감성이 증가합니다.
용접 야금: 듀플렉스 스테인리스강의 용접 공정 중 열 사이클의 작용에 따라 용접 금속의 미세 구조와 열 영향부에 일련의 변화가 발생합니다. 고온에서 이중 스테인리스 강의 금속 조직은 페라이트이며 냉각 중에 오스테나이트가 석출됩니다. 오스테나이트 석출량은 여러 요인에 의해 영향을 받습니다.
이중 스테인리스강 용접 조인트의 기계적 특성과 내식성은 적절한 용접 조인트 비율을 유지할 수 있는지 여부에 따라 달라집니다. 따라서 용접은 양면 구조를 확보하는 방법을 중심으로 이루어집니다. 페라이트와 오스테나이트의 함량이 50%에 가까우면 성능이 좋고 모재의 특성이 서로 비슷합니다. 이 관계를 변경하면 이중 스테인리스강 용접 조인트의 내식성과 기계적 특성이 감소합니다. 2205 듀플렉스 스테인레스 강의 최적 페라이트 함량은 45%입니다. 페라이트 함량이 25% 미만이면 강도 및 응력 부식 균열 능력이 감소합니다. 페라이트 함량이 75%를 초과하면 내부식성에 영향을 미치고 충격 인성이 감소합니다. .
비교 요소: 용접 조인트의 페라이트와 오스테나이트의 균형은 강철의 합금 원소 함량뿐만 아니라 용가재, 용접 열 사이클 및 보호 가스의 영향을 받습니다.
합금 원소의 영향: 연구와 수많은 실험에 따르면 모재인 질소가 매우 중요하다는 것이 밝혀졌습니다. 질소는 용접 후 용접 금속과 열 영향부에 충분한 오스테나이트 형성을 보장하는 데 중요한 역할을 합니다. 질소(니켈 등)는 오스테나이트 값을 형성하고 오스테나이트 원소를 팽창시키지만, 질소의 능력도 니켈보다 커서 용접 후 단상의 출현을 방지하고 유해한 금속상의 석출을 방지할 수 있습니다. 용접열주기의 영향으로 자기용접 또는 용가재의 조성이 모재와 동일할 경우 용접금속의 페라이트 함량이 급격하게 증가하여 순수한 페라이트 조직까지 나타난다. 용접부에서 페라이트의 과도한 증가를 억제하기 위해 주오스테나이트를 갖는 용접금속은 듀플렉스 스테인레스강의 용접 경향이다. 일반적으로 두 가지 방법은 용접 재료에 니켈 또는 질소를 첨가하는 것입니다. 일반적으로 니켈 함량은 모재 금속보다 2%~4% 더 높습니다. 예를 들어 2205 필러 금속의 니켈 함량은 최대 8%~10%입니다. 질소 함유 솔더 비율은 니켈 솔더의 효과를 향상시킬 수 있지만 질소를 첨가하면 금속 간의 석출을 지연시킬 수 있을 뿐만 아니라 용접 금속의 강도와 내식성을 향상시킬 수 있습니다. 현재 충진재는 일반적으로 니켈을 첨가한 다음 동일한 함량의 모재 금속으로 질소를 첨가하는 것을 기반으로 합니다.
듀플렉스 스테인리스강 2205의 경우 TIG 용접에는 Sandvik 22.8.3L(ER2209) 용접 와이어를 사용하고, TIG 용접에는 Avesta 2205AC/DC 용접봉을 사용하여 용접 재료의 요구 사항을 충족합니다. 듀플렉스 스테인레스강 2205와 합금 요소의 용접 재료의 이러한 특성은 용접 공정 매개변수, 즉 용접 라인 에너지를 선택하는 데 특정 범위를 제공하며 이는 용접에 매우 유용합니다.
열주기: 이중 스테인리스강 용접의 가장 큰 특징은 용접 열주기가 용접 조인트의 구조에 영향을 미친다는 것입니다. 용접 이음새든 핫 필름 스타 존이든 상 변화가 발생하며 이는 용접 조인트의 성능에 큰 영향을 미칩니다. 따라서 다층 및 다중 패스 용접이 유리합니다. 후속 용접은 이전 용접에 열처리 효과를 줍니다. 용접 금속의 페라이트는 추가로 오스테나이트로 변태되고, 용접부에 인접한 열 영향부의 오스테나이트는 벌크 상도 증가하여 페라이트 결정립을 미세화하고 결정 및 결정립에서 탄화물 및 질화물의 석출을 줄일 수 있습니다. 경계를 줄여 전체 용접 조인트의 구조와 성능을 크게 향상시킵니다. 용접 열주기의 영향으로 인해 매체와 접촉하는 용접 비드는 이중 스테인리스 강으로 용접되어야 하며 이는 오스테나이트 스테인리스 강의 용접 순서 요구 사항과 반대입니다.
공정 매개변수의 영향: 용접 공정 수, 즉 용접 라인 에너지도 2상 미세 구조의 균형에 중요한 역할을 합니다. 듀플렉스 스테인리스강은 고온에서 페라이트가 100%이므로 라인 에너지가 너무 작으면 열영향부의 냉각 속도가 너무 빠르면 오스테나이트에서 석출된 과잉 페라이트가 계속해서 존재하게 됩니다. 온실의 과냉각 조건. 라인 에너지가 너무 크고 냉각 속도가 너무 느리면 충분한 양의 오스테나이트를 얻을 수 있지만 열 영향부에서 페라이트의 결정립 성장과 0, 조인트 취성을 초래합니다. . 위와 같은 상황을 피하기 위해서는 용접에너지와 층간온도를 조절하고 용가재를 사용하는 것이 가장 좋은 방법이다.
보호 가스의 영향: 텅스텐 아크 용접 중에 아르곤 가스에 2% 질소를 첨가하여 확산으로 인한 용접 표면의 질소 손실을 방지할 수 있으며 이는 페라이트와 오스테나이트 간의 균형에 유리합니다.
