Söka
I familjen av rostfritt stål, Martensitisk rostfritt stålrör används i stor utsträckning inom olje-, kemisk- och mekanisk tillverkningssektorer på grund av dess exceptionella styrka och hårdhet. Men under svetsprocessen stöter detta material ofta på en utmanoche fråga— Kall sprickbildning , även känd som fördröjd sprickbildning. Dessa sprickor uppstår vanligtvis under kylningsprocessen till rumstemperatur eller efter en tid efter svetsning, vilket gör dem mycket dolda och destruktiva.
Den här artikeln ger en djupgående förklaring av de bakomliggande orsakerna till kallsprickor vid svetsning av martensitiska rostfria stålrör ur materialvetenskapens perspektiv och termiska svetscykler.
Härdbarhet och spröd mikrostruktur
Kärnan i Martensitiskt rostfritt stål är dess höga härdbarhet. På grund av de höga koncentrationerna av Kol and Krom i sin kemiska sammansättning är svetsmetallen och den värmepåverkade zonen (HAZ) extremt benägna att bilda grova martensitiska strukturer efter högtemperaturuppvärmningen av den termiska svetscykeln, även när de kyls i luft.
Även om denna släckta martensitiska mikrostruktur har extremt hög hårdhet, är dess Duktilitet och segheten är anmärkningsvärt låg, vilket resulterar i betydande sprödhet. När en svetsfog saknar tillräcklig deformationskapacitet för att absorbera termisk stress, kan mindre triggers leda till spröd fraktur, vilket fungerar som den fysiska grunden för kallsprickning.
Mekanismen för väte-inducerad försprödning
Inom svetsning, Väte-inducerad sprickbildning är den vanligaste manifestationen av kallsprickor. Martensitiskt rostfritt stål är mycket känsligt för väte:
Vätgaskällor : Under svetsning kan fukt i ljusbågen, fuktiga elektrodbeläggningar eller nedbrytning av oljefläckar på avfasningen införa stora mängder atomärt väte i den smälta poolen.
Väteackumulering : När temperaturen sjunker sjunker vätets löslighet i stål kraftigt. På grund av den kraftiga gallerförvrängningen i den martensitiska strukturen diffunderar väteatomer lätt och ackumuleras i områden med spänningskoncentration, såsom svetstån eller roten.
Tryckeffekt : Ackumulerade väteatomer kombineras till vätemolekyler vid mikroskopiska defekter, vilket genererar ett enormt molekylärt tryck. När det överlagras med kvarvarande svetsspänning, inducerar detta direkt sprickinitiering.
Betydande återstående svetsspänning
Svetsning är en ojämn process av lokal uppvärmning och kylning. Martensitiskt rostfritt stål Tube har låg värmeledningsförmåga och en hög värmeutvidgningskoefficient.
Under kylning uppstår en stor temperaturgradient mellan rörets inner- och ytterväggar. Dessutom, eftersom den martensitiska transformationen åtföljs av volymexpansion, uppstår komplexa fastransformationspåkänningar. För tjockväggiga rör, den Återhållsamhet spänningen i leden är extremt hög. När dragspänningen som orsakas av termisk kontraktion och fasförändring överstiger materialets momentana brotthållfasthet, initieras och fortplantar sig kalla sprickor omedelbart.
2026 Martensitic rostfritt stål tillämpning och svetsning trender
När den globala industrin går mot precision och intelligens, visar marknaden 2026 följande trender:
Popularisering av Super Martensitic Steel : För att lösa svetssvårigheterna med traditionella martensitiska stålrör, lågkolhalt, högnickel Supermartensitiskt rostfritt stål håller på att bli mainstream. Detta material minskar avsevärt härdningstendenser genom sammansättningsoptimering, vilket avsevärt förbättrar svetsstabiliteten hos långdistansrörledningar i fält.
Automation och laserhybridsvetsning : Med mognaden av robotsvetstekniken 2026, används laserbågshybridsvetsning i stor utsträckning på högkvalitativa martensitiska rör. Denna process med hög energidensitet förkortar uppehållstiden i den värmepåverkade zonen, vilket minskar genereringen av grova mikrostrukturer.
Digital övervakning av vätgasinnehåll : Nya intelligenta svetsmaskiner kan nu övervaka fuktighet och vätehalt i svetsatmosfären i realtid. De använder datamodeller för att förutsäga kallsprickningsrisker, vilket uppnår noll-defekt produktion vid källan till processen.
