Как добиться фазового равновесия при сварке дуплексных труб из нержавеющей стали?

Часто говорят, что фазовый баланс дуплексных нержавеющих сталей составляет «50-50», что соответствует количеству аустенита и феррита. Строго говоря, это неверно, так как содержание феррита в современных дуплексных нержавеющих сталях составляет около 40–50 %, а остальное — аустенит. Принято считать, что дуплексные нержавеющие стали обладают уникальными преимуществами, когда содержание феррита составляет не менее 25-30%, а остальную часть составляет аустенит.

В некоторых методах сварки, особенно в методе с защищенным флюсом, содержание аустенита в сварном шве может достигать более высокого уровня за счет регулирования фазового баланса для повышения ударной вязкости сварного шва и компенсации потери ударной вязкости, вызванной увеличением содержания кислорода. поток. Ударная вязкость этих присадочных металлов после обработки на твердый раствор намного ниже, чем у стального листа или стальной трубы, но ударная вязкость металла сварного шва по-прежнему достаточна для удовлетворения ожидаемых требований. Не существует метода сварки, при котором прочность металла шва достигает уровня кованого металла после полного отжига. Ограничение содержания феррита в металле сварного шва до минимума, необходимого для отжига заводских дуплексных нержавеющих сталей, накладывает ненужные ограничения на существующие методы сварки.

Фазовое равновесие зоны термического влияния, т. е. исходной кованой стали или стальной трубы плюс дополнительные циклы нагрева при сварке, обычно несколько выше, чем у исходного материала. Металлографическими методами определить фазовое равновесие зоны термического влияния практически невозможно. Если содержание феррита в этой области высокое, это может указывать на аномалию очень быстрого охлаждения, что приводит к избыточному содержанию феррита и снижению ударной вязкости.