ПОРІВНЯЛЬНА ОЦІНКА ЕЛЕКТРОДНИХ МАТЕРІАЛІВ ДЛЯ ЗВАРЮВАННЯ ХРОМОНІКЕЛЕВИХ СТАЛЕЙ

Анотація

Великою проблемою залишається отримання зварних з’єднань з нержавіючих сталей, які експлуатуються в агресивних середовищах різноманітних виробництв, з високими характеристиками і тривалим терміном роботи. Вимоги до зварних з’єднань: корозійна стійкість і достатні механічні показники. Проблема полягає в тому, що  експлуатація зварного обладнання в агресивних середовищах викликає, по-перше: вибіркове руйнування наплавленого металу зварних швів, а по-друге: вибіркове розчинення однієї з фаз в структурі металу, так зване, структурно-вибіркове руйнування. Відомо, що властивості наплавленого металу зварних швів залежать від кількості легувальних елементів. Ця необхідна кількість визначає структурний стан та механічні характеристики  наплавленого металу. Існує велика кількість електродних матеріалів для виготовлення зварного обладнання з нержавіючих сталей, наведені довідкові дані їх механічних  властивостей, але дані про корозійну поведінку цих зварних з’єднань або недостатні, або зовсім відсутні.   Метою цієї роботи було зробити порівняльну оцінку основних електродних матеріалів, які можуть бути використані при виготовлені зварного технологічного обладнання, яке експлуатується в лужних середовищах. Для цього досліджували вплив хімічного складу на структурний стан та корозійну стійкість наплавленого металу зварних з’єднань. На першому етапі визначали вплив різних хімічних елементів, а також їх кількість  у складі зварювальних матеріалів на корозійну поведінку і структурний стан наплавленого  металу. Показано, що нікель,  хром і ніобій  підвищують корозійну стійкість. Вплив молібдену однозначно не виявлено. При своїй здатності зменшувати струм корозії він сприяє підвищенню швидкості корозії.  Ці досліди дозволили визначити вміст легувальних елементів для забезпечення високих показників опору корозії. Корозія хромонікелевого металу в лужних середовищах має структурно-виборчий характер по δ-фериту. Ферит  в нержавіючих сталях збагачений хромом, але містить невелику кількість нікелю. Тому ферит в електрохімічній парі аустеніт-ферит виступає в якості анода і підлягає переважному руйнуванню в лужних середовищах. Електрохімічні дослідження підтвердили зроблені висновки. Для надання високого опору корозійному руйнуванню наплавлений метал зварних з’єднань повинен містити певну кількість нікелю, хрому та ніобію (як ефективного утворювача карбідів і, тим самим, запобігання міжкристалітній корозії). Наведено рекомендації щодо використання марок електродів для обладнання з нержавіючих сталей при їх експлуатації, як в лужних  середовищах невеликих концентрацій, так і в більш концентрованих.