असमान निकल मिश्र धातु जोड़ों के लिए वेल्डिंग उपभोग्य वस्तुएं: फिलर धातु चयन मैट्रिक्स

अधिकांश भिन्न निकल मिश्र धातु जोड़ों के लिए, ERNiCrMo-3 (AWS A5.14, जिसे Inconel 625 भराव के रूप में विपणन किया जाता है) डिफ़ॉल्ट भराव धातु है, क्योंकि इसकी उच्च निकल, क्रोमियम और मोलिब्डेनम सामग्री कार्बन स्टील से कमजोर पड़ने को सहन करती है,स्टेनलेस स्टील, या दरार प्रतिरोध या संक्षारण प्रदर्शन को खोए बिना डुप्लेक्स बेस मेटल।

उच्च {{0}मिश्र धातु भराव जैसे कि ERNiCrMo -4 या ERNiCrMo-14, हेस्टेलॉय C-276 या C-22 जैसे उच्च-मोलिब्डेनम मिश्र धातुओं वाले जोड़ों के लिए आरक्षित हैं, जहां केवल दरार सहनशीलता के बजाय मिलान संक्षारण प्रतिरोध की आवश्यकता होती है। सही विकल्प हमेशा शेफ़लर या WRC-1992 आरेख के साथ कमजोर पड़ने की गणना पर निर्भर करता है, न कि केवल नाम से अधिक महंगी आधार धातु के मिलान पर।

असमान निकल मिश्र धातु जोड़ों के लिए आपको किस भराव धातु का उपयोग करना चाहिए?

ERNiCrMo-3 (इंकोनेल 625-टाइप फिलर) अधिकांश असमान निकल मिश्र धातु जोड़ों के लिए सुरक्षित डिफ़ॉल्ट है, क्योंकि यह दरार-प्रतिरोधी, संक्षारण-प्रतिरोधी वेल्ड जमा को बनाए रखते हुए कार्बन स्टील, स्टेनलेस स्टील, डुप्लेक्स और अधिकांश अन्य निकल मिश्र धातुओं के साथ खूबसूरती से पतला होता है।

असमान धातु वेल्डिंग, एक ही जोड़ पर दो अलग-अलग मिश्र धातुओं को जोड़ना, निकल मिश्र धातु निर्माण में आम है: कार्बन स्टील शेल में वेल्डेड एक 625 - क्लैड रिएक्टर नोजल, एक स्टेनलेस स्टील ट्यूबशीट में वेल्डेड एक हेस्टेलॉय ट्यूब, या तांबे-निकल पाइप में वेल्डेड एक मोनेल वाल्व बॉडी। प्रत्येक मामले में, भराव धातु को वेल्ड पूल रसायन विज्ञान को समायोजित करने के लिए चुना जाता है जो दोनों आधार धातुओं के मिश्रण से उत्पन्न होता है, न कि केवल किसी एक से मेल खाने के लिए।

ERNiCrMo-3 डिफ़ॉल्ट बन गया है क्योंकि इसकी आधार रसायन शास्त्र, लगभग 62% निकल, 21.5% क्रोमियम, 9% मोलिब्डेनम, और 3.6% नाइओबियम, में कार्बन स्टील या स्टेनलेस स्टील बेस धातु से लौह लेने पर भी लचीला और दरार प्रतिरोधी रहने के लिए पर्याप्त निकल है, और कमजोर पड़ने के बाद सार्थक संक्षारण प्रतिरोध को संरक्षित करने के लिए पर्याप्त क्रोमियम और मोलिब्डेनम है। नाइओबियम जमने के दौरान गर्म दरार को भी दबाता है, जो अत्यधिक नियंत्रित असमान जोड़ों को वेल्डिंग करते समय महत्वपूर्ण है।

असमान निकल मिश्र धातु वेल्ड में तनुकरण नियंत्रण अधिक महत्वपूर्ण क्यों है?

तनुकरण अंतिम वेल्ड धातु रसायन शास्त्र को निर्धारित करता है, और असमान जोड़ों में यह जमा को अपनी सुरक्षित संरचना सीमा से बाहर खींच सकता है, जिससे गर्म क्रैकिंग या मार्टेंसाइट गठन होता है जब तक कि भराव धातु को उस बदलाव के खिलाफ बफर करने के लिए नहीं चुना जाता है।

तनुकरण तैयार वेल्ड धातु का प्रतिशत है जो भराव तार या इलेक्ट्रोड के बजाय पिघले हुए आधार धातु से आता है। समान धातु जोड़ में, तनुकरण से बमुश्किल परिणाम बदलता है क्योंकि दोनों पक्षों की रसायन शास्त्र समान होती है। एक असमान जोड़ में, तनुकरण वेल्ड धातु को एक चरण आरेख में काफी दूरी तक खींच सकता है।

कार्बन स्टील में निकल मिश्र धातु की वेल्डिंग:कार्बन स्टील की तरफ से लोहे को उठाने से वेल्ड पूल में निकल की मात्रा कम हो जाती है। यदि भराव में क्षतिपूर्ति के लिए पर्याप्त निकल नहीं है, तो परिणामी जमाव संलयन क्षेत्र में भंगुर मार्टेंसाइट का निर्माण कर सकता है।

ऑस्टेनिटिक स्टेनलेस स्टील में निकल मिश्र धातु की वेल्डिंग:तनुकरण हल्का है, लेकिन क्रोमियम और मोलिब्डेनम का स्तर अभी भी सेवा वातावरण में पूर्ण संक्षारण प्रतिरोध के लिए आवश्यक सीमा से नीचे गिर सकता है।

वेल्डिंग निकल मिश्र धातु के लिएडुप्लेक्स स्टेनलेस स्टील: तनुकरण संलयन क्षेत्र में फेराइट{{0}ऑस्टेनाइट संतुलन को बिगाड़ सकता है, इसलिए भराव चयन में तनुकरण रसायन और चरण संतुलन दोनों को ध्यान में रखा जाना चाहिए, न कि केवल संक्षारण प्रतिरोध को।

वेल्डिंग इंजीनियर शेफ़लर आरेख का उपयोग करके इस परिणाम की भविष्यवाणी करते हैं या, उच्च {{0}निकल भराव के लिए अधिक सटीक रूप से, डब्ल्यूआरसी -1992 आरेख, जो वेल्डिंग शुरू होने से पहले एक दरार-प्रतिरोधी, नमनीय क्षेत्र में पतला वेल्ड जमा भूमि की पुष्टि करने के लिए निकल के बराबर क्रोमियम को प्लॉट करता है।

सामान्य असमान जोड़ों के लिए भराव धातु चयन मैट्रिक्स क्या है?

ERNiCrMo-3 Inconel 625, 718, या 825 से जुड़े अधिकांश असमान जोड़ों को कवर करता है; ERNiCrMo-4 या ERNiCrMo-14 की आवश्यकता तब होती है जब हेस्टेलॉय C-276 या C-22 बेस मेटल को पूरे जोड़ में अपना पूर्ण संक्षारण प्रतिरोध बनाए रखना चाहिए।

यह मैट्रिक्स एक प्रारंभिक बिंदु है, योग्य WPS/PQR का विकल्प नहीं। वास्तविक भराव चयन की पुष्टि हमेशा ASME धारा IX योग्यता, विशिष्ट आधार धातु की मोटाई और सेवा वातावरण के आधार पर की जानी चाहिए, क्योंकि खट्टी गैस सामग्री या क्रायोजेनिक एक्सपोज़र जैसे कारक सामान्य अनुशंसा को ओवरराइड कर सकते हैं।

अधिकांश असमान निकल जोड़ों के लिए ERNiCrMo-3 डिफ़ॉल्ट विकल्प क्यों है?

WRC-1992 आरेख के दरार-प्रतिरोधी, संक्षारण-प्रतिरोधी क्षेत्र में उतरते समय भी ERNiCrMo-3 लगभग किसी भी अन्य निकल भराव की तुलना में व्यापक कमजोर पड़ने की सीमा को सहन करता है, जिससे यह कार्बन स्टील, स्टेनलेस स्टील और डुप्लेक्स संयोजनों में सबसे कम जोखिम वाला डिफ़ॉल्ट बन जाता है।

तीन गुण असमान संयुक्त अनुप्रयोगों में इसके प्रभुत्व की व्याख्या करते हैं:

व्यापक तनुकरण सहनशीलता:क्योंकि इसकी आधार संरचना में पहले से ही उच्च निकल और मध्यम क्रोमियम और मोलिब्डेनम होता है, यह लौह आधारित धातुओं से 20 से 30 प्रतिशत तनुकरण को अवशोषित कर सकता है और फिर भी स्वीकार्य लचीलापन और संक्षारण प्रतिरोध बनाए रख सकता है।

नाइओबियम से गर्म - दरार प्रतिरोध:नाइओबियम स्थिर कार्बाइड और लव्स चरण बनाता है जो जमने के दौरान दरार पथ को बाधित करता है, जो अत्यधिक नियंत्रित असमान जोड़ों में सबसे अधिक मायने रखता है जहां अवशिष्ट तनाव ऊंचा होता है।

व्यापक कोड स्वीकृति:ERNiCrMo-3 (GTAW/GMAW) और ENiCrMo-3 (SMAW) ASME धारा IX, AWS A5.14 और A5.11 के तहत योग्य हैं, और EPC वेल्डिंग विनिर्देशों में व्यापक रूप से पूर्व-अनुमोदित हैं, जो प्रक्रिया योग्यता समय और खरीद लीड समय को कम करता है।

आपको ERNiCrMo-3 के बजाय ERNiCrMo-4 या ERNiCrMo-14 का उपयोग कब करना चाहिए?

ERNiCrMo-4 या ERNiCrMo-14 का उपयोग करें जब जोड़ में हेस्टेलॉय C-276 या C-22 बेस मेटल शामिल हो और सेवा वातावरण के लिए वेल्ड मेटल को बेस मेटल के गड्ढे, दरार संक्षारण, या मिश्रित ऑक्सीकरण / कम करने वाले एसिड के बेहतर प्रतिरोध से मेल खाने की आवश्यकता होती है, क्योंकि ERNiCrMo-3 में कमजोर पड़ने के बाद उन मिश्र धातुओं से मेल खाने के लिए पर्याप्त मोलिब्डेनम नहीं होता है।

ERNiCrMo-4 (हैस्टेलॉय C-276 फिलर):तब चुना जाता है जब बेस मेटल सी-276 होता है और सेवा, जैसे कि उच्च क्लोराइड सामग्री वाली खट्टी गैस, पतला 625-प्रकार के जमा के निचले पीआरईएन के बजाय मूल मिश्र धातु के पूर्ण पिटिंग प्रतिरोध समतुल्य संख्या (पीआरईएन) की मांग करती है।

ERNiCrMo-14 (हैस्टेलॉय C-22 फिलर):मिश्रित एसिड वातावरण (नाइट्रिक, हाइड्रोक्लोरिक, सल्फ्यूरिक संयोजन) में सी-22 बेस मेटल के लिए चुना गया है जहां ऑक्सीकरण और कम करने वाली दोनों स्थितियों के लिए सी-22 के संतुलित प्रतिरोध को वेल्ड में संरक्षित किया जाना चाहिए।

व्यवहार में, C-276 जोड़ पर ERNiCrMo-3 का उपयोग करना एक आम और महंगी विनिर्देशन त्रुटि है: जोड़ अक्सर मानक यांत्रिक परीक्षण पास कर लेगा, लेकिन अगर वातावरण पतला वेल्ड धातु की कम मोलिब्डेनम सामग्री का शोषण करने के लिए पर्याप्त आक्रामक है तो यह समय से पहले सेवा में विफल हो सकता है। भराव का चयन हमेशा संक्षारक वातावरण से प्रेरित होना चाहिए, न कि केवल वेल्डेबिलिटी या लागत से।

आप निकल मिश्र धातु को कार्बन या निम्न -मिश्र धातु इस्पात में कैसे वेल्ड करते हैं?

निकेल से {{1} स्टील के जोड़ों के लिए या तो अंतिम असेंबली से पहले स्टील की तरफ निकल मिश्र धातु भराव की बटरिंग परत की आवश्यकता होती है, या संलयन क्षेत्र में लोहे के पिकअप को भंगुर मार्टेंसाइट बनाने से रोकने के लिए नियंत्रित, कम कमजोर पड़ने वाली तकनीक में उच्च {2} निकल भराव लगाया जाता है।

कार्बन और कम {{0}मिश्र धातु स्टील्स अपनी मोटाई के सापेक्ष वेल्ड पूल में बड़ी मात्रा में लोहे का योगदान करते हैं, और स्टेनलेस स्टील के विपरीत, वे उस प्रभाव को नरम करने के लिए कोई क्रोमियम या निकल नहीं रखते हैं। दो प्रथाएँ परिणाम को नियंत्रित करती हैं:

खुशामद करना:ERNiCrMo-3 (या मेल खाने वाली मिश्र धातु) की एक परत स्टील की सतह पर जमा की जाती है और ठंडा होने दिया जाता है, फिर समतल कर दिया जाता है। फिर अंतिम संयुक्त वेल्ड दो निकल समृद्ध सतहों के बीच बनाया जाता है, जो अनिवार्य रूप से एक असमान जोड़ को लगभग समान में परिवर्तित करता है और कमजोर पड़ने के जोखिम को नाटकीय रूप से कम करता है।

कम ताप इनपुट, स्ट्रिंगर-बीड तकनीक:जब बटरिंग व्यावहारिक नहीं होती है, तो गर्मी इनपुट को कम करना और एक बड़े बुनाई पास के बजाय कई स्ट्रिंगर पास का उपयोग करना सीमित करता है कि स्टील कितनी गहराई से पिघला है और कितना लोहा वेल्ड पूल में प्रवेश करता है।

बटरिंग को मोटे {0}सेक्शन, उच्च {{1} दबाव, या चक्रीय {2} सर्विस जोड़ों, जैसे रिएक्टर नोजल से {{4} शेल वेल्ड के लिए दृढ़ता से प्राथमिकता दी जाती है, क्योंकि यह अनुमानित, कोड {{5} योग्य कमजोर पड़ने देता है, भले ही अंतिम फ़ील्ड वेल्ड कौन करता है।

आप निकल मिश्र धातु को डुप्लेक्स या सुपर डुप्लेक्स स्टेनलेस स्टील में कैसे वेल्ड करते हैं?

ERNiCrMo-3 निकल {{2}मिश्र धातु{{3}से{{4}डुप्लेक्स जोड़ों के लिए मानक भराव भी है क्योंकि यह फेराइट-ऑस्टेनाइट चरण संतुलन को परेशान करने से बचाता है जिस पर डुप्लेक्स स्टेनलेस स्टील अपनी ताकत और संक्षारण प्रतिरोध के लिए निर्भर करता है।

डुप्लेक्स और सुपर डुप्लेक्स स्टेनलेस स्टील्स लगभग 50/50 फेराइट {{2} ऑस्टेनाइट माइक्रोस्ट्रक्चर पर निर्भर करते हैं। उन्हें डुप्लेक्स मिलान वाले भराव के साथ निकल मिश्र धातु में वेल्डिंग करने से संलयन क्षेत्र अतिरिक्त फेराइट की ओर बढ़ सकता है, क्योंकि निकल मिश्र धातु के कमजोर पड़ने से संतुलन अप्रत्याशित रूप से बदल जाता है। पूरी तरह से ऑस्टेनिटिक, उच्च -निकल भराव जैसे कि ERNiCrMo-3 का उपयोग करने से इस समस्या से बचा जा सकता है: परिणामस्वरूप वेल्ड धातु संलयन सीमा के दोनों किनारों पर ऑस्टेनिटिक है, फेराइट-नियंत्रण प्रश्न को पूरी तरह से दरकिनार कर देता है, जबकि अभी भी अधिकांश सेवाओं में डुप्लेक्स बेस मेटल से अधिक संक्षारण प्रतिरोध प्रदान करता है।

असमान धातु वेल्ड में बटरिंग की क्या भूमिका है?

बटरिंग अंतिम उत्पादन वेल्ड को अधिक तनुकरण वाले बेस मेटल के सीधे संपर्क से अलग करती है, जिससे जोड़ को योग्य बनाया जा सकता है और खंड की मोटाई या क्षेत्र की स्थितियों की परवाह किए बिना अनुमानित, कम तनुकरण रसायन के साथ वेल्ड किया जा सकता है।

बटरिंग तीन परिदृश्यों में विशेष रूप से मूल्यवान है: मोटे कार्बन स्टील खंड जहां कमजोर पड़ने की स्थिति अन्यथा गंभीर होती, शॉप {{0} से {{1} }फील्ड जोड़ जहां बटरिंग नियंत्रित दुकान स्थितियों के तहत की जा सकती है और अंतिम फील्ड वेल्ड केवल समान निकल समृद्ध सतहों से जुड़ता है, और वेल्डिंग की मरम्मत करता है जहां मूल आधार धातु संरचना अनिश्चित होती है। एएसएमई धारा IX के तहत एक मक्खनयुक्त जोड़ को अर्हता प्राप्त करना भी आसान है, क्योंकि पीक्यूआर अधिक परिवर्तनीय प्रत्यक्ष असमान वेल्ड के बजाय अच्छी तरह से विशेषता निकेल से {{6} निकल अंतिम वेल्ड पर आधारित हो सकता है।

असमान निकल जोड़ों के लिए फिलर धातु चयन को कौन से कोड और मानक नियंत्रित करते हैं?

AWS A5.11 और A5.14 स्वयं भराव धातुओं को वर्गीकृत करते हैं, ASME अनुभाग IX जोड़ के लिए प्रक्रिया योग्यता को नियंत्रित करता है, और NACE MR0175/ISO 15156 कठोरता और संक्षारण परीक्षण आवश्यकताओं को जोड़ता है जब सेवा में खट्टा (H2S) स्थितियां शामिल होती हैं।

AWS A5.14 (निकल और निकल मिश्र धातु नंगे वेल्डिंग छड़ें और इलेक्ट्रोड):रासायनिक संरचना के आधार पर ERNiCrMo-3, ERNiCrMo-4, और ERNiCrMo-14 सहित GTAW और GMAW फिलर तारों को वर्गीकृत करता है।

AWS A5.11 (निकल और निकल मिश्र धातु से ढके इलेक्ट्रोड):समान मिश्र धातु परिवारों के लिए SMAW इलेक्ट्रोड जैसे ENiCrMo-3 और ENiCrMo-4 को वर्गीकृत करता है।

एएसएमई अनुभाग IX:असमान जोड़ के लिए डब्ल्यूपीएस/पीक्यूआर योग्यता को नियंत्रित करता है, और फिलर मेटल एफ - नंबर या ए - नंबर में बदलाव, या बेस मेटल पी - नंबर में बदलाव को एक आवश्यक चर के रूप में मानता है जिसके लिए पुन: योग्यता की आवश्यकता होती है।

एनएसीई एमआर0175/आईएसओ 15156:खट्टा तेल और गैस सेवा में उपयोग किए जाने वाले असमान निकल मिश्र धातु वेल्ड के लिए कठोरता सीमा और संक्षारण परीक्षण आवश्यकताओं (जैसे एएसटीएम जी 48) को जोड़ता है।

अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्नों

क्या मैं इनकोनेल 625 को कार्बन स्टील से जोड़ने के लिए 309एल स्टेनलेस फिलर का उपयोग कर सकता हूँ?

इसकी अनुशंसा नहीं की जाती है . 309एल में मोटी कार्बन स्टील अनुभागों से लोहे के कमजोर पड़ने के खिलाफ विश्वसनीय रूप से बफर करने के लिए निकल सामग्री की कमी होती है, और इसमें 625 के संक्षारण प्रतिरोध या गर्म {{2}क्रैक प्रतिरोध से मेल खाने के लिए आवश्यक मोलिब्डेनम या नाइओबियम नहीं होता है। ERNiCrMo-3, आदर्श रूप से मक्खनयुक्त जोड़ के साथ, सही विकल्प है।

क्या ERNiCrMo-3 फिलर Inconel 625 बेस मेटल के समान है?

यह निकट से संबंधित है लेकिन समान नहीं है। ERNiCrMo-3 फिलर तार को मानक 625 बेस मेटल की तुलना में थोड़ा अधिक नाइओबियम सामग्री के साथ तैयार किया जाता है, विशेष रूप से जमने के दौरान गर्म क्रैकिंग का विरोध करने के लिए, क्योंकि वेल्ड धातु गढ़ा या कास्ट बेस मेटल की तुलना में अलग तरह से ठंडा और जमता है।

क्या मुझे असमान जोड़ के दोनों किनारों पर या सिर्फ स्टील वाले हिस्से पर मक्खन लगाने की ज़रूरत है?

आमतौर पर केवल कार्बन या कम {{0}मिश्र धातु इस्पात पक्ष को बटरिंग की आवश्यकता होती है। निकल मिश्र धातु या स्टेनलेस स्टील पक्ष में पहले से ही संगत रसायन विज्ञान है और हानिकारक तत्वों के साथ वेल्ड पूल को महत्वपूर्ण रूप से पतला नहीं करता है।

यदि असमान निकल जोड़ पर गलत भराव धातु का उपयोग किया जाता है तो क्या होता है?

जोड़ प्रारंभिक यांत्रिक परीक्षण में सफल हो सकता है, लेकिन गर्म क्रैकिंग, मार्टेंसाइट गठन, या स्थानीयकृत जंग के कारण सेवा में समय से पहले विफल हो जाता है, क्योंकि मानक तन्यता और मोड़ परीक्षण हमेशा सीमांत कमजोर पड़ने वाले रसायन शास्त्र या दीर्घकालिक संक्षारण संवेदनशीलता को प्रकट नहीं करते हैं।

क्या फिलर धातु का चयन एएसएमई धारा IX के तहत एक आवश्यक चर के रूप में गिना जाता है?

हाँ। फिलर मेटल F-संख्या या A-संख्या में परिवर्तन एक आवश्यक चर है, जिसका अर्थ है कि किसी भी परिवर्तन के लिए उत्पादन में उपयोग करने से पहले WPS को एक नए PQR के साथ पुन: योग्यता प्राप्त करने की आवश्यकता होती है।

निष्कर्ष

एक असमान निकल मिश्र धातु जोड़ के लिए सही भराव धातु का चयन करने का अर्थ है पतला वेल्ड रसायन विज्ञान की भविष्यवाणी करना और इसे सेवा वातावरण से मेल करना, न कि केवल उस भराव को चुनना जो आधार धातुओं में से एक के साथ एक नाम साझा करता है।

असमान निकल मिश्र धातु जोड़ धातु विज्ञान और संक्षारण इंजीनियरिंग के चौराहे पर बैठते हैं: भराव धातु को सफलतापूर्वक वेल्ड किया जाना चाहिए, कमजोर पड़ने के तहत क्रैकिंग का विरोध करना चाहिए, और वास्तविक सेवा वातावरण के लिए उपयुक्त संक्षारण प्रदर्शन प्रदान करना चाहिए, कभी-कभी दो आधार धातुओं की अधिक मांग के लिए।

फैब्रिकेटर जो शेफ़लर या WRC-1992 आरेखों के साथ तनुकरण की गणना करते हैं, जहां उपयुक्त हो वहां बटरिंग निर्दिष्ट करते हैं, और ASME अनुभाग IX के अनुसार प्रक्रियाओं को योग्य बनाते हैं, लगातार समयपूर्व विफलताओं से बचते हैं जो फिलर धातु चयन को एक साधारण लुकअप के रूप में मानने से आती हैं। इनकोनेल, हेस्टेलोय, या मोनेल सिस्टम में महत्वपूर्ण असमान जोड़ों के लिए, एक ऐसे आपूर्तिकर्ता के साथ काम करना जो मिलान करने वाली भराव धातुओं की पूरी श्रृंखला को स्टॉक करता है और डब्ल्यूपीएस/पीक्यूआर विकास का समर्थन कर सकता है, जो निर्माण जोखिम और दीर्घकालिक रखरखाव लागत दोनों को कम कर देता है।