Tìm kiếm
Trong gia đình thép không gỉ, Ống thép không gỉ Martensitic được sử dụng rộng rãi trong các lĩnh vực sản xuất dầu, hóa chất và cơ khí do độ bền và độ cứng đặc biệt của nó. Tuy nhiên, trong quá trình hàn, vật liệu này thường xuyên gặp phải vấn đề khó khăn— Nứt lạnh , còn được gọi là nứt chậm. Những vết nứt này thường xuất hiện trong quá trình làm nguội đến nhiệt độ phòng hoặc sau một thời gian sau khi hàn, khiến chúng bị che lấp và có tính phá hủy cao.
Bài viết này cung cấp sự giải thích sâu sắc về nguyên nhân cơ bản gây ra vết nứt nguội khi hàn ống thép không gỉ martensitic từ góc độ khoa học vật liệu và chu trình nhiệt hàn.
Độ cứng và cấu trúc vi mô giòn
Đặc điểm cốt lõi của Thép không gỉ Martensitic là độ cứng cao của nó. Do nồng độ cao của Cacbon và crom trong thành phần hóa học của nó, kim loại mối hàn và Vùng ảnh hưởng nhiệt (HAZ) rất dễ hình thành các cấu trúc martensitic thô sau khi nung ở nhiệt độ cao trong chu trình nhiệt hàn, ngay cả khi được làm mát trong không khí.
Mặc dù cấu trúc vi mô martensitic được làm nguội này có độ cứng cực cao, nhưng nó độ dẻo và toughness are remarkably low, resulting in significant brittleness. When a welded joint lacks sufficient deformation capacity to absorb thermal stress, minor triggers can lead to brittle fracture, which serves as the physical foundation for cold cracking.
Cơ chế giòn do hydro gây ra
Trong lĩnh vực hàn Cracking do hydro gây ra là biểu hiện phổ biến nhất của nứt nguội. Thép không gỉ Martensitic rất nhạy cảm với hydro:
Nguồn hydro : Trong quá trình hàn, độ ẩm trong hồ quang, lớp phủ điện cực ẩm hoặc sự phân hủy của vết dầu trên góc xiên có thể đưa một lượng lớn hydro nguyên tử vào vũng nóng chảy.
Tích lũy hydro : Khi nhiệt độ giảm, độ hòa tan của hydro trong thép giảm mạnh. Do sự biến dạng mạng tinh thể nghiêm trọng trong cấu trúc martensitic, các nguyên tử hydro dễ dàng khuếch tán và tích tụ ở những khu vực tập trung ứng suất, chẳng hạn như chân mối hàn hoặc chân mối hàn.
Hiệu ứng áp suất : Các nguyên tử hydro tích lũy kết hợp thành các phân tử hydro ở những điểm khuyết cực nhỏ, tạo ra áp suất phân tử cực lớn. Khi cộng thêm ứng suất hàn dư, điều này trực tiếp gây ra vết nứt.
Ứng suất hàn dư đáng kể
Hàn là một quá trình làm nóng và làm mát cục bộ không đồng đều. Thép không gỉ Martensitic Tube có độ dẫn nhiệt thấp và hệ số giãn nở nhiệt cao.
Trong quá trình làm mát, có sự chênh lệch nhiệt độ lớn giữa thành trong và thành ngoài của ống. Hơn nữa, do quá trình biến đổi martensitic đi kèm với sự giãn nở thể tích nên xảy ra ứng suất biến đổi pha phức tạp. Đối với ống có thành dày, Kiềm chế căng thẳng của khớp là rất cao. Khi ứng suất kéo gây ra bởi sự co nhiệt và thay đổi pha vượt quá độ bền đứt gãy tức thời của vật liệu, các vết nứt nguội sẽ bắt đầu và lan truyền ngay lập tức.
Xu hướng hàn và ứng dụng thép không gỉ Martensitic 2026
Khi ngành công nghiệp toàn cầu hướng tới độ chính xác và trí tuệ, thị trường vào năm 2026 thể hiện các xu hướng sau:
Phổ biến thép Super Martensitic : Để giải quyết những khó khăn khi hàn ống thép martensitic truyền thống, hàm lượng carbon thấp, niken cao Thép không gỉ siêu Martensitic đang trở thành chủ đạo. Vật liệu này làm giảm đáng kể xu hướng đông cứng thông qua tối ưu hóa thành phần, cải thiện đáng kể độ ổn định hàn của đường ống đường dài tại hiện trường.
Tự động hóa và hàn lai Laser : Với sự trưởng thành của công nghệ hàn robot vào năm 2026, hàn lai hồ quang laser đang được áp dụng rộng rãi cho các ống martensitic cao cấp. Quá trình mật độ năng lượng cao này rút ngắn thời gian lưu trú trong vùng bị ảnh hưởng nhiệt, làm giảm việc tạo ra các cấu trúc vi mô thô.
Giám sát nội dung hydro kỹ thuật số : Máy hàn thông minh mới giờ đây có thể theo dõi độ ẩm và hàm lượng hydro trong môi trường hàn theo thời gian thực. Họ sử dụng các mô hình dữ liệu để dự đoán rủi ro nứt nguội, đạt được khả năng sản xuất không có khuyết tật ngay từ đầu của quy trình.
