1. Materialekompatibilitet og klassevalg
Austenitisk rustfrit stål (f.eks. 304, 316L) er det mest kompatible med Monel 400. Ferritisk og martensitisk rustfrit stål har højere kulstofindhold og højere hårdhed, hvilket fører til større revnefølsomhed og dårligere samlet svejsbarhed, så de bruges sjældent til direkte uens svejsning med Monel 400.
Den største risiko kommer fra blandingen af nikkel-kobber- og jern-krom-nikkel-systemer. Overdreven fortynding af jern fra rustfrit stål ind i svejsemetallet vil danne sprøde intermetalliske faser og øge tendensen til varme revnedannelser.
2. Valg af fyldmetal
Kerneprincippet er at vælge nikkel-baserede svejsematerialer med høj tolerance for fortynding og fremragende revnebestandighed i stedet for rustfrit stål fyldstoffer eller Monel 400 matchende fyldstoffer.
Anbefalede fyldmetaller:
AWS A5.14 ERNiCu-7 (ligner Monel 400) kan bruges til tynde plader og lavspændingssamlinger, men dens tolerance over for jernfortynding er begrænset.
AWS A5.11 ENiCrFe-3 (Inconel 82 fyldstof) er den mest anbefalede. Det har højt krom- og jernindhold, stærk modstandsdygtighed over for varm revnedannelse og intergranulær korrosion og kan rumme høj fortynding fra rustfrit stål, mens den bibeholder god duktilitet og korrosionsbestandighed.
ENiCrMo-3 (Hastelloy C-276 type) bruges til ekstreme korrosionsmiljøer, hvilket giver overlegen overordnet og lokal korrosionsbestandighed.
3. Svejsemetoder og procesparametre
Almindelig anvendte processer:TIG (GTAW), MIG (GMAW) og SMAW (afskærmet metalbuesvejsning). TIG-svejsning foretrækkes til rodgennemløb og præcisionssamlinger på grund af dens stabile lysbue og lave varmetilførsel.
Styring af varmetilførsel: Brug lav varmetilførsel og høj svejsehastighed for at forkorte opholdstiden ved høje temperaturer, reducere elementdiffusion, undertrykke intermetallisk udfældning og minimere svejseforvrængning og kornvækst.
Forvarmning og interpass temperatur: Monel 400 har høj varmeledningsevne og lav varmeudvidelseskoefficient sammenlignet med rustfrit stål. Generelt er forvarmning ikke nødvendig for tynde plader. For tykke plader eller lavtemperaturkonstruktioner, forvarm kun til 65-150 grader, og kontroller strengt interpass-temperaturen under 150 grader for at undgå varme revner.
Gasbeskyttelse: Til TIG/MIG-svejsning skal du bruge argon med høj renhed (99,99 % min) som beskyttelsesgas og tilbagerensende gas. Rygbeskyttelsen er afgørende for at forhindre oxidation, porøsitet og nikkeltab i roden af svejsningen, hvilket ville forringe korrosionsydelsen.
4. Svejsedrift og eftersvejsningsbehandling
Reducer fortyndingshastigheden:Kontroller, at svejsestrengens form er bred og overfladisk, undgå dyb penetration, og begræns blandingsforholdet mellem uædle metaller. Overdreven jernfortynding vil drastisk reducere svejsningens duktilitet og korrosionsbestandighed.
Renhedskrav: Fjern olie, fedt, oxidbelægninger, fugt og maling fra svejsezonen inden for mindst 20 mm fra rillen. Forurenende stoffer indeholdende svovl, fosfor, bly og zink kan forårsage alvorlige varmerevner og porøsitet.
Varmebehandling efter svejsning (PWHT): Anbefales generelt ikke til uens svejsninger af Monel 400 og austenitisk rustfrit stål. PWHT kan fremme udfældning af skøre faser og øge resterende stress og kan ikke effektivt forbedre leddets ydeevne. Afspænding er ikke påkrævet for de fleste serviceforhold.
Galvanisk korrosionsovervejelse:Efter svejsning kan potentialforskellen mellem Monel 400 og rustfrit stål forårsage galvanisk korrosion i ledende elektrolytter. Foranstaltninger såsom belægningsisolering, forøgelse af katodearealforholdet eller brug af dielektriske pakninger bør overvejes i strukturelt design.
