316Ti v primerjavi z nerjavnim jeklom 316L: stabilizirano v primerjavi z nizko-ogljičnim za varjene storitve

 

Katere so posebne strategije, ki jih uporablja vsak razred za preprečevanje "razpadanja zvara"?
Razred 316L (UNS S31603) uporablja strategijo "low-ogljika", ki omejuje ogljik na največ 0,03 %. To omejuje količino ogljika, ki je na voljo za tvorbo kromovega karbida med varjenjem, kar zmanjšuje preobčutljivost. Grade 316Ti (UNS S31635) uporablja "stabilizacijsko" strategijo. Ima višjo dovoljeno vsebnost ogljika, vendar dodaja titan (običajno več kot ali enako 5 x C%). Titan, ki ima močnejšo afiniteto do ogljika kot krom, tvori stabilne titanove karbide, pri čemer ves krom ostane v raztopini, da ohrani odpornost proti koroziji. Oba sta učinkovita, vendar se njuno delovanje razlikuje pri dolgotrajni izpostavljenosti visokim-temperaturam.

V katerih scenarijih ponuja 316Ti potencialno prednost pred pogostejšim 316L?
316Ti lahko ponudi prednost pri aplikacijah, kjer se bo varjena komponenta neprekinjeno uporabljala pri povišanih temperaturah (npr. 400-800 stopinj). Titanovi karbidi so pri teh temperaturah stabilnejši od nizko-ogljične matrice 316L. Zato se lahko 316Ti določi za visoko{10}}temperaturne procesne cevovode, lupine izmenjevalnika toplote ali dele peči, ki so zvarjeni in nato izpostavljeni dolgotrajni-delovanju pri visokih temperaturah. Za storitve pri sobni temperaturi ali zmerno povišani temperaturi je običajno prednost 316L zaradi enostavnejše kemije in širše razpoložljivosti.

Ali obstajajo kakšne pomanjkljivosti ali posebni previdnostni ukrepi za varjenje 316Ti?
Glavni previdnostni ukrep pri varjenju 316Ti je zagotavljanje ustrezne zaščite pred plinom. Če titan v zvarnem bazenu oksidira zaradi slabe zaščite, izgubi svoj stabilizacijski učinek, zaradi česar je zvar dovzeten za preobčutljivost. Zato je odlična pokritost s plinom (in pogosto povratno čiščenje za koreninske prehode) ključnega pomena. Pomembna je tudi izbira dodajnega materiala; medtem ko je mogoče uporabiti polnilo 316L, se za največjo odpornost proti koroziji v zvaru včasih priporoča niobijevo-stabilizirano polnilo, kot je ER347. 316L na splošno velja za bolj prizanesljivo za varjenje splošne proizvodnje.

Kakšni so stroški in razpoložljivost teh dveh razredov v primerjavi?
316L je eno najbolj razširjenih nerjavnih jekel na svetu, v vseh oblikah izdelkov. 316Ti je manj pogost in morda ni tako na voljo v vseh velikostih ali oblikah, kot so tanke pločevine ali cevi majhnega-premera. Zaradi dodatka titana ima pogosto majhno ceno. Zaradi tega je 316L privzeta izbira za večino aplikacij. 316Ti je običajno naveden le, kadar njegove specifične stabilizacijske prednosti zahteva koda zasnove ali za dokumentirano visoko-temperaturno delovno stanje.

Kaj je ključnega pomena za inženirja, ki piše specifikacijo materiala?
Ne navedite 316Ti preprosto kot "boljšo" ali "stabilnejšo" različico 316L. Je specialistični razred. Privzeta vrednost za varjeno korozijsko-opremo mora biti 316L. Določite 316Ti samo, če velja eden od naslednjih pogojev: 1) Veljavna konstrukcijska koda (npr. ASME za tlačne posode) zahteva stabiliziran razred za načrtovano temperaturo. 2) Komponenta bo imela neprekinjeno delovanje nad ~400 stopinj po varjenju. 3) Obstaja poseben, dokumentiran primer okvare preobčutljivosti 316L pri enaki aplikaciji. Vedno navedite celotno oznako UNS, da preprečite zmedo.