Duplex-Edelstahl hat eine zweiphasige Mikrostruktur, in der der Volumenanteil von Ferrit und Austenit etwa 50 % beträgt. Aufgrund ihrer zweiphasigen Mikrostruktur vereinen diese Stähle die besten Eigenschaften von ferritischen und austenitischen Edelstählen. Im Allgemeinen sorgt die Ferritphase (kubisch-raumzentriertes Gitter) für hohe mechanische Festigkeit, gute Zähigkeit und gute Korrosionsbeständigkeit, während die Austenitphase (kubisch-flächenzentriertes Gitter) für gute Duktilität sorgt.
Die Kombination dieser Eigenschaften ist der Grund, warum Duplex-Edelstähle in der Petrochemie, der Zellstoff- und Papierindustrie, der Schifffahrtsindustrie und der Energieerzeugung weit verbreitet sind. Sie können korrosiven Medien standhalten, die Betriebszeit verlängern und unter extremeren Umgebungsbedingungen betrieben werden.
Mit hochfesten Materialien können Sie die Dicke und das Gewicht der Teile reduzieren. Super-Duplex-Edelstahl kann beispielsweise eine drei- bis viermal höhere Streckgrenze und eine höhere Beständigkeit gegen Lochfraß als Edelstahl 316 bieten.
Duplex-Edelstähle werden basierend auf dem gravimetrischen Chromgehalt (Cr) und der Lochfraß-Äquivalentzahl (PREN) in drei Qualitäten eingeteilt:
Einer der Schlüsselaspekte beim Schweißen von DSS-, SDSS-, HDSS- und Sonderlegierungsedelstählen ist die Kontrolle der Schweißparameter.
Die Schweißprozessanforderungen der petrochemischen Industrie bestimmen den minimalen PREN-Wert, der für Schweißzusätze erforderlich ist. Beispielsweise erfordert DSS einen PREN von 35 und SDSS einen PREN von 40. Abbildung 1 zeigt DSS und sein passendes Schweißzusatzmetall für GMAW und GTAW. Typischerweise stimmt der Cr-Gehalt des Schweißzusatzmetalls mit dem des Grundmetalls überein. Eine Vorgehensweise, die bei der Verwendung von GTAW für Wurzeln und heiße Kanäle berücksichtigt werden muss, ist die Verwendung von Zusatzwerkstoffen aus Superlegierungen. Wenn das Schweißgut aufgrund einer schlechten Technik nicht gleichmäßig ist, über- Legiertes Zusatzmetall kann die gewünschten PREN- und anderen Werte für die geschweißte Probe liefern.
Um dies zu veranschaulichen, empfehlen einige Hersteller beispielsweise die Verwendung von SDSS-Fülldraht (25 % Cr) für DSS-basierte Legierungen (22 % Cr) und HDSS-Fülldraht (27 % Cr) für SDSS-basierte Legierungen (25 % Cr). gilt als weniger als 0,015 % kohlenstoffarm.
Im Vergleich zu SDSS weist die HDSS-Packung eine höhere Streckgrenze und eine bessere Beständigkeit gegen Lochfraß und Spaltkorrosion auf. Sie verfügt außerdem über eine höhere Beständigkeit gegen wasserstoffinduzierte Spannungsrisse und eine höhere Beständigkeit gegen stark saure Umgebungen als SDSS. Ihre hohe Festigkeit bedeutet geringere Wartungsraten während der Rohrproduktion, da für Schweißgut mit passender Festigkeit keine Finite-Elemente-Analyse erforderlich ist und die Akzeptanzkriterien weniger konservativ sein können.
Angesichts des breiten Spektrums an Grundmaterialien, mechanischen Anforderungen und Betriebsbedingungen sollten Sie sich vor Beginn Ihres nächsten Projekts an einen DSS-Anwendungs- und Schweißzusatzspezialisten wenden.
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