二相ステンレス鋼エルボでは、フェライトとオーステナイトがそれぞれ組成の約半分を占め、高い耐食性、靱性、強度を備え、全体的な性能も優れています。これらの特性により、さまざまな工学分野で広く使用されています。オーステナイトは、優れた靱性を維持しながらクロムフェライト鋼の脆性を大幅に軽減し、フェライトは鋼の降伏強度と耐食性を効果的に高めます。二相ステンレス鋼エルボの降伏強度と耐食性はオーステナイト系ステンレス鋼よりも高いため、総合的な性能要件を満たすのに適しており、高い応用価値を提供します。
二相ステンレス鋼エルボの重要な特性の 1 つは、500 MPa を超える降伏強度です。これにより、構造重量と材料コストの削減に大きな利点が得られます。さらに、二相ステンレス鋼エルボは、過酷な環境において、通常のステンレス鋼と比較して、孔食、隙間腐食、応力腐食、腐食疲労に対して優れた耐性を示します。二相ステンレス鋼エルボには、高レベルの Cr、Mo、N 合金元素が含まれており、炭素含有量が低く、一般に溶接中に Ni 含有量の高い溶加材が使用されます。これにより、溶接部と熱影響部 (HAZ) の微細構造に十分なオーステナイトが確実に維持され、溶接継手の耐食性と塑性が向上します。
二相ステンレス鋼エルボは溶接性も良好です。オーステナイト系ステンレス鋼と比較して、二相ステンレス鋼のエルボは溶接中に高温割れが発生する傾向が低く、溶接後に接合部が脆化する可能性が低くなります。熱影響部におけるフェライトの結晶粒が粗大化する傾向も最小限です。二相ステンレス鋼のエルボを溶接すると、溶接部で顕著な相変化が発生し、接合部の耐食性に大きな影響を与える可能性があります。溶接プロセス中は、溶接部と熱影響部の両方がフェライトとオーステナイトの構造の適切なバランスを維持していることを確認することが重要です。
溶接プロセス中、溶接入熱が高い場合、溶接部の冷却速度は遅くなります。これにより、フェライト相からオーステナイト相への変態が促進され、組織内のオーステナイトの割合が増加し、溶接部でのフェライト粒の成長が引き起こされます。これにより、溶接継手の脆化や塑性指数の低下が生じる可能性があります。逆に、溶接入熱が不十分で冷却速度が速い場合には、フェライトからオーステナイトへの変態が阻害され、溶接組織中のオーステナイトの割合に影響を与えます。これにより、硬化した構造や亀裂が発生し、熱影響部の衝撃靱性に悪影響を及ぼす可能性があります。
溶接中、2205 二相ステンレス鋼エルボは最初に凝固してフェライト構造を生成します。フェライトは高温でも安定しており、温度がソルバス温度に達するとオーステナイト相に変態します。凝固の開始時に、液相からフェライトが形成されます。温度がフェライトのソルバス温度を下回ると、オーステナイトが核生成し、フェライト粒界を覆うまでフェライト粒に沿って成長します。その後、オーステナイトが粒界オーステナイトからウィドマンシュテッテンのサイドストリップの形で析出します。
現在、二相ステンレス鋼エルボの溶接加工方法には様々な方法があります。溶接速度を高め、低エネルギー、高効率溶接の要件を満たしながら良好な溶接形成を実現するために、リデパイプ工業はダブルワイヤパルス高速溶接の使用を提案しました。ダブルワイヤ溶接技術により入熱量が大幅に増加し、母材と溶接ワイヤの両方が溶けて溶融池が形成されます。また、複数の溶接ワイヤの共同作用により溜まり内の溶融金属が激しく撹拌されるため、余分な溶融金属が溜まり尾部に流れ込むのを防ぎ、安定した高速溶接を促進します。ダブルワイヤ法では追加のアークも導入され、溶融ゾーンの温度場分布が大幅に改善され、溶着効率と溶接速度が向上し、溶接中の入熱が減少します。
