1. Malzeme Uyumluluğu ve Kalite Seçimi
Östenitik paslanmaz çelikler (örn. 304, 316L) Monel 400 ile en uyumlu olanlardır. Ferritik ve martensitik paslanmaz çelikler daha yüksek karbon içeriğine ve daha yüksek sertliğe sahiptir, bu da daha yüksek çatlama hassasiyetine ve daha zayıf genel kaynaklanabilirliğe yol açar, bu nedenle Monel 400 ile doğrudan farklı kaynak için nadiren kullanılırlar.
Ana risk nikel-bakır ve demir-krom-nikel sistemlerinin karıştırılmasından kaynaklanmaktadır. Demirin paslanmaz çelikten kaynak metaline aşırı seyreltilmesi, kırılgan intermetalik fazlar oluşturacak ve sıcak çatlama eğilimini artıracaktır.
2. Dolgu Metal Seçimi
Temel prensip, paslanmaz çelik dolgular veya Monel 400 uyumlu dolgular yerine yüksek seyreltme toleransına ve mükemmel çatlak direncine sahip nikel bazlı kaynak sarf malzemelerinin seçilmesidir.
Önerilen dolgu metalleri:
AWS A5.14 ERNiCu‑7 (Monel 400'e benzer), ince plakalar ve düşük gerilimli bağlantılar için kullanılabilir ancak demir seyreltmesine toleransı sınırlıdır.
AWS A5.11 ENiCrFe‑3 (Inconel 82 dolgu maddesi) en yaygın olarak tavsiye edilendir. Yüksek krom ve demir içeriğine sahiptir, sıcak çatlamaya ve tanecikler arası korozyona karşı güçlü bir dirence sahiptir ve iyi süneklik ve korozyon direncini korurken paslanmaz çelikten yüksek oranda seyreltmeyi karşılayabilir.
ENiCrMo‑3 (Hastelloy C‑276 tipi) aşırı korozyon ortamlarında kullanılır ve üstün genel ve bölgesel korozyon direnci sağlar.
3. Kaynak Yöntemleri ve Proses Parametreleri
Yaygın olarak uygulanan işlemler:TIG (GTAW), MIG (GMAW) ve SMAW (korumalı metal ark kaynağı). TIG kaynağı stabil arkı ve düşük ısı girdisi nedeniyle kök pasolarda ve hassas birleşimlerde tercih edilmektedir.
Isı girişi kontrolü: Yüksek sıcaklıkta kalma süresini kısaltmak, element difüzyonunu azaltmak, metaller arası çökelmeyi bastırmak ve kaynak distorsiyonunu ve tanecik büyümesini en aza indirmek için düşük ısı girişi ve yüksek kaynak hızını benimseyin.
Ön ısıtma ve pasolar arası sıcaklık: Monel 400, paslanmaz çeliğe kıyasla yüksek ısı iletkenliğine ve düşük ısıl genleşme katsayısına sahiptir. İnce levhalar için genellikle ön ısıtmaya gerek yoktur. Kalın levhalar veya düşük sıcaklıktaki yapılar için, yalnızca 65-150 dereceye kadar ön ısıtma yapın ve sıcak çatlamayı önlemek için pasolar arası sıcaklığı kesinlikle 150 derecenin altında kontrol edin.
Gaz koruması: TIG/MIG kaynağı için koruyucu gaz ve geri temizleme gazı olarak yüksek saflıkta argon (%99,99 min) kullanın. Arka koruma, kaynağın kökünde korozyon performansını düşürebilecek oksidasyonu, gözenekliliği ve nikel kaybını önlemek açısından kritik öneme sahiptir.
4. Kaynak Operasyonu ve Kaynak Sonrası İşlem
Seyreltme oranını azaltın:Kaynak boncuk şeklinin geniş ve sığ olmasını sağlayın, derin nüfuz etmekten kaçının ve baz metallerin karışım oranını sınırlayın. Aşırı demir seyreltmesi, kaynağın sünekliğini ve korozyon direncini büyük ölçüde azaltacaktır.
Temizlik gereksinimi: Yivin en az 20 mm'si içindeki kaynak bölgesindeki yağı, gresi, oksit tabakasını, nemi ve boyayı temizleyin. Kükürt, fosfor, kurşun ve çinko içeren kirleticiler şiddetli sıcak çatlamaya ve gözenekliliğe neden olabilir.
Kaynak sonrası ısıl işlem (PWHT): Monel 400 ve östenitik paslanmaz çeliğin farklı kaynakları için genellikle önerilmez. PWHT, kırılgan fazların çökelmesine neden olabilir ve artık gerilimi artırabilir ve bağlantı performansını etkili bir şekilde geliştiremez. Çoğu hizmet koşulu için gerilim giderme gerekli değildir.
Galvanik korozyon değerlendirmesi:Kaynak sonrasında Monel 400 ile paslanmaz çelik arasındaki potansiyel farkı iletken elektrolitlerde galvanik korozyona neden olabilir. Yapısal tasarımda kaplama izolasyonu, katot alanı oranının arttırılması veya dielektrik conta kullanılması gibi önlemler dikkate alınmalıdır.
