2205 là thép không gỉ song pha (khoảng 22% crom, 5–6% niken, 3% molypden, 0,15% nitơ), tổ chức lý tưởng là ferit và austenit mỗi loại chiếm một nửa — một nửa đảm bảo độ bền và khả năng chống ăn mòn ứng suất, một nửa đảm bảo độ dai và khả năng hàn. Hàn chính là tìm sự cân bằng giữa hai yếu tố này.
Đánh giá trong một câu
Không nung nóng trước, kiểm soát nhiệt lượng đầu vào, nhiệt độ giữa các lớp không vượt quá 150℃, vật liệu hàn phải phù hợp, khí bảo vệ bổ sung nitơ. Nếu bất kỳ điều nào trong năm điều này bị phá vỡ, khả năng chống ăn mòn của mối hàn sẽ thấp hơn rõ rệt so với kim loại cơ bản — trong khi bề ngoài trông hoàn toàn bình thường.
Tại sao nhiệt lượng đầu vào là cốt lõi
Nhiệt lượng đầu vào (đơn vị kJ/mm) quyết định tốc độ làm nguội mối hàn, tốc độ làm nguội quyết định tỷ lệ hai pha:
- Nhiệt lượng đầu vào quá cao (làm nguội chậm): ferit quá nhiều, và nitrua crom tiết ra trong ferit, khả năng chống ăn mòn và độ dai đồng thời giảm;
- Nhiệt lượng đầu vào quá thấp (làm nguội quá nhanh): austenit không kịp hình thành, tỷ lệ ferit quá cao, độ dai kém, dễ nứt;
- Khoảng khả thi thường gặp là 0,5–2,5 kJ/mm (chiều dày tấm, dạng mối nối, đường kính vật liệu hàn đều ảnh hưởng, cần xác định theo WPS);
- Nhiệt độ giữa các lớp ≤150℃, cao hơn thì dừng lại — điều này dễ bị bỏ qua nhất tại hiện trường vì không ghi chép thì không thấy được.
Nhiệt lượng đầu vào = điện áp × dòng điện × 60 ÷ tốc độ hàn (mm/min) ÷ 1000. Hãy tính ra và ghi vào WPS, chứ không phải "dựa vào cảm giác".
Vật liệu hàn và khí bảo vệ
- Vật liệu hàn dùng ER2209 (phù hợp song pha), không được dùng vật liệu hàn 316L — dùng vật liệu hàn austenit sẽ cho mối hàn hoàn toàn austenit, độ bền và khả năng chống ăn mòn ứng suất đều giảm;
- Khí bảo vệ bổ sung nitơ: thường dùng Ar + 2–3% N₂. Nitơ là nguyên tố tạo austenit, ở nhiệt độ cao khi hàn nitơ sẽ bị mất, không bổ sung sẽ vượt quá ferit;
- Bảo vệ mặt sau (thổi argon) cũng cần bổ sung nitơ hoặc ít nhất đảm bảo bảo vệ đầy đủ, nếu không chân mối hàn sẽ bị oxy hóa đen.
Kiểm tra hàm lượng ferit như thế nào
Dùng máy đo ferit (Feritscope) đo thực tế tại mối hàn và vùng ảnh hưởng nhiệt, khoảng nghiệm thu thường gặp là 35–65% (các dự án/tiêu chuẩn khác nhau sẽ có khác biệt, xác định theo điều kiện kỹ thuật). Lưu ý ba điểm:
- Điểm đo phải bao gồm trung tâm mối hàn, đường nóng chảy, vùng ảnh hưởng nhiệt ba vị trí, chỉ đo trung tâm mối hàn sẽ bỏ sót vị trí nguy hiểm nhất;
- Đọc số trên máy đo ferit là đo gián tiếp bằng phương pháp từ tính, bản thân có sai số, cần lấy trung bình nhiều lần tại cùng một vị trí;
- Khi có tranh chấp dùng phương pháp kim tương để kiểm tra lại (đánh giá theo bảng tổ chức chuẩn), có sức thuyết phục hơn thiết bị.
Các lỗi thường gặp
- Nung nóng trước: thép song pha không cần nung nóng trước, nung nóng trước tức là tăng nhiệt lượng đầu vào, chỉ làm ferit vượt quá;
- Dùng đồ gá thép cacbon, bàn chải sắt thép cacbon để làm sạch — nhiễm bẩn sắt sẽ làm mối hàn bị gỉ trước;
- Không làm sạch axit và thụ động hóa sau hàn: màu oxy hóa của mối hàn thép song pha phải được loại bỏ, nếu không màng thụ động không thể hình thành lại;
- Hàn nhiều lớp nhiều đường không kiểm soát nhiệt độ giữa các lớp, càng hàn càng nóng, các đường cuối cùng nhiệt lượng đầu vào tích lũy vượt quá;
- Coi "dung dịch rắn sau hàn" là quy trình thông thường: dung dịch rắn toàn bộ chỉ dùng cho các trường hợp yêu cầu cực cao, thông thường giải quyết bằng kiểm soát nhiệt lượng đầu vào.
Để thực hiện dự án thép song pha, hãy cho chúng tôi biết chiều dày tấm, dạng mối nối và tiêu chuẩn áp dụng. Chúng tôi có thể cung cấp vật liệu hàn phù hợp và mẫu thử theo WPS của bạn, đồng thời cung cấp chứng chỉ vật liệu theo lô — chi phí của thép song pha không nằm ở giá thép mà ở một lần sửa chữa.
