Овој напис од Wenzhou Tianyu Electronic Co., Ltd. објаснува што треба да се земе предвид при одредување на метали за полнење за заварување од нерѓосувачки челик.
Способностите што го прават нерѓосувачкиот челик толку привлечен - способноста да се приспособат неговите механички својства и отпорноста на корозија и оксидација - исто така ја зголемуваат сложеноста на изборот на соодветен метал за полнење за заварување.За секоја дадена комбинација на основни материјали, која било од неколкуте типови на електроди може да биде соодветна, во зависност од проблемите со трошоците, условите за сервисирање, саканите механички својства и мноштвото проблеми поврзани со заварувањето.
Овој напис ја дава потребната техничка позадина за да му даде на читателот благодарност за сложеноста на темата, а потоа одговара на некои од најчестите прашања поставени од добавувачите на метали за полнење.Воспоставува општи насоки за избор на соодветни метали за полнење од нерѓосувачки челик - и потоа ги објаснува сите исклучоци од тие упатства!Статијата не ги опфаќа процедурите за заварување, бидејќи тоа е тема за друга статија.
Четири степени, бројни легирани елементи
Постојат четири главни категории на нерѓосувачки челици:
аустенитични
мартензитски
феритни
Дуплекс
Имињата се изведени од кристалната структура на челикот што обично се наоѓа на собна температура.Кога челикот со низок јаглерод се загрева над 912 степени Целзиусови, атомите на челикот се преуредуваат од структурата наречена ферит на собна температура до кристалната структура наречена аустенит.При ладењето, атомите се враќаат во нивната првобитна структура, феритот.Високотемпературната структура, аустенит, е немагнетна, пластична и има помала цврстина и поголема еластичност од формата на ферит на собна температура.
Кога во челикот се додава повеќе од 16% хром, кристалната структура на собна температура, феритот, се стабилизира и челикот останува во феритна состојба на сите температури.Оттука, името феритен нерѓосувачки челик се применува на оваа легирана основа.Кога на челикот се додаваат повеќе од 17% хром и 7% никел, високотемпературната кристална структура на челикот, устенитот, се стабилизира така што тој опстојува на сите температури од најниската до речиси топењето.
Аустенитниот нерѓосувачки челик најчесто се нарекува тип „хром-никел“, а мартензитните и феритичните челици најчесто се нарекуваат типови „прави хром“.Одредени легирани елементи што се користат во нерѓосувачките челици и металите на заварувањето се однесуваат како стабилизатори на устенит, а други како стабилизатори на феритни.Најважните стабилизатори на аустенит се никел, јаглерод, манган и азот.Феритните стабилизатори се хром, силициум, молибден и ниобиум.Балансирањето на легираните елементи ја контролира количината на ферити во металот на заварот.
Аустенитите се полесно и позадоволително заварени од оние кои содржат помалку од 5% никел.Заварените споеви произведени во аустенитни нерѓосувачки челици се силни, еластични и цврсти во нивната состојба како заварена.Тие вообичаено не бараат претходно загревање или термичка обработка по заварување.Аустенитните оценки сочинуваат приближно 80% од заварениот нерѓосувачки челик, а оваа воведна статија многу се фокусира на нив.
Табела 1: Типови од нерѓосувачки челик и нивната содржина на хром и никел.
tstart{c,80%}
thead{Type|% Chromium|% Nickel|Видови}
tdata{Аустенитски|16 - 30%|8 - 40%|200, 300}
tdata{Martensitic|11 - 18%|0 - 5%|403, 410, 416, 420}
tdata{Ferritic|11 - 30%|0 - 4%|405, 409, 430, 422, 446}
tdata{Дуплекс|18 - 28%|4 - 8%|2205}
тенденција{}
Како да го изберете вистинскиот нерѓосувачки метал за полнење
Ако основниот материјал во двете плочи е ист, оригиналниот водечки принцип беше „Започнете со усогласување на основниот материјал“.Тоа функционира добро во некои случаи;за да се приклучите на Тип 310 или 316, изберете го соодветниот Тип на полнење.
За да споите различни материјали, следете го овој водечки принцип: „одберете филер што одговара на материјалот со повисоко легирање“.За да се приклучите на 304 на 316, изберете филер 316.
За жал, „правилото за совпаѓање“ има толку многу исклучоци што подобар принцип е, Консултирајте се со табела за избор на метал за полнење.На пример, Тип 304 е најчестиот основен материјал од нерѓосувачки челик, но никој не нуди електрода од типот 304.
Како се заварува нерѓосувачкиот тип 304 без електрода од типот 304
За заварување од нерѓосувачки тип 304, користете полнење од тип 308, бидејќи дополнителните легирани елементи во Тип 308 подобро ќе ја стабилизираат областа на заварувањето.
Сепак, 308L е исто така прифатливо полнење.Ознаката „L“ по кој било тип покажува ниска содржина на јаглерод.Не'рѓосувачкиот тип 3XXL има содржина на јаглерод од 0,03% или помалку, додека стандардниот нерѓосувачки тип 3XX може да има максимална содржина на јаглерод од 0,08%.
Бидејќи полнењето од тип L спаѓа во истата класификација како и производот што не е L, производителите можат, и треба силно да размислат за користење на полнење од тип L, бидејќи пониската содржина на јаглерод го намалува ризикот од проблеми со интергрануларна корозија.Всушност, авторите тврдат дека полнењето од тип L би било пошироко користено ако фабрикувачите едноставно ги ажурираат своите процедури.
Производителите кои го користат процесот GMAW можеби ќе сакаат да размислат и за користење на полнење од тип 3XXSi, бидејќи додавањето на силикон го подобрува влажнењето.Во ситуации кога заварот има висока или груба круна или каде што локвата за заварување не се врзува добро на прстите на филето или зглобот на скутот, користењето на електрода од типот Si GMAW може да го измазне зрното на заварувањето и да промовира подобра фузија.
Ако врнежите од карбид предизвикуваат загриженост, размислете за полнење од тип 347, кој содржи мала количина ниобиум.
Како да заварите нерѓосувачки челик на јаглероден челик
Оваа ситуација се јавува во апликации каде што еден дел од структурата бара надворешно лице отпорно на корозија споено со структурен елемент од јаглероден челик за пониска цена.Кога спојувате основен материјал без елементи за легирање на основен материјал со легирани елементи, користете прелегиран филер така што разредувањето во металот на заварот се балансира или е посилно легирано од не'рѓосувачкиот основен метал.
За спојување на јаглероден челик со тип 304 или 316, како и за спојување на различни не'рѓосувачки челици, земете ја во предвид електродата од типот 309L за повеќето апликации.Ако сакате поголема содржина на Cr, размислете за Тип 312.
Како предупредувачка забелешка, аустенитичните нерѓосувачки челици покажуваат стапка на проширување што е околу 50 проценти поголема од онаа на јаглеродниот челик.Кога се спојуваат, различните стапки на проширување може да предизвикаат пукање поради внатрешни напрегања, освен ако не се користи соодветна процедура за електрода и заварување.
Користете ги правилните процедури за чистење на подготовката на заварот
Како и со другите метали, прво отстранете го маслото, маснотиите, ознаките и нечистотијата со нехлориран растворувач.После тоа, основното правило за подготовка на нерѓосувачки завар е „Избегнувајте контаминација од јаглероден челик за да спречите корозија“.Некои компании користат посебни згради за нивната „продавница за нерѓосувачки“ и „продавница за карбон“ за да спречат вкрстена контаминација.
Означете ги тркалата за брусење и нерѓосувачките четки како „само не'рѓосувачки“ кога подготвувате рабови за заварување.Некои процедури бараат чистење два инчи назад од зглобот.Подготовката на зглобот е исто така покритична, бидејќи компензирањето за недоследности со манипулација со електродата е потешко отколку со јаглероден челик.
Користете ја правилната процедура за чистење по заварувањето за да спречите 'рѓа
За почеток, запомнете што го прави нерѓосувачкиот челик нерѓосувачки: реакцијата на хром со кислород за да се формира заштитен слој од хром оксид на површината на материјалот.Не'рѓосувачките 'рѓа поради врнежите од карбид (види подолу) и затоа што процесот на заварување го загрева металот на заварот до точка каде што може да се формира феритен оксид на површината на заварот.Оставен во состојба на заварување, совршено здравиот завар може да покаже „вагонски траги од 'рѓа“ на границите на зоната погодена од топлина за помалку од 24 часа.
За да може правилно да се реформира новиот слој од чист хром оксид, нерѓосувачкиот челик бара чистење по заварувањето со полирање, мариноване, мелење или четкање.Повторно, користете брусилки и четки посветени на задачата.
Зошто жицата за заварување од не'рѓосувачки челик е магнетна?
Целосно аустенитниот нерѓосувачки челик не е магнетен.Сепак, температурите на заварување создаваат релативно големо зрно во микроструктурата, што резултира со тоа заварот да биде чувствителен на пукнатини.За да ја ублажат чувствителноста на пукање со топлина, производителите на електроди додаваат легирани елементи, вклучувајќи го и феритот.Феритната фаза предизвикува аустенитните зрна да бидат многу пофини, па заварот станува поотпорен на пукнатини.
Магнетот нема да се залепи за калем од аустенитно нерѓосувачки филер, но лицето кое држи магнет може да почувствува мало влечење поради задржаниот ферит.За жал, ова предизвикува некои корисници да мислат дека нивниот производ е погрешно означен или дека користат погрешен метал за полнење (особено ако ја скинале етикетата од жичената корпа).
Точната количина на ферит во електродата зависи од температурата на услугата на апликацијата.На пример, премногу ферити предизвикува заварот да ја изгуби својата цврстина при ниски температури.Така, полнењето од тип 308 за апликација за цевководи со ЛНГ има број на ферити помеѓу 3 и 6, во споредба со феритен број од 8 за стандардно полнење од тип 308.Накратко, металите за полнење можеби на почетокот изгледаат слични, но малите разлики во составот се важни.
Дали постои лесен начин за заварување на дуплекс нерѓосувачки челици?
Вообичаено, дуплексните нерѓосувачки челици имаат микроструктура која се состои од приближно 50% ферит и 50% аустенит.Во едноставни термини, феритот обезбедува висока јачина и одредена отпорност на пукање од корозија на стрес, додека устенитот обезбедува добра цврстина.Двете фази во комбинација им даваат на дуплексните челици нивните атрактивни својства.Достапен е широк асортиман на дуплекс нерѓосувачки челици, а најчест е Тип 2205;ова содржи 22% хром, 5% никел, 3% молибден и 0,15% азот.
Кога се заварува дуплекс нерѓосувачки челик, може да настанат проблеми ако металот на заварот има премногу ферити (топлината од лакот предизвикува атомите да се распоредат во феритна матрица).За да се компензира, металите за полнење треба да ја промовираат аустенитната структура со поголема содржина на легура, обично 2 до 4% повеќе никел отколку во основниот метал.На пример, жица со флукс за заварување Тип 2205 може да има 8,85% никел.
Посакуваната содржина на ферити може да се движи од 25 до 55% по заварувањето (но може да биде и поголема).Имајте на ум дека стапката на ладење мора да биде доволно бавна за да му овозможи на устенитот да се реформира, но не толку бавна за да создаде меѓуметални фази, ниту премногу брза за да создаде вишок ферит во зоната погодена од топлина.Следете ги препорачаните процедури од производителот за процесот на заварување и избраниот метал за полнење.
Прилагодување на параметрите при заварување нерѓосувачки челик
За фабрикувачите кои постојано ги прилагодуваат параметрите (напон, јачина на струја, должина на лакот, индуктивност, ширина на пулсот итн.) при заварување нерѓосувачки челик, типичен виновник е неконзистентниот состав на металот за полнење.Со оглед на важноста на легираните елементи, варијациите од многу до многу во хемискиот состав може да имаат забележливо влијание врз перформансите на заварот, како што е слабото мокрење или тешко ослободување на згура.Варијациите во дијаметарот на електродата, чистотата на површината, лиењето и спиралата, исто така, влијаат на перформансите во GMAW и FCAW апликациите.
Контрола на контролни врнежи од карбид во аустенитен нерѓосувачки челик
На температури во опсег од 426-871 степени Целзиусови, содржината на јаглерод над 0,02% мигрира до границите на зрната на аустенитната структура, каде што реагира со хром за да формира хром карбид.Ако хромот е врзан со јаглеродот, тој не е достапен за отпорност на корозија.Кога се изложени на корозивно опкружување, се јавува меѓугрануларна корозија, дозволувајќи им на границите на зрната да се изедат.
За да го контролирате врнежите од карбид, одржувајте ја содржината на јаглерод што е можно пониско (0,04% максимум) со заварување со нискојаглеродни електроди.Јаглеродот може да се врзе и со ниобиум (порано колумбиум) и титаниум, кои имаат посилен афинитет за јаглеродот отколку хромот.За таа цел се направени електроди од типот 347.
Како да се подготвите за дискусија за избор на метал за полнење
Како минимум, соберете информации за крајната употреба на заварениот дел, вклучувајќи ја и работната средина (особено работните температури, изложеноста на корозивни елементи и степенот на очекуваната отпорност на корозија) и посакуваниот век на траење.Информациите за потребните механички својства при работни услови многу помагаат, вклучувајќи ја цврстината, цврстината, еластичноста и заморот.
Повеќето од водечките производители на електроди обезбедуваат прирачници за избор на метал за полнење, а авторите не можат претерано да ја нагласат оваа точка: консултирајте се со водич за апликации за метал за полнење или контактирајте со техничките експерти на производителот.Тие се таму за да помогнат при изборот на точната електрода од нерѓосувачки челик.
За повеќе информации за металите за полнење од не'рѓосувачки челик на TYUE и за да контактирате со експертите на компанијата за совет, одете на www.tyuelec.com.
Време на објавување: 23-12-2022 година