س: لقد بدأنا مؤخرًا في القيام ببعض الأعمال التي تتطلب أن تكون بعض المكونات مصنوعة بشكل أساسي من الفولاذ المقاوم للصدأ من الدرجة 304 ، والذي يتم لحامه بنفسه وللفولاذ الطري. لقد واجهنا بعض مشكلات التكسير في اللحامات المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ إلى الفولاذ المقاوم للصدأ حتى سمك 1.25 ، وقد ذكرنا أن لدينا عددًا منخفضًا من الفريت ، هل يمكنك توضيح ما هذا وكيفية إصلاحه؟
ج: هذا سؤال جيد ، نعم ، يمكننا مساعدتك في فهم معنى انخفاض عدد الفريت وكيفية منعه.
أولاً دعونا نستعرض تعريف الفولاذ المقاوم للصدأ (SS) ومدى ارتباط الفريت بالمفاصل الملحومة ، حيث يحتوي الفولاذ الأسود والسبائك على أكثر من 50٪ من الحديد ، وهذا يشمل جميع أنواع الفولاذ الكربوني والفولاذ المقاوم للصدأ والمجموعات الأخرى المحددة ، ولا يحتوي الألمنيوم والنحاس والتيتانيوم على الحديد ، لذا فهي أمثلة ممتازة على السبائك غير الحديدية.
المكونات الرئيسية لهذه السبيكة هي الصلب الكربوني مع 90٪ على الأقل من الحديد و SS مع 70 إلى 80٪ من الحديد. لتصنيفها على أنها SS ، يجب أن تحتوي على 11.5٪ من الكروم مضاف على الأقل. مستويات الكروم فوق هذا الحد الأدنى تعزز تكوين أغشية أكسيد الكروم على الأسطح الفولاذية وتمنع تكون الأكسدة مثل الصدأ (أكسيد الحديد) أو التآكل الناجم عن هجوم كيميائي.
ينقسم SS بشكل أساسي إلى ثلاث مجموعات: الأوستينيت والفريت والمارتينسيت ، ويأتي اسمها من التركيب البلوري لدرجة حرارة الغرفة الذي يتكون منها ، وهناك مجموعة مشتركة أخرى هي دوبلكس SS ، وهو توازن بين الفريت والأوستينيت في التركيب البلوري.
الدرجات الأوستنيتي ، السلسلة 300 ، تحتوي على 16٪ إلى 30٪ كروم و 8٪ إلى 40٪ نيكل ، وتشكل بنية بلورية في الغالب الأوستنيتي. لتعزيز تكوين نسبة الأوستينيت-الفريت ، تمت إضافة مثبتات مثل النيكل والكربون والمنغنيز والنيتروجين أثناء عملية صناعة الصلب. بعض الدرجات الشائعة هي 304 و 316 و 347.يستخدم بشكل أساسي في المواد الغذائية والخدمات الكيميائية والأدوية والتطبيقات المبردة. يوفر التحكم في تكوين الفريت صلابة ممتازة في درجات الحرارة المنخفضة.
الفريتية SS هي درجة 400 مغناطيسية بالكامل ، وتحتوي على 11.5٪ إلى 30٪ من الكروم ، ولها بنية بلورية سائدة من الحديد ، ولتعزيز تكوين الفريت ، تشتمل المثبتات على الكروم ، والسيليكون ، والموليبدينوم ، والنيوبيوم أثناء إنتاج الصلب ، وتستخدم هذه الأنواع من SS بشكل شائع في أنظمة عادم السيارات ومحطات الطاقة ، وأنواع 405 ودرجات حرارة عالية محدودة.
درجات مارتينسيت ، التي تم تحديدها أيضًا بواسطة سلسلة 400 مثل 403 و 410 و 440 ، مغناطيسية ، وتحتوي على 11.5٪ إلى 18٪ من الكروم ، وتحتوي على مارتينسيت كهيكل بلوري ، وتحتوي هذه المجموعة على أقل محتوى من الذهب ، مما يجعلها أقل تكلفة في الإنتاج ، وتوفر بعض المقاومة للتآكل ؛قوة ممتازةوتستخدم بشكل شائع في أدوات المائدة ومعدات طب الأسنان والجراحة وأدوات الطهي وأنواع معينة من الأدوات.
عندما تقوم بلحام SS ، فإن نوع الركيزة والتطبيق أثناء الخدمة سيحدد المعدن الملائم المناسب للاستخدام. إذا كنت تستخدم عملية التدريع بالغاز ، فقد تحتاج إلى إيلاء اهتمام خاص لخلائط الغاز الواقية لمنع بعض المشاكل المتعلقة باللحام.
لحام 304 لنفسه ، ستحتاج إلى قطب كهربائي E308 / 308L. يرمز الحرف "L" إلى انخفاض الكربون ، مما يساعد على منع التآكل بين الخلايا الحبيبية. تحتوي هذه الأقطاب على محتوى كربوني أقل من 0.03٪ ؛أي شيء فوق هذا يزيد من خطر ترسيب الكربون لحدود الحبوب والاندماج مع الكروم لتشكيل كربيدات الكروم ، مما يقلل بشكل فعال من مقاومة التآكل للفولاذ ، ويصبح هذا واضحًا إذا حدث التآكل في المنطقة المتأثرة بالحرارة (HAZ) للمفاصل الملحومة SS ، وهناك اعتبار آخر لـ L الصف SS هو أن لديهم مقاومة شد أقل في درجات حرارة الخدمة المرتفعة من درجات SS المباشرة.
نظرًا لأن 304 هو نوع أوستنيتي من SS ، فإن معدن اللحام المقابل سيحتوي على معظم الأوستينيت ، ومع ذلك ، فإن القطب نفسه سيحتوي على مثبت الفريت ، مثل الموليبدينوم ، لتعزيز تكوين الفريت في معدن اللحام. .
تُشتق أرقام الفريت من مخطط Schaeffler ومخطط WRC-1992 ، اللذين يستخدمان صيغًا مكافئة للنيكل والكروم لحساب القيمة ، والتي عند رسمها على الرسم التخطيطي تنتج رقمًا معياريًا. يتوافق الرقم الفريت بين 0 و 7 مع النسبة المئوية للحجم من هيكل بلوري الفريت الموجود في معدن اللحام ؛ومع ذلك ، في النسب المئوية الأعلى ، يزيد عدد الفريت بمعدل أسرع. تذكر أن الفريت في SS ليس مثل الفريت الصلب الكربوني ، ولكنه طور يسمى دلتا الفريت ، ولا يحتوي الأوستنيتي على تحولات طورية مرتبطة بعمليات درجات الحرارة المرتفعة مثل المعالجة الحرارية.
يعتبر تشكيل الفريت أمرًا مرغوبًا لأنه أكثر مرونة من الأوستينيت ، ولكن يجب التحكم فيه ، ويمكن أن ينتج عن العدد المنخفض من الفريت اللحامات بمقاومة ممتازة للتآكل في بعض التطبيقات ، ولكنها معرضة للغاية للتشقق الساخن أثناء اللحام. بالنسبة لظروف الاستخدام العامة ، يجب أن يكون عدد الفريت بين 5 و 10 ، ولكن بالنسبة لبعض التطبيقات ، قد تكون هناك حاجة إلى قيم أقل أو أعلى على الوظيفة.
نظرًا لأنك ذكرت أن لديك مشكلات في التكسير وانخفاض عدد الفريت ، فأنت بحاجة إلى إلقاء نظرة فاحصة على معدن الحشو الخاص بك والتأكد من أنه ينتج عددًا كافيًا من الفريت - يجب أن يساعد حوالي 8 أيضًا ، إذا كنت تستخدم لحام القوس المحفور بالتدفق (FCAW) ، فإن معادن الحشو هذه عادةً ما تستخدم غاز حماية من ثاني أكسيد الكربون بنسبة 100٪ أو 75٪ من الأرجون / 25٪ من خليط اللحام المعدني CO2 ، والذي يمكن أن يتسبب في خليط اللحام المعدني المعدني من الأرجون / 25٪ من ثاني أكسيد الكربون. معالجة واستخدام مزيج 98٪ أرجون / 2٪ أكسجين لتقليل احتمالية التقاط الكربون.
لتلحيم الفولاذ الكربوني مع الفولاذ الكربوني ، يجب استخدام مادة الحشو E309L ، ويستخدم معدن الحشو هذا خصيصًا في لحام المعادن غير المتشابهة ويشكل كمية معينة من الفريت بعد تخفيف الفولاذ الكربوني في اللحام ، وبما أن الفولاذ الكربوني سوف يمتص بعض الكربون ، تضاف مثبتات الفريت إلى معدن الحشو لمواجهة ميل الكربون لتكوين الأوستينيت ، مما يساعد على منع التشقق الحراري في تطبيقات اللحام.
باختصار ، إذا كنت ترغب في القضاء على الشقوق الساخنة على الوصلات الملحومة الأوستنيتي ، تحقق من معدن حشو الفريت المناسب واتبع ممارسات اللحام الجيدة. حافظ على إدخال الحرارة أقل من 50 كيلو جول / بوصة ، وحافظ على درجات حرارة متوسطة إلى منخفضة ، وتأكد من خلو مفاصل اللحام من أي تلوث قبل اللحام ، استخدم مقياسًا مناسبًا للتحقق من كمية الفريت على الوصلة الملحومة.
تعرض WELDER ، المعروفة سابقًا باسم Practical Welding Today ، الأشخاص الحقيقيين الذين يصنعون المنتجات التي نستخدمها ونعمل معها يوميًا ، وقد خدمت هذه المجلة مجتمع اللحام في أمريكا الشمالية لأكثر من 20 عامًا.
الآن مع الوصول الكامل إلى الإصدار الرقمي من The FABRICATOR ، سهولة الوصول إلى موارد الصناعة القيمة.
أصبح الإصدار الرقمي من The Tube & Pipe Journal متاحًا بشكل كامل الآن ، مما يوفر وصولاً سهلاً إلى موارد الصناعة القيمة.
استمتع بالوصول الكامل إلى الإصدار الرقمي من مجلة STAMPING Journal ، والتي توفر أحدث التطورات التكنولوجية وأفضل الممارسات وأخبار الصناعة لسوق ختم المعادن.
الآن مع الوصول الكامل إلى النسخة الرقمية من The Fabricator en Español ، سهولة الوصول إلى موارد الصناعة القيمة.