س: لقد بدأنا مؤخرًا القيام ببعض الأعمال التي تتطلب تصنيع بعض المكونات بشكل أساسي من الفولاذ المقاوم للصدأ 304 ، والذي يتم لحامه بنفسه وإلى الفولاذ الطري.لقد واجهنا بعض المشكلات المتعلقة بتكسير اللحام بين الفولاذ المقاوم للصدأ والفولاذ المقاوم للصدأ بسماكة تصل إلى 1.25 ″.ذكر أن لدينا مستويات منخفضة من الفريت.هل يمكنك شرح ما هو وكيفية إصلاحه؟
ج: هذا سؤال جيد.نعم ، يمكننا مساعدتك في فهم معنى انخفاض الفريت وكيفية منعه.
أولاً ، دعونا نلقي نظرة على تعريف الفولاذ المقاوم للصدأ (SS) وكيف يرتبط الفريت بالوصلات الملحومة.يحتوي الفولاذ الأسود والسبائك على أكثر من 50٪ حديد.وهذا يشمل جميع أنواع الفولاذ الكربوني والفولاذ المقاوم للصدأ ، بالإضافة إلى بعض المجموعات الأخرى.لا يحتوي الألمنيوم والنحاس والتيتانيوم على الحديد ، لذا فهي أمثلة ممتازة على السبائك غير الحديدية.
المكونات الرئيسية لهذه السبيكة هي الفولاذ الكربوني الذي يحتوي على الحديد بنسبة 90٪ على الأقل والفولاذ المقاوم للصدأ بمحتوى حديد من 70 إلى 80٪.لتصنيفها على أنها SS ، يجب أن تحتوي على ما لا يقل عن 11.5٪ من الكروم مضاف.تعزز مستويات الكروم فوق هذه العتبة الدنيا تكوين طبقة من أكسيد الكروم على الأسطح الفولاذية وتمنع تكوين الأكسدة مثل الصدأ (أكسيد الحديد) أو التآكل الكيميائي.
ينقسم الفولاذ المقاوم للصدأ بشكل أساسي إلى ثلاث مجموعات: الأوستنيتي ، والحديد ، والمارتينسيت.يأتي اسمها من التركيب البلوري في درجة حرارة الغرفة التي تتكون منها.مجموعة أخرى شائعة هي الفولاذ المقاوم للصدأ على الوجهين ، وهو توازن بين الفريت والأوستينيت في الهيكل البلوري.
الدرجات الأوستنيتي ، 300 سلسلة ، تحتوي على 16٪ إلى 30٪ كروم و 8٪ إلى 40٪ نيكل ، وتشكل بنية بلورية في الغالب الأوستنيتي.تتم إضافة المثبتات مثل النيكل والكربون والمنغنيز والنيتروجين أثناء عملية صناعة الصلب للمساعدة في تكوين نسبة الأوستينيت والفريت.بعض الدرجات الشائعة هي 304 و 316 و 347. يوفر مقاومة جيدة للتآكل ؛تستخدم بشكل رئيسي في الصناعات الغذائية والكيميائية والصيدلانية والمبردة.يوفر التحكم في تكوين الفريت صلابة ممتازة في درجات الحرارة المنخفضة.
SS الحديدي عبارة عن درجة 400 سلسلة ممغنطة بالكامل ، وتحتوي على 11.5٪ إلى 30٪ من الكروم ، ولها بنية بلورية في الغالب من الحديد.لتعزيز تكوين الفريت ، تشتمل المثبتات على الكروم والسيليكون والموليبدينوم والنيوبيوم أثناء إنتاج الصلب.تُستخدم هذه الأنواع من SS بشكل شائع في أنظمة عادم السيارات ومجموعة نقل الحركة ولها تطبيقات محدودة في درجات الحرارة العالية.عدة أنواع شائعة الاستخدام: 405 و 409 و 430 و 446.
الدرجات المارتنسيتية ، والتي يشار إليها أيضًا باسم سلسلة 400 ، مثل 403 و 410 و 440 ، هي درجات مغناطيسية ، وتحتوي على 11.5٪ إلى 18٪ من الكروم ، ولها بنية بلورية مارتينسيتية.يحتوي هذا المزيج على أقل محتوى من الذهب ، مما يجعله أقل تكلفة في الإنتاج.إنها توفر بعض مقاومة التآكل ، وقوة فائقة ، وتستخدم بشكل شائع في أدوات المائدة ، ومعدات طب الأسنان والجراحة ، وأدوات الطهي ، وبعض أنواع الأدوات.
عندما تقوم بلحام الفولاذ المقاوم للصدأ ، فإن نوع الركيزة وتطبيقها في الخدمة سيحددان مادة الحشو المعدنية المناسبة لاستخدامها.إذا كنت تستخدم عملية الغاز الواقي ، فقد تحتاج إلى إيلاء اهتمام خاص لحجب مخاليط الغاز لمنع بعض المشاكل المرتبطة باللحام.
لحام 304 لنفسه ، سوف تحتاج إلى قطب كهربائي E308 / 308L.يرمز الحرف "L" إلى الكربون المنخفض ، مما يساعد على منع التآكل بين الخلايا الحبيبية.محتوى الكربون في هذه الأقطاب الكهربائية أقل من 0.03٪ ، إذا تم تجاوز هذه القيمة ، يزداد خطر ترسب الكربون عند حدود الحبوب وترابط الكروم لتكوين كربيدات الكروم ، مما يقلل بشكل فعال من مقاومة الفولاذ للتآكل.يصبح هذا واضحًا إذا حدث تآكل في المنطقة المتأثرة بالحرارة (HAZ) من لحامات الفولاذ المقاوم للصدأ.اعتبار آخر للفولاذ المقاوم للصدأ من الدرجة L هو أن لديهم مقاومة شد أقل في درجات حرارة التشغيل المرتفعة من درجات الفولاذ المقاوم للصدأ المستقيمة.
نظرًا لأن 304 هو نوع أوستنيتي من الفولاذ المقاوم للصدأ ، فإن معدن اللحام المقابل سيحتوي على معظم الأوستينيت.ومع ذلك ، سيحتوي القطب نفسه على مثبت الفريت ، مثل الموليبدينوم ، لتعزيز تكوين الفريت في معدن اللحام.عادة ما يسرد المصنعون نطاقًا نموذجيًا لكمية الفريت لمعدن اللحام.كما ذكرنا سابقًا ، يعتبر الكربون عامل استقرار أوستنيتي قوي ولهذه الأسباب من الضروري منع إضافته إلى معدن اللحام.
تُشتق أرقام الفريت من مخطط شيفلر ومخطط WRC-1992 ، اللذين يستخدمان صيغًا مكافئة للنيكل والكروم لحساب القيمة التي تعطي رقمًا معياريًا عند رسمها على الرسم البياني.يتوافق رقم الفريت بين 0 و 7 مع النسبة المئوية لحجم التركيب البلوري الحديدي الموجود في معدن اللحام ، ومع ذلك ، في النسب المئوية الأعلى ، يزيد عدد الفريت بسرعة أكبر.تذكر أن الفريت في SS ليس هو نفسه حديدي الكربون الصلب ، ولكنه مرحلة تسمى دلتا الفريت.لا يخضع الفولاذ الأوستنيتي المقاوم للصدأ لتحولات الطور المرتبطة بعمليات درجات الحرارة المرتفعة مثل المعالجة الحرارية.
يعتبر تكوين الفريت أمرًا مرغوبًا لأنه أكثر مرونة من الأوستينيت ، ولكن يجب التحكم فيه.يمكن لمحتوى الفريت المنخفض أن يوفر لحامات مقاومة ممتازة للتآكل في بعض التطبيقات ، لكنها معرضة للغاية للتشقق الساخن أثناء اللحام.للاستخدام العام ، يجب أن يكون عدد الفرّيت بين 5 و 10 ، لكن بعض التطبيقات قد تتطلب قيمًا أقل أو أعلى.يمكن فحص Ferrites بسهولة في مكان العمل باستخدام مؤشر الفريت.
نظرًا لأنك ذكرت أن لديك مشاكل في التكسير وانخفاض الحديد ، يجب عليك إلقاء نظرة فاحصة على المعدن الحشو الخاص بك والتأكد من أنه ينتج ما يكفي من الفريت - حوالي 8 يجب أن تفعل الحيلة.أيضًا ، إذا كنت تستخدم لحام القوس المتدفق (FCAW) ، فإن معادن الحشو هذه تستخدم عادةً غازًا درعًا من ثاني أكسيد الكربون بنسبة 100٪ أو خليط من 75٪ من الأرجون و 25٪ من ثاني أكسيد الكربون ، مما قد يتسبب في امتصاص معدن اللحام للكربون.يمكنك التبديل إلى عملية اللحام بالقوس المعدني (GMAW) واستخدام مزيج 98٪ أرجون / 2٪ أكسجين لتقليل احتمالية ترسب الكربون.
عند لحام الفولاذ المقاوم للصدأ بالفولاذ الكربوني ، يجب استخدام مادة الحشو E309L.يتم استخدام معدن الحشو هذا خصيصًا في اللحام المعدني غير المتماثل ، مما يشكل كمية معينة من الفريت بعد إذابة الفولاذ الكربوني في اللحام.نظرًا لأن الفولاذ الكربوني يمتص بعض الكربون ، تضاف مثبتات الفريت إلى معدن الحشو لمواجهة ميل الكربون لتكوين الأوستينيت.سيساعد هذا في منع التشقق الحراري أثناء اللحام.
في الختام ، إذا كنت ترغب في إصلاح الشقوق الساخنة في اللحامات المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي ، فتحقق من وجود معدن حشو من الفريت كافٍ واتبع ممارسات اللحام الجيدة.حافظ على مدخلات الحرارة أقل من 50 كيلو جول / بوصة ، وحافظ على درجات حرارة متوسطة إلى منخفضة بين التمريرات ، وتأكد من نظافة وصلات اللحام قبل اللحام.استخدم مقياسًا مناسبًا للتحقق من كمية الفريت على اللحام ، بهدف 5-10.
تمثل WELDER ، التي كانت تُعرف سابقًا باسم Practical Welding Today ، الأشخاص الحقيقيين الذين يصنعون المنتجات التي نستخدمها ونعمل معها يوميًا.تخدم 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.
احصل على وصول رقمي كامل إلى مجلة STAMPING Journal ، التي تتميز بأحدث التقنيات وأفضل الممارسات وأخبار الصناعة لسوق ختم المعادن.
الآن مع الوصول الرقمي الكامل إلى The Fabricator en Español ، يمكنك الوصول بسهولة إلى موارد الصناعة القيمة.