P: Nedavno smo počeli raditi neke poslove koji zahtijevaju da neke komponente budu napravljene prvenstveno od nehrđajućeg čelika 304, koji je zavaren sam za sebe i za blagi čelik. Imali smo problema s pucanjem na zavarenim spojevima od nehrđajućeg čelika do nehrđajućeg čelika debljine do 1,25 inča. Spomenuto je da imamo nizak broj ferita da objasnimo šta je to i možete li da popravite šta je to?
O: Ovo je dobro pitanje. Da, možemo vam pomoći da shvatite šta znači nizak broj ferita i kako to spriječiti.
Prvo, pogledajmo definiciju nehrđajućeg čelika (SS) i kako se ferit odnosi na zavarene spojeve. Crni čelik i legure sadrže više od 50% željeza. Ovo uključuje sve ugljične i nehrđajuće čelike i druge definirane grupe. Aluminij, bakar i titanijum ne sadrže željezo, tako da su odlični primjeri obojenih legura.
Glavne komponente ove legure su ugljični čelik sa najmanje 90% gvožđa i SS sa 70 do 80% gvožđa. Da bi se klasifikovao kao SS, mora imati najmanje 11,5% dodanog hroma. Nivoi hroma iznad ovog minimalnog praga prouzrokuju stvaranje filma hrom oksida na čeličnim površinama i sprečavaju (oksidaciju) ili hemijski napad korooksida kao što je rđa.
SS se uglavnom dijeli u tri grupe: austenit, ferit i martenzit. Njihovo ime dolazi od kristalne strukture na sobnoj temperaturi koja ih čini. Druga uobičajena grupa je dupleks SS, koji predstavlja ravnotežu između ferita i austenita u kristalnoj strukturi.
Austenitne klase, serija 300, sadrže 16% do 30% hroma i 8% do 40% nikla, formirajući pretežno austenitnu kristalnu strukturu. Da bi se podstaklo formiranje odnosa austenit-ferita, stabilizatori kao što su nikl, ugljenik, mangan i azot se dodaju tokom uobičajenog procesa proizvodnje čelika. sion otpor;prvenstveno se koristi u prehrambenoj, hemijskoj, farmaceutskoj i kriogenoj primjeni. Kontrola formiranja ferita osigurava odličnu otpornost na niske temperature.
Feritni SS je klasa 400 koja je potpuno magnetna, sadrži 11,5% do 30% hroma i ima feritnu dominantnu kristalnu strukturu. Za promicanje formiranja ferita, stabilizatori uključuju hrom, silicijum, molibden i niobij tokom proizvodnje čelika. Ovi tipovi SS-a se obično koriste u sistemima sa visokom temperaturom i često se koriste u sistemima sa visokim temperaturama. 405, 409, 430 i 446.
Martenzitne klase, koje takođe identifikuje serija 400, kao što su 403, 410 i 440, su magnetne, sadrže 11,5% do 18% hroma i imaju martenzit kao kristalnu strukturu. Ova kombinacija ima najniži sadržaj zlata, što ih čini najjeftinijim za proizvodnju. Pružaju određenu otpornost na koroziju;odlična snaga;i obično se koriste u posuđu, stomatološkoj i hirurškoj opremi, posuđu i određenim vrstama alata.
Kada zavarite SS, vrsta podloge i njena primjena u radu će odrediti odgovarajući metalni materijal za upotrebu. Ako koristite proces zaštite od plina, možda ćete morati obratiti posebnu pažnju na mješavine zaštitnog plina kako biste spriječili određene probleme vezane za zavarivanje.
Da zalemite 304 na sebe, trebat će vam elektroda E308/308L. „L“ označava nizak ugljik, što pomaže u sprječavanju intergranularne korozije. Ove elektrode imaju sadržaj ugljika ispod 0,03%;sve što je iznad toga povećava rizik od taloženja ugljika do granica zrna i kombinovanja sa hromom da bi se formirali hrom karbidi, efektivno smanjujući otpornost čelika na koroziju. Ovo postaje očigledno ako se korozija pojavi u zoni uticaja toplote (HAZ) SS zavarenih spojeva. Još jedno razmatranje za L grade lev tense je da imaju direktnu temperaturu rada SS niže od SS.
Budući da je 304 austenitni tip SS-a, odgovarajući metal šava će sadržavati većinu austenita. Međutim, sama elektroda će sadržavati feritni stabilizator, kao što je molibden, za promicanje formiranja ferita u metalu šava. Proizvođači obično navode tipičan raspon količina ferita za ranije spomenute količine ferita, a razlog je kritičan razlog za stabilizaciju metala zavarivanja i ugljika. spriječiti njegovo dodavanje u metal šava.
Feritni brojevi su izvedeni iz Schaefflerovog dijagrama i WRC-1992 dijagrama, koji koriste formule ekvivalenta nikla i hroma za izračunavanje vrijednosti, koje kada se ucrtaju na dijagram daju normalizirani broj. Feritni broj između 0 i 7 odgovara volumnom postotku feritne kristalne strukture prisutnoj u weldmeđutim, pri višim procentima, broj ferita raste bržom brzinom. Zapamtite da ferit u SS nije isto što i ferit od ugljeničnog čelika, već faza koja se zove delta ferit. Austenitni SS nema fazne transformacije povezane s procesima visoke temperature kao što je toplinska obrada.
Formiranje ferita je poželjno jer je duktilniji od austenita, ali se mora kontrolirati. Nizak broj ferita može proizvesti zavare sa odličnom otpornošću na koroziju u nekim primjenama, ali su izuzetno skloni pucanju vrućim tokom zavarivanja. Za opće uvjete upotrebe, broj ferita bi trebao biti između 5 i 10, ali za neke primjene se može lako provjeriti vrijednost indikatora ferita niže ili veće.
Budući da ste spomenuli da imate problema s pucanjem i nizak broj ferita, morate pažljivo pogledati svoj dodatni metal i provjeriti da li proizvodi dovoljan broj ferita – oko 8 bi trebalo pomoći. Također, ako koristite zavarivanje punjenim jezgrom (FCAW), ovi dodatni metali obično koriste 100% zaštitnu smjesu ugljičnog dioksida/5% ugljičnog dioksida/5% CO25 ili mješavinu ugljičnog dioksida/5% 25. metal. Možda ćete poželjeti da pređete na proces zavarivanja gasnim metalom (GMAW) i koristite mešavinu 98% argona/2% kiseonika kako biste smanjili mogućnost sakupljanja ugljenika.
Za zavarivanje SS-a na ugljični čelik morate koristiti materijal za punjenje E309L. Ovaj dodatni metal se posebno koristi za zavarivanje različitih metala i formira određenu količinu ferita nakon što se ugljični čelik razrijedi u zavaru. Budući da se dio ugljika apsorbira u ugljični čelik, feritni stabilizatori se dodaju metalu za punjenje kako bi se spriječila sklonost austenitnog zavarivanja u primjenama.
Ukratko, ako želite eliminirati vruće pukotine na austenitnim SS zavarenim spojevima, provjerite adekvatan feritni dodatni metal i slijedite dobru praksu zavarivanja. Održavajte unos topline ispod 50 kJ/inč, održavajte umjerene do niske temperature međuprolaza i osigurajte da su spojevi za lemljenje bez ikakve kontaminacije prije lemljenja, provjerite odgovarajuću količinu spoja za gašenje. 5 do 10.
WELDER, nekadašnji Practical Welding Today, prikazuje stvarne ljude koji prave proizvode koje koristimo i sa kojima radimo svaki dan. Ovaj časopis služi zajednici zavarivača u Sjevernoj Americi više od 20 godina.
Sada s punim pristupom digitalnom izdanju The FABRICATOR, lak pristup vrijednim industrijskim resursima.
Digitalno izdanje The Tube & Pipe Journal je sada potpuno dostupno, pružajući lak pristup vrijednim industrijskim resursima.
Uživajte u potpunom pristupu digitalnom izdanju časopisa STAMPING Journal, koji pruža najnovija tehnološka dostignuća, najbolje prakse i vijesti iz industrije za tržište štancanja metala.
Sada s punim pristupom digitalnom izdanju The Fabricator en Español, lak pristup vrijednim industrijskim resursima.