Ε: Πρόσφατα ξεκινήσαμε να κάνουμε κάποιες εργασίες που απαιτούν ορισμένα εξαρτήματα να είναι κατασκευασμένα κυρίως από ανοξείδωτο χάλυβα ποιότητας 304, ο οποίος είναι συγκολλημένος στον εαυτό του και σε μαλακό χάλυβα. Αντιμετωπίσαμε ορισμένα προβλήματα ρωγμών σε συγκολλήσεις από ανοξείδωτο χάλυβα σε ανοξείδωτο χάλυβα πάχους έως 1,25". Αναφέρθηκε ότι έχουμε χαμηλό φερρίτη και εξηγείτε πώς να το διορθώσετε;
Α: Αυτή είναι μια καλή ερώτηση. Ναι, μπορούμε να σας βοηθήσουμε να κατανοήσετε τι σημαίνουν χαμηλές τιμές φερρίτη και πώς να το αποτρέψετε.
Αρχικά, ας εξετάσουμε τον ορισμό του ανοξείδωτου χάλυβα (SS) και τη σχέση του φερρίτη με τις συγκολλημένες ενώσεις. Ο μαύρος χάλυβας και τα κράματα περιέχουν περισσότερο από 50% σίδηρο. Αυτό περιλαμβάνει όλους τους άνθρακα και ανοξείδωτους χάλυβες και άλλες καθορισμένες ομάδες. Το αλουμίνιο, ο χαλκός και το τιτάνιο δεν περιέχουν σίδηρο, επομένως αποτελούν εξαιρετικά παραδείγματα μη σιδηρούχων όλων των σιδηρούχων.
Τα κύρια συστατικά αυτού του κράματος είναι ανθρακούχο χάλυβας με τουλάχιστον 90% σίδηρο και SS με 70 έως 80% σίδηρο. Για να ταξινομηθεί ως SS, πρέπει να έχει προστεθεί τουλάχιστον 11,5% χρώμιο. Τα επίπεδα χρωμίου πάνω από αυτό το ελάχιστο όριο προάγουν το σχηματισμό μεμβρανών οξειδίου του χρωμίου στις επιφάνειες του χάλυβα και αποτρέπουν την οξείδωση ή την οξείδωση του σιδήρου που προκαλείται από την οξείδωση (χημική οξείδωση).
Τα SS χωρίζονται κυρίως σε τρεις ομάδες: ωστενίτη, φερρίτη και μαρτενσίτη. Το όνομά τους προέρχεται από την κρυσταλλική δομή θερμοκρασίας δωματίου που τα αποτελείται. Μια άλλη κοινή ομάδα είναι τα διπλά SS, τα οποία είναι μια ισορροπία μεταξύ φερρίτη και ωστενίτη στην κρυσταλλική δομή.
Οι ωστενιτικές ποιότητες, η σειρά 300, περιέχουν 16% έως 30% χρώμιο και 8% έως 40% νικέλιο, σχηματίζοντας μια κυρίως ωστενιτική κρυσταλλική δομή. Για την προώθηση του σχηματισμού της αναλογίας ωστενίτη-φερρίτη, προστίθενται σταθεροποιητές όπως νικέλιο, άνθρακας, μαγγάνιο 3 και άζωτο3 κατά τη διαδικασία οικοδόμησης του κοινού χάλυβα3 και αζώτου3. 7. Προσφέρει καλή αντίσταση στη διάβρωση.χρησιμοποιείται κυρίως σε τρόφιμα, χημικές υπηρεσίες, φαρμακευτικές και κρυογονικές εφαρμογές. Ο έλεγχος του σχηματισμού φερρίτη παρέχει εξαιρετική ανθεκτικότητα σε χαμηλές θερμοκρασίες.
Το Ferritic SS είναι κατηγορίας σειράς 400 που είναι πλήρως μαγνητικό, περιέχει 11,5% έως 30% χρώμιο και έχει κυρίαρχη κρυσταλλική δομή φερριτικού. Για την προώθηση του σχηματισμού φερρίτη, οι σταθεροποιητές περιλαμβάνουν χρώμιο, πυρίτιο, μολυβδαίνιο και νιόβιο κατά την παραγωγή χάλυβα. Αυτοί οι τύποι συστημάτων SS χρησιμοποιούνται συχνά σε συστήματα αυτόματης και υψηλής θερμοκρασίας exhaust. Οι τύποι που χρησιμοποιούνται συνήθως είναι 405, 409, 430 και 446.
Οι μαρτενσιτικές ποιότητες, που προσδιορίζονται επίσης από τις σειρές 400, όπως 403, 410 και 440, είναι μαγνητικές, περιέχουν 11,5% έως 18% χρώμιο και έχουν μαρτενσίτη ως κρυσταλλική δομή. Αυτός ο συνδυασμός έχει τη χαμηλότερη περιεκτικότητα σε χρυσό, γεγονός που τους καθιστά τη φθηνότερη παραγωγή. Παρέχουν κάποια αντοχή στη διάβρωση.εξαιρετική δύναμη?και χρησιμοποιούνται συνήθως σε επιτραπέζια σκεύη, οδοντιατρικό και χειρουργικό εξοπλισμό, μαγειρικά σκεύη και ορισμένους τύπους εργαλείων.
Όταν συγκολλάτε SS, ο τύπος του υποστρώματος και η εφαρμογή του κατά τη χρήση θα καθορίσουν το κατάλληλο μέταλλο πλήρωσης που θα χρησιμοποιήσετε. Εάν χρησιμοποιείτε μια διαδικασία θωράκισης αερίου, ίσως χρειαστεί να δώσετε ιδιαίτερη προσοχή στα προστατευτικά μείγματα αερίων για να αποτρέψετε ορισμένα προβλήματα που σχετίζονται με τη συγκόλληση.
Για να κολλήσετε το 304 στον εαυτό του, θα χρειαστείτε ένα ηλεκτρόδιο E308/308L. Το "L" σημαίνει χαμηλή περιεκτικότητα σε άνθρακα, που βοηθά στην πρόληψη της διακοκκώδους διάβρωσης. Αυτά τα ηλεκτρόδια έχουν περιεκτικότητα σε άνθρακα κάτω από 0,03%.Οτιδήποτε παραπάνω από αυτό αυξάνει τον κίνδυνο καθίζησης άνθρακα στα όρια των κόκκων και συνδυασμού με χρώμιο για να σχηματιστούν καρβίδια χρωμίου, μειώνοντας αποτελεσματικά την αντίσταση στη διάβρωση του χάλυβα. Αυτό γίνεται εμφανές εάν η διάβρωση εμφανίζεται στη θερμικά επηρεασμένη ζώνη (HAZ) των συγκολλημένων αρμών SS. Μια άλλη θεώρηση για την αντοχή τους σε θερμοκρασίες χαμηλότερης ποιότητας από δέκα SS είναι η αντοχή τους σε χαμηλότερη θερμοκρασία από δέκα SS.
Δεδομένου ότι το 304 είναι ένας ωστενιτικός τύπος SS, το αντίστοιχο μέταλλο συγκόλλησης θα περιέχει το μεγαλύτερο μέρος του ωστενίτη. Ωστόσο, το ίδιο το ηλεκτρόδιο θα περιέχει έναν σταθεροποιητή φερρίτη, όπως το μολυβδαίνιο, για την προώθηση του σχηματισμού φερρίτη στο μέταλλο συγκόλλησης. Οι κατασκευαστές συνήθως αναφέρουν μια τυπική σειρά από μέταλλο φερρίτη. κρίσιμο για την αποφυγή της προσθήκης στο μέταλλο συγκόλλησης.
Οι αριθμοί φερρίτη προέρχονται από το διάγραμμα Schaeffler και το διάγραμμα WRC-1992, τα οποία χρησιμοποιούν τύπους ισοδύναμου νικελίου και χρωμίου για τον υπολογισμό της τιμής, η οποία όταν απεικονίζεται στο διάγραμμα παράγει έναν κανονικοποιημένο αριθμό.Ωστόσο, σε υψηλότερα ποσοστά, ο αριθμός φερρίτη αυξάνεται με ταχύτερο ρυθμό. Θυμηθείτε ότι ο φερρίτης στο SS δεν είναι ο ίδιος με τον φερρίτη από ανθρακούχο χάλυβα, αλλά μια φάση που ονομάζεται δέλτα φερρίτης. Το ωστενιτικό SS δεν έχει μετασχηματισμούς φάσης που να σχετίζονται με διεργασίες υψηλής θερμοκρασίας, όπως η θερμική επεξεργασία.
Ο σχηματισμός φερρίτη είναι επιθυμητός γιατί είναι πιο όλκιμος από τον ωστενίτη, αλλά πρέπει να ελέγχεται. Οι χαμηλοί αριθμοί φερρίτη μπορούν να δημιουργήσουν συγκολλήσεις με εξαιρετική αντοχή στη διάβρωση σε ορισμένες εφαρμογές, αλλά είναι εξαιρετικά επιρρεπείς σε θερμό ράγισμα κατά τη συγκόλληση. εργασία χρησιμοποιώντας δείκτη φερρίτη.
Εφόσον αναφέρατε ότι έχετε προβλήματα με ρωγμές και χαμηλό αριθμό φερρίτη, πρέπει να ρίξετε μια προσεκτική ματιά στο μέταλλο πλήρωσης και να βεβαιωθείτε ότι παράγει αρκετό αριθμό φερρίτη – περίπου το 8 θα πρέπει να βοηθήσει. Επίσης, εάν χρησιμοποιείτε συγκόλληση τόξου με πυρήνα ροής (FCAW), αυτά τα μέταλλα πλήρωσης χρησιμοποιούν συνήθως ένα μείγμα 100% διοξείδιο του άνθρακα, το οποίο προκαλεί θωράκιση διοξειδίου του άνθρακα 100% έως 25% το μέταλλο συγκόλλησης. Ίσως θέλετε να μεταβείτε σε μια διαδικασία συγκόλλησης με τόξο μετάλλου αερίου (GMAW) και να χρησιμοποιήσετε ένα μείγμα 98% αργού/2% οξυγόνου για να μειώσετε την πιθανότητα συλλογής άνθρακα.
Για τη συγκόλληση SS σε ανθρακούχο χάλυβα πρέπει να χρησιμοποιήσετε υλικό πλήρωσης E309L. Αυτό το πληρωτικό μέταλλο χρησιμοποιείται ειδικά για τη συγκόλληση ανόμοιων μετάλλων και σχηματίζει μια ορισμένη ποσότητα φερρίτη μετά την αραίωση του ανθρακούχου χάλυβα στη συγκόλληση. Δεδομένου ότι ο ανθρακούχο χάλυβας θα απορροφήσει λίγο άνθρακα, προστίθενται σταθεροποιητές φερρίτη στο μέταλλο πλήρωσης για να αποτρέψουν την τάση σχηματισμού του κάρβουνου.
Συνοπτικά, εάν θέλετε να εξαλείψετε τις καυτές ρωγμές σε ωστενιτικούς συγκολλημένους αρμούς SS, επαληθεύστε την επαρκή ποσότητα μετάλλου πλήρωσης φερρίτη και ακολουθήστε καλές πρακτικές συγκόλλησης. Διατηρήστε την εισροή θερμότητας κάτω από 50 kJ/ίντσα, διατηρήστε μέτριες έως χαμηλές θερμοκρασίες διαπερατότητας και βεβαιωθείτε ότι οι αρμοί συγκόλλησης είναι απαλλαγμένοι από οποιαδήποτε μόλυνση, πριν επιβεβαιώσουμε την κατάλληλη ποσότητα συγκόλλησης. ming για 5 έως 10.
Το WELDER, πρώην Practical Welding Today, παρουσιάζει τους πραγματικούς ανθρώπους που φτιάχνουν τα προϊόντα που χρησιμοποιούμε και εργαζόμαστε καθημερινά. Αυτό το περιοδικό εξυπηρετεί την κοινότητα συγκόλλησης στη Βόρεια Αμερική για περισσότερα από 20 χρόνια.
Τώρα με πλήρη πρόσβαση στην ψηφιακή έκδοση του The FABRICATOR, εύκολη πρόσβαση σε πολύτιμους πόρους της βιομηχανίας.
Η ψηφιακή έκδοση του The Tube & Pipe Journal είναι πλέον πλήρως προσβάσιμη, παρέχοντας εύκολη πρόσβαση σε πολύτιμους πόρους της βιομηχανίας.
Απολαύστε πλήρη πρόσβαση στην ψηφιακή έκδοση του περιοδικού STAMPING, το οποίο παρέχει τις πιο πρόσφατες τεχνολογικές εξελίξεις, τις βέλτιστες πρακτικές και τα νέα της βιομηχανίας για την αγορά σφράγισης μετάλλων.
Τώρα με πλήρη πρόσβαση στην ψηφιακή έκδοση του The Fabricator en Español, εύκολη πρόσβαση σε πολύτιμους πόρους της βιομηχανίας.