س: ما اخیراً شروع به انجام کارهایی کرده‌ایم که نیاز دارد برخی از قطعات عمدتاً از فولاد ضد زنگ درجه 304 ساخته شوند، که به خود و به فولاد نرم جوش داده می‌شود. ما برخی از مشکلات ترک خوردگی را در جوش‌های فولادی ضد زنگ تا فولاد ضد زنگ تا ضخامت 1.25 اینچ تجربه کرده‌ایم. اشاره شد که ما فریت کم داریم و شما توضیح دهید که این فریت چیست؟
پاسخ: این سوال خوبی است. بله، ما می توانیم به شما کمک کنیم تا بفهمید تعداد کم فریت به چه معناست و چگونه از آن جلوگیری کنید.
ابتدا، اجازه دهید تعریف فولاد ضد زنگ (SS) و ارتباط فریت با اتصالات جوش داده شده را مرور کنیم. فولاد و آلیاژهای سیاه حاوی بیش از 50 درصد آهن هستند. این شامل تمام کربن و فولادهای ضد زنگ و سایر گروه های تعریف شده می شود. آلومینیوم، مس و تیتانیوم حاوی آهن نیستند، بنابراین نمونه های عالی از تمام فلزات غیر آهنی هستند.
اجزای اصلی این آلیاژ فولاد کربنی با حداقل 90 درصد آهن و SS با 70 تا 80 درصد آهن است. برای طبقه بندی به عنوان SS، باید حداقل 11.5 درصد کروم اضافه شده باشد. سطوح کروم بالاتر از این حداقل آستانه باعث تشکیل لایه های اکسید کروم بر روی سطوح فولادی می شود و از اکسیداسیون ناشی از اکسیداسیون یا اکسیداسیون شیمیایی جلوگیری می کند.
SS عمدتاً به سه گروه تقسیم می شود: آستنیت، فریت و مارتنزیت. نام آنها از ساختار کریستالی در دمای اتاق می آید که آنها را تشکیل می دهد. گروه رایج دیگر SS دوبلکس است که تعادلی بین فریت و آستنیت در ساختار بلوری است.
گریدهای آستنیتی، سری 300، حاوی 16% تا 30% کروم و 8% تا 40% نیکل هستند که ساختار کریستالی عمدتا آستنیتی را تشکیل می‌دهند. برای ارتقای تشکیل نسبت آستنیت به فریت، پایدارکننده‌هایی مانند نیکل، کربن، منگنز، و فولاد 3S3 و نیتروژن 33 و نیتروژن به آن اضافه می‌شوند. 7. ارائه مقاومت در برابر خوردگی خوب.در درجه اول در مواد غذایی، خدمات شیمیایی، دارویی و کاربردهای برودتی استفاده می شود. کنترل تشکیل فریت چقرمگی عالی در دمای پایین را فراهم می کند.
Ferritic SS یک گرید سری 400 است که کاملاً مغناطیسی است، حاوی 11.5٪ تا 30٪ کروم است، و دارای ساختار کریستالی غالب فریتی است. برای تقویت تشکیل فریت، تثبیت کننده ها شامل کروم، سیلیکون، مولیبدن و نیوبیم در طول تولید فولاد هستند. این نوع از SS ها معمولاً در سیستم های با درجه حرارت بالا استفاده می شوند. انواع پرکاربرد 405، 409، 430 و 446 هستند.
گریدهای مارتنزیتی که با سری های 400 مانند 403، 410 و 440 نیز مشخص می شوند، مغناطیسی هستند، حاوی 11.5% تا 18% کروم هستند و دارای مارتنزیت به عنوان ساختار کریستالی هستند.قدرت عالی؛و معمولا در ظروف غذاخوری، تجهیزات دندانپزشکی و جراحی، ظروف پخت و پز و انواع خاصی از ابزار استفاده می شود.
هنگامی که SS را جوش می‌کنید، نوع زیرلایه و کاربرد در حین کار آن، فلز پرکننده مناسب برای استفاده را تعیین می‌کند. اگر از فرآیند محافظ گاز استفاده می‌کنید، ممکن است لازم باشد برای جلوگیری از مشکلات خاص مرتبط با جوشکاری، توجه ویژه‌ای به مخلوط‌های گاز محافظ داشته باشید.
برای لحیم کردن 304 به خود، به یک الکترود E308/308L نیاز دارید. "L" مخفف کربن کم است که به جلوگیری از خوردگی بین دانه ای کمک می کند. محتوای کربن این الکترودها کمتر از 0.03٪ است.هر چیزی بالاتر از این خطر رسوب کربن به مرزهای دانه و ترکیب با کروم برای تشکیل کاربیدهای کروم را افزایش می‌دهد و به طور موثر مقاومت خوردگی فولاد را کاهش می‌دهد. اگر خوردگی در ناحیه متاثر از حرارت (HAZ) اتصالات جوش داده شده SS رخ دهد، آشکار می‌شود. یکی دیگر از ملاحظات برای درجه استحکام کمتر از درجه SS است.
از آنجایی که 304 یک نوع آستنیتی SS است، فلز جوش مربوطه حاوی بیشتر آستنیت خواهد بود. با این حال، خود الکترود حاوی یک تثبیت کننده فریت، مانند مولیبدن، برای ترویج تشکیل فریت در فلز جوش است. تولیدکنندگان معمولاً محدوده معمولی از فریت را فهرست می کنند. برای جلوگیری از اضافه شدن آن به فلز جوش ضروری است.
اعداد فریت از نمودار Schaeffler و نمودار WRC-1992 مشتق شده‌اند که از فرمول‌های معادل نیکل و کروم برای محاسبه مقدار استفاده می‌کنند که وقتی بر روی نمودار ترسیم می‌شود یک عدد نرمال ایجاد می‌کند.با این حال، در درصدهای بالاتر، تعداد فریت با سرعت بیشتری افزایش می‌یابد. به یاد داشته باشید که فریت در SS همان فریت فولاد کربنی نیست، بلکه فازی به نام فریت دلتا است. SS آستنیتی هیچ تغییر فازی مرتبط با فرآیندهای دمای بالا مانند عملیات حرارتی ندارد.
تشکیل فریت مطلوب است زیرا انعطاف پذیرتر از آستنیت است، اما باید کنترل شود. تعداد فریت کم می تواند جوش هایی با مقاومت در برابر خوردگی عالی در برخی کاربردها ایجاد کند، اما بسیار مستعد ترک خوردگی داغ در حین جوشکاری است. کار با استفاده از نشانگر فریت
از آنجایی که اشاره کردید که مشکل ترک خوردگی و تعداد فریت کم دارید، باید به فلز پرکننده خود نگاه دقیقی بیندازید و مطمئن شوید که تعداد فریت کافی تولید می‌کند - حدود 8 می‌تواند کمک کننده باشد. همچنین، اگر از جوش‌کاری با هسته‌های شار (FCAW) استفاده می‌کنید، این فلزات پرکننده معمولاً از مخلوط 100% کربن دی‌اکسید/275% بیشتر CO استفاده می‌کنند. ممکن است بخواهید به فرآیند جوشکاری قوس فلزی گازی (GMAW) بروید و از مخلوط 98 درصد آرگون/2 درصد اکسیژن برای کاهش احتمال جذب کربن استفاده کنید.
برای جوشکاری SS به فولاد کربنی باید از مواد پرکننده E309L استفاده کنید. این فلز پرکننده مخصوصاً برای جوشکاری فلزات غیرمشابه استفاده می‌شود و پس از رقیق شدن فولاد کربنی در جوش مقدار مشخصی فریت را تشکیل می‌دهد. از آنجایی که فولاد کربنی مقداری کربن را جذب می‌کند، تثبیت‌کننده‌های فریت به فلز پرکننده اضافه می‌شوند تا از ایجاد گرایش به جوش‌خوردگی جلوگیری شود.
به طور خلاصه، اگر می‌خواهید ترک‌های داغ را در اتصالات جوشی آستنیتی SS از بین ببرید، فلز پرکننده فریت کافی را بررسی کنید و از روش‌های جوشکاری خوب پیروی کنید. گرمای ورودی را زیر 50 کیلوژول در اینچ نگه دارید، دمای بین‌گذر را متوسط ​​تا پایین نگه دارید و اطمینان حاصل کنید که اتصالات لحیم کاری عاری از هرگونه آلودگی هستند، قبل از لحیم کاری مناسب. مینگ برای 5 تا 10.
WELDER، که قبلاً عملی جوشکاری امروز بود، افراد واقعی را به نمایش می گذارد که محصولاتی را که ما استفاده می کنیم و هر روز با آنها کار می کنیم را می سازند. این مجله بیش از 20 سال است که در خدمت جامعه جوشکاری در آمریکای شمالی بوده است.
اکنون با دسترسی کامل به نسخه دیجیتال The FABRICATOR، دسترسی آسان به منابع ارزشمند صنعت.
نسخه دیجیتال The Tube & Pipe Journal اکنون کاملاً در دسترس است و دسترسی آسان به منابع ارزشمند صنعت را فراهم می کند.
از دسترسی کامل به نسخه دیجیتالی STAMPING Journal، که آخرین پیشرفت های تکنولوژیکی، بهترین شیوه ها و اخبار صنعت را برای بازار مهر زنی فلزی ارائه می دهد، لذت ببرید.
اکنون با دسترسی کامل به نسخه دیجیتال The Fabricator en Español، دسترسی آسان به منابع ارزشمند صنعت.