Ruostumattoman teräksen hitsaus vaatii suojakaasun valintaa, jotta se säilyttää metallurgisen koostumuksensa ja niihin liittyvät fysikaaliset ja mekaaniset ominaisuudet. Ruostumattoman teräksen yleisiä suojakaasuelementtejä ovat argon, helium, happi, hiilidioksidi, typpi ja vety (katso kuva 1). Näitä kaasuja yhdistetään eri suhteissa, jotta ne sopivat erilaisten nopeusprofiilien, haluttujen kulkuprofiilien, johtotyyppien ja kulkumuotojen tarpeisiin.
Ruostumattoman teräksen huonon lämmönjohtavuuden ja oikosulkusiirtokaasumetallikaarihitsauksen (GMAW) suhteellisen kylmän luonteen vuoksi prosessi vaatii "tri-mix"-kaasua, joka sisältää 85-90 % heliumia (He), enintään 10 % argonia (Ar) ja 2-5 % hiilidioksidia, 9 % hiilidioksidia (CO2/7) sisältää hiilidioksidia (CO2/7). -1/2% CO2.Heliumin korkea ionisaatiopotentiaali edistää valokaaren muodostumista oikosulun jälkeen;yhdistettynä sen korkeaan lämmönjohtavuuteen, He:n käyttö lisää sulan altaan juoksevuutta. Trimixin Ar-komponentti suojaa hitsauslätäköä yleisesti, kun taas CO2 toimii reaktiivisena komponenttina stabiloimaan kaaria (katso kuvasta 2 kuinka erilaiset suojakaasut vaikuttavat hitsauspalon profiiliin).
Jotkin kolmen komponentin seokset voivat käyttää happea stabilointiaineena, kun taas toiset käyttävät He/CO2/N2-seosta saavuttaakseen saman vaikutuksen. Joillakin kaasunjakelijoilla on omat kaasuseokset, jotka tarjoavat luvatut edut. Jälleenmyyjät suosittelevat näitä sekoituksia myös muihin siirtotapoihin, joilla on sama vaikutus.
Valmistajien suurin virhe on yrittää oikosulkea GMAW ruostumatonta terästä samalla kaasuseoksella (75 Ar/25 CO2) kuin mietoa terästä, yleensä siksi, että he eivät halua hallita ylimääräistä sylinteriä. Tämä seos sisältää liikaa hiiltä. Itse asiassa minkä tahansa kiinteän langan suojakaasun tulisi sisältää korkeintaan 5 % hiilidioksidia. Metallurgiaa ei pidetä pidempään käytettäessä. hiilipitoisuus alle 0,03%).Suojakaasussa oleva liiallinen hiili voi muodostaa kromikarbideja, jotka heikentävät korroosionkestävyyttä ja mekaanisia ominaisuuksia.Hitsipinnalle voi myös ilmaantua nokea.
Sivuhuomautuksena, valitessaan metalleja GMAW:n oikosulkemiseen 300-sarjan perusseoksille (308, 309, 316, 347), valmistajien tulee valita LSi-laatu. LSi-täyteaineilla on alhainen hiilipitoisuus (0,02 %) ja siksi niitä suositellaan erityisesti silloin, kun on olemassa rakeiden välisen korroosion riski. hitsaa ja edistää fuusiota varpaassa.
Valmistajien tulee noudattaa varovaisuutta käytettäessä oikosulkusiirtoprosesseja. Valokaarisammutus voi aiheuttaa epätäydellisen fuusioitumisen, mikä tekee prosessista huonokuntoisen kriittisissä sovelluksissa. Jos materiaali kestää suuren volyymin tilanteissa (≥ 1/16 tuumaa on suunnilleen ohuin materiaali, joka on hitsattu käyttämällä pulssisiirtotilaa), se on parempi pulssipaksuusvaihtoehto GW-suihkutussuihkutustilassa. parempi, koska se tarjoaa johdonmukaisemman fuusion.
Nämä korkean lämmönsiirtomuodot eivät vaadi He-suojakaasua. 300-sarjan metalliseosten ruiskusiirtohitsauksessa yleinen valinta on 98 % Ar ja 2 % reaktiivisia elementtejä, kuten CO2 tai O2. Jotkin kaasuseokset voivat sisältää myös pieniä määriä N2.N2:lla on korkeampi ionisaatiopotentiaali ja lämmönjohtavuus, mikä edistää kastumista ja mahdollistaa nopeamman kulkua.se myös vähentää vääristymiä.
Pulssiruiskunsiirtoon GMAW 100 % Ar voi olla hyväksyttävä valinta. Koska pulssivirta stabiloi valokaaren, kaasu ei aina vaadi aktiivisia elementtejä.
Sulavesi on hitaampaa ferriittisillä ruostumattomilla teräksillä ja dupleksiruostumattomilla teräksillä (ferriitin ja austeniitin suhde 50/50). Näissä metalliseoksissa kaasuseos, kuten ~70 % Ar/~30 % He/2 % CO2, edistää parempaa kostumista ja lisää kulkunopeutta (katso kuva 3). Samankaltaisia ​​seoksia voidaan käyttää haitallisten oksidien muodostumiseen. pintaan (esim. 2 % CO2:n tai O2:n lisääminen riittää lisäämään oksidipitoisuutta, joten valmistajien tulee välttää niitä tai olla valmiita käyttämään niihin paljon aikaa).Hankaavia, koska nämä oksidit ovat niin kovia, että teräsharja ei yleensä poista niitä).
Valmistajat käyttävät täytteisiä ruostumattomia teräslankoja paikan päällä tapahtuvaan hitsaukseen, koska näiden lankojen kuonajärjestelmä muodostaa "hyllyn", joka tukee hitsausallasta sen jähmettyessä. Koska juoksutteen koostumus lieventää CO2:n vaikutuksia, täytteenä oleva ruostumaton teräslanka on suunniteltu käytettäväksi kaasuseoksella 75 % CO2-0/2 %. Täydellinen lanka voi maksaa enemmän kiloa kohden, on syytä huomata, että korkeammat kaikki asentohitsausnopeudet ja saostusnopeudet voivat alentaa kokonaishitsauskustannuksia.Lisäksi täytelanka käyttää tavanomaista tasajännitelähtöä, mikä tekee perushitsausjärjestelmästä halvemman ja vähemmän monimutkaisen kuin pulssikäyttöiset GMAW-järjestelmät.
300- ja 400-sarjojen metalliseoksille 100 % Ar on edelleen vakiovalinta kaasuvolframikaarihitsaukseen (GTAW). Joidenkin nikkeliseosten GTAW:n aikana, erityisesti mekanisoiduissa prosesseissa, pieniä määriä vetyä (jopa 5 %) voidaan lisätä kulkunopeuden lisäämiseksi (huomaa, että toisin kuin hiiliteräkset, nikkeli ei halkeile vetylejeeringeiksi).
Superduplex- ja superduplex-ruostumattomien terästen hitsaukseen ovat hyvät valinnat 98 % Ar/2 % N2 ja 98 % Ar/3 % N2. Heliumia voidaan lisätä myös parantamaan kostutettavuutta noin 30 %. Hitsattaessa superduplex- tai superduplex-ruostumattomia teräksiä tavoitteena on tuottaa liitos, jossa on likimäärin tasapainotettua austeniittia. mikrorakenteen muodostuminen riippuu jäähtymisnopeudesta ja koska TIG-hitsausallas jäähtyy nopeasti, ylimääräistä ferriittiä jää jäljelle käytettäessä 100 % Ar:a. Käytettäessä N2:ta sisältävää kaasuseosta N2 sekoittuu sulaan altaan ja edistää austeniitin muodostumista.
Ruostumattoman teräksen on suojattava liitoksen molemmat puolet, jotta saadaan aikaan valmis hitsi, jolla on maksimaalinen korroosionkestävyys. Takapuolen suojaamatta jättäminen voi johtaa "sakkaroitumiseen" tai laajaan hapettumiseen, joka voi johtaa juotteen epäonnistumiseen.
Tiukat päittäisliittimet, joissa on jatkuvasti erinomainen istuvuus tai tiukka eristys liittimen takaosassa, eivät välttämättä vaadi tukikaasua.Tässä tärkeintä on estää oksidien kertymisen aiheuttama liiallinen värjäytyminen lämmön vaikutuksesta kärsivään vyöhykkeeseen, joka sitten vaatii mekaanista poistoa. Teknisesti, jos taustapuolen lämpötila ylittää 500 Fahrenheit-astetta, tarvitaan enemmän suojakaasua. kynnysarvona. Ihannetapauksessa taustan tulisi olla alle 30 PPM O2. Poikkeuksena on, jos hitsin takaosa koverretaan, hiotaan ja hitsataan täydellisen tunkeutuvan hitsin saavuttamiseksi.
Kaksi valittua tukikaasua ovat N2 (halvin) ja Ar (kallimpi). Pienissä kokoonpanoissa tai kun Ar-lähteitä on helposti saatavilla, voi olla mukavampaa käyttää tätä kaasua eikä N2-säästöjen arvoinen. Jopa 5 % vetyä voidaan lisätä hapettumisen vähentämiseksi. Saatavilla on useita kaupallisia vaihtoehtoja, mutta kotitekoiset tuet ja puhdistuspadot ovat yleisiä.
10,5 % tai enemmän kromia antavat ruostumattomalle teräkselle sen ruostumattomat ominaisuudet. Näiden ominaisuuksien ylläpitäminen edellyttää hyvää tekniikkaa oikean hitsaussuojakaasun valinnassa ja liitoksen takapuolen suojaamisessa. Ruostumaton teräs on kallista, ja sen käyttöön on hyvät syyt. Ei ole mitään järkeä yrittää leikata kulmia, kun on kyse metallin täyttökaasusta tai työstettävistä suojakaasuista. kaasunjakelija ja lisäainemetallin asiantuntija valitessasi kaasu- ja lisäainemetallia ruostumattoman teräksen hitsaukseen.
Pysy ajan tasalla viimeisimmistä uutisista, tapahtumista ja teknologiasta kaikista metalleista kahdesta kuukausittaisesta uutiskirjeestämme, jotka on kirjoitettu yksinomaan kanadalaisille valmistajille!
Nyt sinulla on täysi pääsy Canadian Metalworkingin digitaaliseen painokseen, helppo pääsy arvokkaisiin teollisuuden resursseihin.
Nyt täysi pääsy Made in Canada and Weldingin digitaaliseen painokseen, helppo pääsy arvokkaisiin teollisuuden resursseihin.