A soldadura de aceiro inoxidable require a selección de gas de protección para manter a súa composición metalúrxica e as súas propiedades físicas e mecánicas asociadas. Os elementos de gas de protección comúns para o aceiro inoxidable inclúen argón, helio, osíxeno, dióxido de carbono, nitróxeno e hidróxeno (ver Figura 1).
Debido á escasa condutividade térmica do aceiro inoxidable e á natureza relativamente "fría" da soldadura por arco metálico con gas de transferencia en curtocircuíto (GMAW), o proceso require un gas "tri-mix" composto de 85% a 90% de helio (He), ata 10% de argón (Ar) e de 2% a 5% de dióxido de carbono (CO2 e 7% de mestura de Argón, 9% e 9% de helio). -1/2% CO2.O alto potencial de ionización do helio promove a formación de arcos despois dun curtocircuíto;unido á súa alta condutividade térmica, o uso de He aumenta a fluidez da piscina fundida.O compoñente Ar de Trimix proporciona unha protección xeral do charco de soldadura, mentres que o CO2 actúa como un compoñente reactivo para estabilizar o arco (consulta a Figura 2 para coñecer como afectan os diferentes gases de protección ao perfil do cordón de soldadura).
Algunhas mesturas ternarias poden usar osíxeno como estabilizador, mentres que outras usan unha mestura He/CO2/N2 para conseguir o mesmo efecto.Algúns distribuidores de gas teñen mesturas de gas patentadas que proporcionan os beneficios prometidos.Os comerciantes tamén recomendan estas mesturas para outros modos de transmisión co mesmo efecto.
O maior erro que cometen os fabricantes é tentar curtocircuitar o aceiro inoxidable GMAW coa mesma mestura de gas (75 Ar/25 CO2) que o aceiro suave, normalmente porque non queren xestionar un cilindro adicional. Esta mestura contén demasiado carbono. aliaxe de grao (o grao L ten un contido de carbono inferior ao 0,03%). O exceso de carbono no gas protector pode formar carburos de cromo, que reducen a resistencia á corrosión e as propiedades mecánicas. O hollín tamén pode aparecer na superficie da soldadura.
Como nota lateral, ao seleccionar metais para acortar GMAW para as aliaxes de base da serie 300 (308, 309, 316, 347), os fabricantes deben seleccionar o grao LSi. Os recheos LSi teñen un baixo contido de carbono (0,02%) e, polo tanto, son especialmente recomendados cando hai risco de corrosión intergranular. o dedo do pé.
Os fabricantes deben ter precaución ao usar procesos de transferencia en curtocircuíto. A fusión incompleta pode producirse debido á extinción do arco, o que fai que o proceso sexa inferior á normal para aplicacións críticas. En situacións de alto volume, se o material pode soportar a súa entrada de calor (≥ 1/16 de polgada é aproximadamente o material máis fino soldado co modo de pulverización de pulso), unha transferencia de pulverización por pulso será unha mellor opción, xa que preferimos que o material de transferencia de pulverización sexa máis groso, xa que preferimos que o material de transferencia de pulverización sexa máis groso. fusión consistente.
Estes modos de alta transferencia de calor non requiren gas de protección He. Para a soldadura por transferencia por pulverización de aliaxes da serie 300, unha opción común é o 98 % de Ar e o 2 % de elementos reactivos como CO2 ou O2. Algunhas mesturas de gases tamén poden conter pequenas cantidades de N2.tamén reduce a distorsión.
Para a transferencia de pulverización pulsada GMAW, o 100% de Ar pode ser unha opción aceptable. Debido a que a corrente pulsada estabiliza o arco, o gas non sempre require elementos activos.
A piscina fundida é máis lenta para os aceiros inoxidables ferríticos e os aceiros inoxidables dúplex (proporción 50/50 de ferrita a austenita). Para estas aliaxes, unha mestura de gases como ~70% Ar/~30% He/2% CO2 favorecerá unha mellor humectación e aumentará a velocidade de desprazamento (ver Figura 3). Pódense usar mesturas semellantes para soldar aliaxes de níquel, níquel e óxidos de níquel. CO2 ou O2 é suficiente para aumentar o contido de óxidos, polo que os fabricantes deberían evitalos ou estar preparados para dedicarlles moito tempo).Abrasivo porque estes óxidos son tan duros que un cepillo de arame normalmente non os elimina).
Os fabricantes usan fíos de aceiro inoxidable con núcleo de fluxo para a soldadura fóra do lugar porque o sistema de escoura destes fíos proporciona un "estante" que soporta o grupo de soldadura a medida que se solidifica. Dado que a composición do fluxo mitiga os efectos do CO2, o fío de aceiro inoxidable con núcleo de fluxo está deseñado para o seu uso cun 75% de Ar/25% de mesturas de CO2/25% de CO2 ou máis fluxo de CO2. libra, paga a pena notar que as velocidades de soldadura e as taxas de deposición máis altas en todas as posicións poden reducir os custos xerais de soldadura. Ademais, o fío con núcleo de fluxo usa unha saída de CC de tensión constante convencional, o que fai que o sistema de soldadura básico sexa menos custoso e menos complexo que os sistemas GMAW pulsados.
Para as aliaxes da serie 300 e 400, o Ar 100% segue sendo a opción estándar para a soldadura por arco de tungsteno con gas (GTAW).
Para soldar aceiros inoxidables superdúplex e superdúplex, 98% Ar/2% N2 e 98% Ar/3% N2 son boas opcións, respectivamente. Tamén se pode engadir helio para mellorar a humectabilidade nun 30%. Cando se soldan aceiros inoxidables superdúplex ou superdúplex, o obxectivo é producir unha unión cunha microestrutura equilibrada da formación de microestrutura de austenita e dependiente de 50% aproximadamente. s sobre a velocidade de arrefriamento, e debido a que o baño de soldadura TIG arrefría rapidamente, o exceso de ferrita permanece cando se usa o 100% de Ar. Cando se usa unha mestura de gases que contén N2, o N2 métese no baño fundido e promove a formación de austenita.
O aceiro inoxidable necesita protexer os dous lados da unión para producir unha soldadura acabada coa máxima resistencia á corrosión. Se non se protexe a parte traseira, pode producirse unha "sacarificación" ou unha oxidación extensa que pode provocar un fallo da soldadura.
É posible que os accesorios de culata axustado con un axuste constantemente excelente ou unha contención axustada na parte traseira do accesorio non necesiten gas de apoio. Aquí, o principal problema é evitar a decoloración excesiva da zona afectada pola calor debido á acumulación de óxidos, que logo require a eliminación mecánica. 0 graos Fahrenheit como limiar. Idealmente, o respaldo debería estar por debaixo de 30 PPM O2. A excepción é se a parte traseira da soldadura será ranurada, rectificada e soldada para lograr unha soldadura de penetración total.
Os dous gases de apoio escollidos son N2 (máis barato) e Ar (máis caro).Para conxuntos pequenos ou cando as fontes de Ar están facilmente dispoñibles, pode ser máis cómodo usar este gas e non valer o aforro de N2.Pódese engadir ata un 5% de hidróxeno para reducir a oxidación.Hai unha variedade de opcións comerciais, pero son habituais soportes caseiros e presas de purificación.
A adición dun 10,5% ou máis de cromo é o que lle dá ao aceiro inoxidable as súas propiedades inoxidables. O mantemento destas propiedades require unha boa técnica para seleccionar o gas protector de soldadura correcto e protexer a parte traseira da unión. O aceiro inoxidable é caro e hai boas razóns para usalo. para traballar cun distribuidor de gas experto e especialista en metal de recheo ao elixir un gas e metal de recheo para soldar aceiro inoxidable.
Mantente ao día das últimas noticias, eventos e tecnoloxía sobre todos os metais dos nosos dous boletíns mensuais escritos exclusivamente para fabricantes canadenses.
Agora con acceso completo á edición dixital de Canadian Metalworking, fácil acceso a valiosos recursos da industria.
Agora con acceso completo á edición dixital de Made in Canada e Welding, fácil acceso a valiosos recursos da industria.