P: Recentemente comezamos a facer algúns traballos que requiren que algúns compoñentes estean feitos principalmente de aceiro inoxidable grao 304, que está soldado a si mesmo e ao aceiro suave. Experimentamos algúns problemas de rachaduras de aceiro inoxidable a soldaduras de aceiro inoxidable de ata 1,25 polgadas de espesor.
R: Esta é unha boa pregunta. Si, podemos axudarche a comprender o que significan contas baixas de ferrita e como evitalo.
En primeiro lugar, imos revisar a definición de aceiro inoxidable (SS) e como se relaciona a ferrita coas unións soldadas.O aceiro negro e as aliaxes conteñen máis do 50% de ferro.Isto inclúe todos os aceiros ao carbono e inoxidable e outros grupos definidos.O aluminio, o cobre e o titanio non conteñen ferro, polo que son excelentes exemplos de aliaxes non férreas.
Os principais compoñentes desta aliaxe son o aceiro carbono con polo menos un 90% de ferro e SS cun 70 a 80% de ferro. Para clasificarse como SS, debe ter polo menos un 11,5% de cromo engadido.Os niveis de cromo superiores a este limiar mínimo favorecen a formación de películas de óxido de cromo nas superficies de aceiro e evitan a formación de oxidación, como o ataque químico por óxido ou corrosión por óxido.
O SS divídese principalmente en tres grupos: austenita, ferrita e martensita. O seu nome provén da estrutura cristalina a temperatura ambiente que os forman. Outro grupo común é o SS dúplex, que é un equilibrio entre a ferrita e a austenita na estrutura cristalina.
Os graos austeníticos, a serie 300, conteñen entre un 16% e un 30% de cromo e entre un 8% e un 40% de níquel, formando unha estrutura cristalina predominantemente austenítica. Para promover a formación da relación austenita-ferrita, engádense estabilizadores como níquel, carbono, manganeso e nitróxeno durante o proceso de fabricación de aceiro. asistencia;utilízase principalmente en aplicacións alimentarias, de servizos químicos, farmacéuticos e crioxénicos. O control da formación de ferrita proporciona unha excelente dureza a baixas temperaturas.
O ferrítico SS é un grao da serie 400 que é totalmente magnético, contén entre un 11,5 % e un 30 % de cromo e ten unha estrutura cristalina predominantemente ferrítica. Para promover a formación de ferrita, os estabilizadores inclúen cromo, silicio, molibdeno e niobio durante a produción de aceiro. , 409, 430 e 446.
Os graos martensíticos, tamén identificados polas series 400 como 403, 410 e 440, son magnéticos, conteñen entre un 11,5% e un 18% de cromo e teñen martensita como estrutura cristalina. Esta combinación ten o menor contido en ouro, o que os fai os menos custosos de producir. Ofrecen certa resistencia á corrosión;excelente forza;e utilízanse habitualmente en vaixelas, equipos dentales e cirúrxicos, utensilios de cociña e certos tipos de ferramentas.
Cando solde SS, o tipo de substrato e a súa aplicación en servizo determinarán o metal de recheo adecuado para usar. Se utiliza un proceso de protección de gas, é posible que teña que prestar especial atención ás mesturas de gas de protección para evitar certos problemas relacionados coa soldadura.
Para soldar o 304 a si mesmo, necesitará un electrodo E308/308L. A "L" significa baixo contido de carbono, o que axuda a evitar a corrosión intergranular. Estes electrodos teñen un contido de carbono inferior ao 0,03 %;Calquera cousa por encima deste aumenta o risco de que o carbono precipite aos límites dos grans e se combine co cromo para formar carburos de cromo, reducindo efectivamente a resistencia á corrosión do aceiro. Isto faise evidente se a corrosión ocorre na zona afectada pola calor (HAZ) das unións soldadas SS. Outra consideración para os SS de grao L é que teñen unha resistencia á tracción directa máis baixa que a SS.
Dado que o 304 é un tipo austenítico de SS, o metal de soldadura correspondente conterá a maior parte da austenita. Non obstante, o propio electrodo conterá un estabilizador de ferrita, como o molibdeno, para promover a formación de ferrita no metal de soldadura. Os fabricantes adoitan enumerar unha gama típica de cantidades de ferrita para o metal de soldadura. engadido ao metal de soldadura.
Os números de ferrita derívanse do diagrama de Schaeffler e do diagrama WRC-1992, que utilizan fórmulas equivalentes de níquel e cromo para calcular o valor, que cando se representan no diagrama producen un número normalizado.O número de ferrita entre 0 e 7 corresponde á porcentaxe en volume da estrutura de cristal de ferrita presente no metal soldado;porén, en porcentaxes máis altas, o número de ferrita aumenta a un ritmo máis rápido.Lembre que a ferrita en SS non é o mesmo que a ferrita de aceiro carbono, senón unha fase chamada ferrita delta. O SS austenítico non ten transformacións de fase asociadas a procesos de alta temperatura como o tratamento térmico.
A formación de ferrita é desexable porque é máis dúctil que a austenita, pero debe ser controlada. Os baixos recontos de ferrita poden producir soldaduras con excelente resistencia á corrosión nalgunhas aplicacións, pero son extremadamente propensos a rachaduras en quente durante a soldadura. Para condicións xerais de uso, o reconto de ferrita debe estar entre 5 e 10, pero para algunhas aplicacións pode ser necesario verificar facilmente un indicador de ferrita.
Dado que mencionaches que tes problemas de rachaduras e un baixo recuento de ferrita, debes mirar de cerca o teu metal de recheo e asegurarte de que produce suficiente conta de ferrita: uns 8 deberían axudar. Ademais, se estás a usar soldadura por arco con núcleo de fluxo (FCAW), estes metais de recheo adoitan usar un gas protector de dióxido de carbono ao 100 % ou un gas de protección de dióxido de carbono do 100 % ou un 75 % de carbono que pode provocar unha mestura de argón/25 % de carbono. desexa cambiar a un proceso de soldadura por arco de metal con gas (GMAW) e usar unha mestura de argón 98%/2% de osíxeno para reducir a posibilidade de captación de carbono.
Para soldar SS ao aceiro ao carbono, debes usar material de recheo E309L. Este metal de recheo utilízase especialmente para soldar metais diferentes e forma unha certa cantidade de ferrita despois de que o aceiro ao carbono se dilúa na soldadura. Dado que algo de carbono é absorbido no aceiro carbono, engádense estabilizadores de ferrita ao metal de recheo para contrarrestar a tendencia do carbono a formar austenita.
En resumo, se quere eliminar fendas quentes nas unións soldadas de SS austenítico, verifique o metal de recheo de ferrita adecuado e siga as boas prácticas de soldadura.
SOLDADOR, anteriormente Practical Welding Today, mostra as persoas reais que fabrican os produtos que usamos e cos que traballamos todos os días. Esta revista serviu á comunidade de soldados en América do Norte durante máis de 20 anos.
Agora, con acceso completo á edición dixital de The FABRICATOR, fácil acceso a valiosos recursos do sector.
A edición dixital de The Tube & Pipe Journal é agora totalmente accesible e ofrece un fácil acceso a valiosos recursos da industria.
Goza de acceso completo á edición dixital de STAMPING Journal, que ofrece os últimos avances tecnolóxicos, mellores prácticas e noticias da industria para o mercado de estampación de metal.
Agora con acceso completo á edición dixital de The Fabricator en Español, fácil acceso a valiosos recursos da industria.