प्रश्न: हमने हाल ही में कुछ काम करना शुरू किया है जिसके लिए कुछ घटकों को मुख्य रूप से ग्रेड 304 स्टेनलेस स्टील से बनाने की आवश्यकता होती है, जो स्वयं और हल्के स्टील से वेल्डेड होता है। हमने 1.25″ मोटाई तक स्टेनलेस स्टील से स्टेनलेस स्टील वेल्ड पर कुछ क्रैकिंग मुद्दों का अनुभव किया है। यह उल्लेख किया गया था कि हमारे पास कम फेराइट गिनती है। क्या आप बता सकते हैं कि यह क्या है और इसे कैसे ठीक किया जाए?
उत्तर: यह एक अच्छा प्रश्न है। हां, हम आपको यह समझने में मदद कर सकते हैं कि कम फेराइट गिनती का क्या मतलब है और इसे कैसे रोका जाए।
सबसे पहले, आइए स्टेनलेस स्टील (एसएस) की परिभाषा की समीक्षा करें और फेराइट वेल्डेड जोड़ों से कैसे संबंधित है। ब्लैक स्टील और मिश्र धातुओं में 50% से अधिक लोहा होता है। इसमें सभी कार्बन और स्टेनलेस स्टील्स और अन्य परिभाषित समूह शामिल हैं। एल्यूमीनियम, तांबा और टाइटेनियम में लोहा नहीं होता है, इसलिए वे अलौह मिश्र धातुओं के उत्कृष्ट उदाहरण हैं।
इस मिश्र धातु के मुख्य घटक कम से कम 90% लोहे के साथ कार्बन स्टील और 70 से 80% लोहे के साथ एसएस हैं। एसएस के रूप में वर्गीकृत होने के लिए, इसमें कम से कम 11.5% क्रोमियम जोड़ा जाना चाहिए। इस न्यूनतम सीमा से ऊपर क्रोमियम का स्तर स्टील की सतहों पर क्रोमियम ऑक्साइड फिल्मों के निर्माण को बढ़ावा देता है और जंग (आयरन ऑक्साइड) या रासायनिक हमले के कारण होने वाले जंग जैसे ऑक्सीकरण गठन को रोकता है।
एसएस को मुख्य रूप से तीन समूहों में विभाजित किया गया है: ऑस्टेनाइट, फेराइट और मार्टेंसाइट। उनका नाम कमरे के तापमान क्रिस्टल संरचना से आता है जो उन्हें बनाता है। एक अन्य सामान्य समूह डुप्लेक्स एसएस है, जो क्रिस्टल संरचना में फेराइट और ऑस्टेनाइट के बीच संतुलन है।
ऑस्टेनिटिक ग्रेड, 300 श्रृंखला में 16% से 30% क्रोमियम और 8% से 40% निकल होता है, जो मुख्य रूप से ऑस्टेनिटिक क्रिस्टल संरचना बनाता है। ऑस्टेनाइट-फेराइट अनुपात के गठन को बढ़ावा देने के लिए, स्टील बनाने की प्रक्रिया के दौरान निकल, कार्बन, मैंगनीज और नाइट्रोजन जैसे स्टेबलाइजर्स जोड़े जाते हैं। कुछ सामान्य ग्रेड 304, 316 और 347 हैं। अच्छा संक्षारण प्रतिरोध प्रदान करता है;मुख्य रूप से भोजन, रासायनिक सेवा, फार्मास्युटिकल और क्रायोजेनिक अनुप्रयोगों में उपयोग किया जाता है। फेराइट गठन का नियंत्रण उत्कृष्ट कम तापमान क्रूरता प्रदान करता है।
फेरिटिक एसएस एक 400 श्रृंखला ग्रेड है जो पूरी तरह से चुंबकीय है, इसमें 11.5% से 30% क्रोमियम होता है, और इसमें फेरिटिक प्रमुख क्रिस्टल संरचना होती है। फेराइट के निर्माण को बढ़ावा देने के लिए, स्टील उत्पादन के दौरान स्टेबलाइजर्स में क्रोमियम, सिलिकॉन, मोलिब्डेनम और नाइओबियम शामिल होते हैं। इस प्रकार के एसएस आमतौर पर ऑटोमोटिव निकास सिस्टम और बिजली संयंत्रों में उपयोग किए जाते हैं और सीमित उच्च तापमान अनुप्रयोग होते हैं। आमतौर पर उपयोग किए जाने वाले कई प्रकार 405, 409, 430 और हैं 446.
मार्टेंसिटिक ग्रेड, जिन्हें 403, 410 और 440 जैसी 400 श्रृंखलाओं द्वारा भी पहचाना जाता है, चुंबकीय हैं, इनमें 11.5% से 18% क्रोमियम होता है, और क्रिस्टल संरचना के रूप में मार्टेंसाइट होता है। इस संयोजन में सबसे कम सोने की सामग्री होती है, जो उन्हें उत्पादन करने के लिए सबसे कम खर्चीला बनाती है। वे कुछ संक्षारण प्रतिरोध प्रदान करते हैं;उत्कृष्ट शक्ति;और आमतौर पर टेबलवेयर, डेंटल और सर्जिकल उपकरण, कुकवेयर और कुछ प्रकार के उपकरणों में उपयोग किया जाता है।
जब आप एसएस को वेल्ड करते हैं, तो सब्सट्रेट का प्रकार और इसका इन-सर्विस एप्लिकेशन उपयोग के लिए उपयुक्त फिलर धातु का निर्धारण करेगा। यदि आप गैस परिरक्षण प्रक्रिया का उपयोग करते हैं, तो आपको वेल्डिंग से संबंधित कुछ समस्याओं को रोकने के लिए गैस मिश्रण को परिरक्षण पर विशेष ध्यान देने की आवश्यकता हो सकती है।
304 को स्वयं सोल्डर करने के लिए, आपको E308/308L इलेक्ट्रोड की आवश्यकता होगी। "L" का अर्थ कम कार्बन है, जो इंटरग्रेनुलर जंग को रोकने में मदद करता है। इन इलेक्ट्रोडों में कार्बन सामग्री 0.03% से कम है;इससे ऊपर कुछ भी कार्बन के अनाज की सीमाओं तक जमा होने और क्रोमियम के साथ मिलकर क्रोमियम कार्बाइड बनाने का जोखिम बढ़ाता है, जो स्टील के संक्षारण प्रतिरोध को प्रभावी ढंग से कम करता है। यह तब स्पष्ट हो जाता है जब एसएस वेल्डेड जोड़ों के गर्मी प्रभावित क्षेत्र (एचएजेड) में संक्षारण होता है। एल ग्रेड एसएस के लिए एक और विचार यह है कि सीधे एसएस ग्रेड की तुलना में ऊंचे सेवा तापमान पर उनकी तन्य शक्ति कम होती है।
चूंकि 304 एसएस का एक ऑस्टेनिटिक प्रकार है, इसलिए इसी वेल्ड मेटल में अधिकांश ऑस्टेनाइट होंगे। हालांकि, इलेक्ट्रोड में स्वयं एक फेराइट स्टेबलाइजर होगा, जैसे कि मोलिब्डेनम, वह वेल्ड मेटल में फेराइट के गठन को बढ़ावा देने के लिए, जो कि फेराइट की मात्रा में एक विशिष्ट सीमा है। वेल्ड धातु।
फेराइट संख्याएँ शेफ़लर आरेख और WRC-1992 आरेख से ली गई हैं, जो मूल्य की गणना करने के लिए निकल और क्रोमियम समतुल्य सूत्रों का उपयोग करती हैं, जिन्हें आरेख पर प्लॉट करने पर एक सामान्यीकृत संख्या उत्पन्न होती है। 0 और 7 के बीच की फेराइट संख्या वेल्ड धातु में मौजूद फेराइट क्रिस्टल संरचना के आयतन प्रतिशत से मेल खाती है;हालाँकि, उच्च प्रतिशत पर, फेराइट संख्या तेज दर से बढ़ती है। याद रखें कि एसएस में फेराइट कार्बन स्टील फेराइट के समान नहीं है, बल्कि एक चरण है जिसे डेल्टा फेराइट कहा जाता है। ऑस्टेनिटिक एसएस में गर्मी उपचार जैसी उच्च तापमान प्रक्रियाओं से जुड़ा कोई चरण परिवर्तन नहीं है।
फेराइट का निर्माण वांछनीय है क्योंकि यह ऑस्टेनाइट की तुलना में अधिक लचीला है, लेकिन इसे नियंत्रित किया जाना चाहिए। कम फेराइट गिनती कुछ अनुप्रयोगों में उत्कृष्ट संक्षारण प्रतिरोध के साथ वेल्ड का उत्पादन कर सकती है, लेकिन वेल्डिंग के दौरान गर्म क्रैकिंग की अत्यधिक संभावना होती है। सामान्य उपयोग की स्थितियों के लिए, फेराइट गिनती 5 और 10 के बीच होनी चाहिए, लेकिन कुछ अनुप्रयोगों के लिए कम या उच्च मूल्यों की आवश्यकता हो सकती है। फेराइट संकेतक का उपयोग करके फेराइट को आसानी से काम पर सत्यापित किया जा सकता है।
चूंकि आपने उल्लेख किया है कि आपको क्रैकिंग की समस्या है और फेराइट गिनती कम है, तो आपको अपने भराव धातु पर बारीकी से नजर रखने की जरूरत है और सुनिश्चित करें कि यह पर्याप्त फेराइट गिनती पैदा करता है - लगभग 8 को मदद करनी चाहिए। इसके अलावा, यदि आप फ्लक्स कोर्ड आर्क वेल्डिंग (एफसीएडब्ल्यू) का उपयोग कर रहे हैं, तो ये भराव धातुएं आमतौर पर 100% कार्बन डाइऑक्साइड परिरक्षण गैस या 75% आर्गन / 25% सीओ 2 मिश्रण का उपयोग करती हैं, जो वेल्ड धातु में कार्बन अवशोषण का कारण बन सकती हैं। आप गैस मेटल आर्क वेल्डिंग (जी) पर स्विच करना चाह सकते हैं। MAW) कार्बन एकत्र होने की संभावना को कम करने के लिए 98% आर्गन/2% ऑक्सीजन मिश्रण को संसाधित और उपयोग करें।
एसएस को कार्बन स्टील में वेल्ड करने के लिए आपको E309L भराव सामग्री का उपयोग करना चाहिए। यह भराव धातु विशेष रूप से असमान धातुओं की वेल्डिंग के लिए उपयोग किया जाता है और कार्बन स्टील को वेल्ड में पतला करने के बाद एक निश्चित मात्रा में फेराइट बनाता है। चूंकि कार्बन स्टील कुछ कार्बन को अवशोषित करेगा, कार्बन की ऑस्टेनाइट बनाने की प्रवृत्ति का प्रतिकार करने के लिए फेराइट स्टेबलाइजर्स को भराव धातु में जोड़ा जाता है। इससे वेल्डिंग अनुप्रयोगों में थर्मल क्रैकिंग को रोकने में मदद मिलेगी।
संक्षेप में, यदि आप ऑस्टेनिटिक एसएस वेल्डेड जोड़ों पर गर्म दरारें खत्म करना चाहते हैं, तो पर्याप्त फेराइट भराव धातु को सत्यापित करें और अच्छी वेल्डिंग प्रथाओं का पालन करें। गर्मी इनपुट 50 केजे/इंच से नीचे रखें, मध्यम से कम इंटरपास तापमान बनाए रखें, और सुनिश्चित करें कि सोल्डरिंग से पहले सोल्डर जोड़ किसी भी संदूषण से मुक्त हैं। वेल्डेड जोड़ पर फेराइट की मात्रा को सत्यापित करने के लिए एक उपयुक्त गेज का उपयोग करें, 5 से 10 का लक्ष्य रखें।
वेल्डर, पूर्व में प्रैक्टिकल वेल्डिंग टुडे, उन वास्तविक लोगों को प्रदर्शित करता है जो हमारे द्वारा उपयोग किए जाने वाले उत्पादों को बनाते हैं और हर दिन उनके साथ काम करते हैं। इस पत्रिका ने 20 वर्षों से अधिक समय से उत्तरी अमेरिका में वेल्डिंग समुदाय की सेवा की है।
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