K: Nemrég elkezdtünk olyan munkát végezni, amelynek során egyes alkatrészeket elsősorban 304-es rozsdamentes acélból kell készíteni, amely önmagához és lágyacélhoz van hegesztve. Néhány repedési problémát tapasztaltunk a rozsdamentes acél és a rozsdamentes acél hegesztésein 1,25 hüvelyk vastagságig. Említésre került, hogy alacsony a ferritszámunk. És elmagyaráznád, hogy mi ez?
V: Ez egy jó kérdés. Igen, segítünk megérteni, mit jelent az alacsony ferritszám, és hogyan lehet megelőzni.
Először is tekintsük át a rozsdamentes acél (SS) definícióját, és azt, hogy a ferrit hogyan viszonyul a hegesztett kötésekhez.A fekete acél és ötvözetek több mint 50% vasat tartalmaznak.Ez magában foglalja az összes szén- és rozsdamentes acélt és más meghatározott csoportokat.Az alumínium, a réz és a titán nem tartalmaz vasat, így kiváló példái a színesfém ötvözeteknek.
Ennek az ötvözetnek a fő összetevői a szénacél, amely legalább 90% vasat és az SS 70-80% vasat tartalmaz. Az SS-ként való besoroláshoz legalább 11,5% krómot kell hozzáadni. A minimális küszöbérték feletti krómszint elősegíti a króm-oxid filmek kialakulását az acélfelületeken, és megakadályozza az oxidációs (kémiai korróziós oxidáció) kialakulását (pl. rozsda okozta).
Az SS-t főként három csoportra osztják: ausztenitre, ferritre és martenzitre. Nevük az őket alkotó szobahőmérsékletű kristályszerkezetről származik. Egy másik gyakori csoport a duplex SS, amely a ferrit és az ausztenit egyensúlyát jelenti a kristályszerkezetben.
Az ausztenites minőségek, a 300-as sorozat 16-30% krómot és 8-40% nikkelt tartalmaznak, túlnyomórészt ausztenites kristályszerkezetet képezve. Az ausztenites-ferrit arány kialakulásának elősegítése érdekében stabilizátorokat, például nikkelt, szenet, mangánt és nitrogént adnak hozzá az acélgyártási folyamat során. rózióállóság;elsősorban élelmiszeripari, vegyipari, gyógyszerészeti és kriogén alkalmazásokban használják. A ferritképződés szabályozása kiváló alacsony hőmérsékleti szívósságot biztosít.
A ferrit SS egy 400-as sorozat, amely teljesen mágneses, 11,5-30% krómot tartalmaz, és ferrites kristályszerkezete van. A ferrit képződésének elősegítése érdekében az acélgyártás során a stabilizátorok közé tartozik a króm, a szilícium, a molibdén és a nióbium. Az ilyen típusú SS-eket általában gyakran használják magas hőmérsékletű rendszerekben és az autóiparban5. 409, 430 és 446.
A 400-as sorozattal is azonosított martenzites minőségek, mint például a 403, 410 és 440, mágnesesek, 11,5–18% krómot tartalmaznak, kristályszerkezetük pedig martenzit. Ennek a kombinációnak a legalacsonyabb az aranytartalma, ami miatt a legolcsóbb az előállításuk. Némi korrózióállóságot biztosítanak;kiváló szilárdság;és általában étkészletekben, fogászati ​​és sebészeti berendezésekben, edényekben és bizonyos típusú eszközökben használják.
Amikor SS-t hegeszt, az aljzat típusa és a használat közbeni alkalmazása határozza meg a megfelelő töltőfémet. Ha gázárnyékoló eljárást használ, előfordulhat, hogy különös figyelmet kell fordítania a védőgáz-keverékekre, hogy megelőzzen bizonyos hegesztéssel kapcsolatos problémákat.
A 304 önmagához forrasztásához szükség lesz egy E308/308L elektródára. Az „L” az alacsony szén-dioxid-kibocsátást jelenti, ami segít megelőzni a szemcseközi korróziót. Ezeknek az elektródáknak a széntartalma 0,03% alatti;minden ezen felül növeli annak kockázatát, hogy a szén kicsapódik a szemcsehatárokra, és króm-karbidokká keveredve a krómmal, hatékonyan csökkentve az acél korrózióállóságát. Ez nyilvánvalóvá válik, ha korrózió lép fel az SS-hegesztett kötések hőhatást okozó zónájában (HAZ). Egy másik szempont az L osztályú SS esetében, hogy alacsonyabb szakítószilárdsággal rendelkeznek, mint az emelt SS üzemi hőmérsékleten.
Mivel a 304 egy ausztenites típusú SS, a megfelelő hegesztési fém tartalmazza az ausztenit nagy részét. Maga az elektróda azonban tartalmaz majd ferrit stabilizátort, például molibdént, hogy elősegítse a ferrit képződését a hegesztési fémben. A gyártók általában felsorolják a ferrit mennyiségének tipikus tartományát a hegesztési varrathoz. A korábban említett kritikus okok miatt a szén erős stabilizáló hatású. hozzáadva a hegesztett fémhez.
A ferritszámok a Schaeffler-diagramból és a WRC-1992 diagramból származnak, amelyek nikkel- és krómegyenérték-képleteket használnak az érték kiszámításához, amelyek a diagramon ábrázolva normalizált számot adnak. A 0 és 7 közötti ferritszám a hegesztett fémben jelenlévő ferritkristályszerkezet térfogatszázalékának felel meg;magasabb százalékoknál azonban a ferritszám gyorsabban növekszik.Ne feledje, hogy az SS-ben lévő ferrit nem azonos a szénacél-ferrittel, hanem egy delta-ferritnek nevezett fázis. Az ausztenites SS-nek nincsenek fázisátalakulásai, amelyek magas hőmérsékletű folyamatokhoz, például hőkezeléshez kapcsolódnak.
A ferrit képződése azért kívánatos, mert képlékenyebb, mint az ausztenit, de ellenőrizni kell. Alacsony ferritszámmal kiváló korrózióálló varratok hozhatók létre bizonyos alkalmazásokban, de rendkívül hajlamosak hegesztés közbeni melegrepedésre. Általános használati körülmények között a ferritszám 5 és 10 között kell, hogy legyen, de bizonyos alkalmazásoknál könnyen megkövetelhető a ferritet alacsonyabb vagy magasabb érték is. .
Mivel megemlítette, hogy repedési problémái vannak, és alacsony a ferrittartalma, alaposan meg kell vizsgálnia a töltőfémet, és meg kell győződnie arról, hogy elegendő ferritszámot termel – körülbelül 8-nak kell segítenie. Továbbá, ha folyasztószeres ívhegesztést (FCAW) használ, ezek a töltőfémek általában 100%-os szén-dioxid-tartalmú védőgázt vagy szén-dioxid-keveréket, vagy 25% hegesztőgázt/25% hegesztési fémet használnak. .A szén felszívódásának csökkentése érdekében érdemes áttérni a fémíves hegesztési (GMAW) eljárásra, és 98% argon/2% oxigén keveréket kell használni.
Az SS szénacélhoz való hegesztéséhez E309L töltőanyagot kell használni. Ezt a töltőfémet kifejezetten különböző fémek hegesztésére használják, és bizonyos mennyiségű ferritet képez, miután a szénacélt a varratba hígítják. Mivel a szénacél némi szenet elnyel, ferrit stabilizátorokat adnak a töltőfémhez, hogy ellensúlyozzák a welustenit repedés kialakulását.
Összefoglalva, ha meg akarja szüntetni az ausztenites SS hegesztett kötések forró repedéseit, ellenőrizze a megfelelő ferrit töltőanyagot, és kövesse a helyes hegesztési gyakorlatokat. Tartsa 50 kJ/inch alatt a hőbevitelt, tartsa mérsékelt és alacsony közötti hőmérsékletet, és biztosítsa, hogy a forrasztási kötések mentesek legyenek mindenféle szennyeződéstől a forrasztás előtt. Használjon megfelelő mennyiségű hegesztett ferritet a kötés ellenőrzéséhez.
A WELDER, korábban Practical Welding Today, azokat a valódi embereket mutatja be, akik az általunk használt és mindennapi munkánkat készítik. Ez a magazin több mint 20 éve szolgálja az észak-amerikai hegesztői közösséget.
Most teljes hozzáféréssel a The FABRICATOR digitális kiadásához, egyszerű hozzáféréssel az értékes iparági erőforrásokhoz.
A The Tube & Pipe Journal digitális kiadása már teljes mértékben hozzáférhető, egyszerű hozzáférést biztosítva az értékes iparági forrásokhoz.
Élvezze a teljes hozzáférést a STAMPING Journal digitális kiadásához, amely a legújabb technológiai fejlesztéseket, legjobb gyakorlatokat és iparági híreket tartalmazza a fémbélyegzési piac számára.
Most teljes hozzáféréssel a The Fabricator en Español digitális kiadásához, és könnyű hozzáférést biztosít az értékes iparági forrásokhoz.