K: A közelmúltban elkezdtünk olyan munkát végezni, amelynek során egyes alkatrészeket elsősorban 304-es rozsdamentes acélból kell készíteni, amely önmagához és lágyacélhoz van hegesztve.Problémákat tapasztaltunk a hegesztési repedések során a rozsdamentes acél és a rozsdamentes acél között, legfeljebb 1,25 hüvelyk vastagságig.Elhangzott, hogy alacsony a ferritszintünk.Elmagyaráznád, hogy mi ez és hogyan lehet megjavítani?
V: Ez jó kérdés.Igen, segítünk megérteni, mit jelent az alacsony ferrit, és hogyan lehet megelőzni.
Először is nézzük meg a rozsdamentes acél (SS) definícióját, és nézzük meg, hogyan viszonyul a ferrit a hegesztett kötésekhez.A fekete acél és ötvözetek több mint 50% vasat tartalmaznak.Ez magában foglalja az összes szén- és rozsdamentes acélt, valamint bizonyos más csoportokat.Az alumínium, a réz és a titán nem tartalmaz vasat, így kiváló példái a színesfém ötvözeteknek.
Ennek az ötvözetnek a fő alkotóelemei a legalább 90%-os vastartalmú szénacél és a 70-80%-os vastartalmú rozsdamentes acél.Az SS besorolásához legalább 11,5% krómot kell hozzáadni.A minimális küszöbérték feletti krómszint elősegíti a króm-oxid film képződését az acélfelületeken, és megakadályozza az oxidáció, például a rozsda (vas-oxid) vagy a vegyi hatású korrózió kialakulását.
A rozsdamentes acél alapvetően három csoportra osztható: ausztenites, ferrites és martenzites.Nevük a szobahőmérsékletű kristályszerkezetről származik, amelyből állnak.Egy másik gyakori csoport a duplex rozsdamentes acél, amely a kristályszerkezetben egyensúlyt teremt a ferrit és az ausztenit között.
A 300-as sorozat ausztenites minőségei 16-30% krómot és 8-40% nikkelt tartalmaznak, amelyek túlnyomórészt ausztenites kristályszerkezetet alkotnak.Stabilizátorokat, például nikkelt, szenet, mangánt és nitrogént adnak hozzá az acélgyártási folyamat során, hogy elősegítsék az ausztenit-ferrit arány kialakítását.Néhány általános minőség a 304, 316 és 347. Jó korrózióállóságot biztosít;főként élelmiszer-, vegyipar-, gyógyszer- és kriogéniparban használják.A ferritképződés szabályozása kiváló szívósságot biztosít alacsony hőmérsékleten.
A ferrites SS egy 400-as sorozat, amely teljesen mágneses, 11,5-30% krómot tartalmaz, és túlnyomórészt ferrites kristályszerkezettel rendelkezik.A ferrit képződésének elősegítésére az acélgyártás során a stabilizátorok közé tartozik a króm, a szilícium, a molibdén és a nióbium.Az ilyen típusú SS-eket általában az autók kipufogórendszereiben és hajtásláncaiban használják, és csak korlátozottan alkalmazhatók magas hőmérsékleten.Több általánosan használt típus: 405, 409, 430 és 446.
A martenzites minőségek, amelyeket 400-as sorozatnak is neveznek, mint például a 403, 410 és 440, mágnesesek, 11,5-18% krómot tartalmaznak, és martenzites kristályszerkezetük van.Ennek a kombinációnak a legalacsonyabb az aranytartalma, így előállításuk a legolcsóbb.Némi korrózióállóságot, kiváló szilárdságot biztosítanak, és általánosan használják edényekben, fogászati ​​és sebészeti berendezésekben, edényekben és bizonyos típusú eszközökben.
Ha rozsdamentes acélt hegeszt, az aljzat típusa és a használat során történő felhasználása határozza meg a megfelelő töltőanyagot.Ha védőgázos eljárást használ, akkor előfordulhat, hogy különös figyelmet kell fordítania a védőgáz-keverékekre, hogy elkerülje a hegesztéssel kapcsolatos bizonyos 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.Ezen elektródák széntartalma 0,03% alatti, ha ezt az értéket túllépjük, megnő a szemcsehatárokon a szénlerakódás és a króm-króm-karbidokká való kötés veszélye, ami hatékonyan csökkenti az acél korrózióállóságát.Ez akkor válik nyilvánvalóvá, ha korrózió lép fel a rozsdamentes acél varratok hőhatásos zónájában (HAZ).Egy másik szempont az L osztályú rozsdamentes acél esetében, hogy magasabb üzemi hőmérsékleten alacsonyabb szakítószilárdsággal rendelkeznek, mint az egyenes rozsdamentes acélok.
Mivel a 304 ausztenites típusú rozsdamentes acél, a megfelelő hegesztési fém tartalmazza az ausztenit nagy részét.Maga az elektróda azonban tartalmaz egy ferrit stabilizátort, például molibdént, hogy elősegítse a ferrit képződését a hegesztett fémben.A gyártók általában egy tipikus tartományt adnak meg a ferrit mennyiségére egy hegesztési fémhez.Amint korábban említettük, a szén erős ausztenites stabilizátor, és ezen okok miatt elengedhetetlen, hogy megakadályozzuk a hegesztési fémhez való hozzáadását.
A ferritszámok a Scheffler-diagramból és a WRC-1992-es diagramból származnak, amelyek nikkel- és króm-egyenérték-képletekkel számítják ki azt az értéket, amelyet a diagramon ábrázolva normalizált számot adnak.A 0 és 7 közötti ferritszám a hegesztett fémben jelenlévő ferrites kristályszerkezet térfogatszázalékának felel meg, azonban magasabb százalékoknál a ferritszám gyorsabban növekszik.Ne feledje, hogy az SS-ben lévő ferrit nem ugyanaz, mint a szénacél ferrit, hanem egy delta-ferritnek nevezett fázis.Az ausztenites rozsdamentes acél nem megy át a magas hőmérsékletű folyamatokhoz, például a hőkezeléshez kapcsolódó fázisátalakításokon.
A ferritképződés azért kívánatos, mert képlékenyebb, mint az ausztenit, de ellenőrizni kell.Az alacsony ferrittartalom egyes alkalmazásokban kiváló korrózióállóságot biztosít a hegesztési varratok számára, de rendkívül hajlamosak a hegesztés során keletkező melegrepedésre.Általános használatra a ferritek számának 5 és 10 között kell lennie, de egyes alkalmazásoknál alacsonyabb vagy magasabb értékekre lehet szükség.A ferritek könnyen ellenőrizhetők a munkahelyen ferrit indikátorral.
Mivel említette, hogy problémái vannak a repedéssel és az alacsony ferrittartalommal, alaposan meg kell vizsgálnia a töltőfémet, és meg kell győződnie arról, hogy elegendő ferritet termel – körülbelül 8-nak kell lennie.Ezenkívül, ha folyasztószeres ívhegesztést (FCAW) használ, ezek a töltőfémek általában 100% szén-dioxid védőgázt vagy 75% argon és 25% CO2 keverékét használnak, ami a hegesztési fém szénfelvételét okozhatja.Válthat a fémíves hegesztési (GMAW) eljárásra, és 98% argon/2% oxigén keveréket használhat, hogy csökkentse a szénlerakódások lehetőségét.
Rozsdamentes acél szénacélra hegesztésekor E309L töltőanyagot kell használni.Ezt a töltőfémet speciálisan eltérő fémhegesztéshez használják, és bizonyos mennyiségű ferritet képez, miután a szénacél feloldódott a varratban.Mivel a szénacél némi szenet elnyel, ferrit stabilizátorokat adnak a töltőfémhez, hogy ellensúlyozzák a szén ausztenitképződésére való hajlamát.Ez segít megelőzni a hőrepedést a hegesztés során.
Végezetül, ha az ausztenites rozsdamentes acél hegesztési varratok forró repedéseit szeretné kijavítani, ellenőrizze, hogy elegendő-e a ferrit töltőanyag, és kövesse a helyes hegesztési gyakorlatot.Tartsa a hőbevitelt 50 kJ/in alatt, tartsa mérsékelt vagy alacsony közti hőmérsékletet, és gondoskodjon a forrasztási csatlakozások tisztaságáról a forrasztás előtt.Használjon megfelelő mérőeszközt a hegesztési varraton lévő ferrit mennyiségének ellenőrzéséhez, célul 5-10.
A WELDER, korábbi nevén Practical Welding Today, azokat a valódi embereket képviseli, akik gyártják azokat a termékeket, amelyeket mindennap használunk és velük dolgozunk.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.
Teljes digitális hozzáférést kap a STAMPING Journalhoz, amely a legújabb technológiát, legjobb gyakorlatokat és iparági híreket tartalmazza a fémbélyegzési piac számára.
Mostantól a The Fabricator en Español teljes digitális hozzáférésével könnyedén hozzáférhet az értékes iparági erőforrásokhoz.