Sp.: Við höfum nýlega hafið vinnu sem krefst þess að sumir íhlutir séu aðallega úr ryðfríu stáli af gerð 304, sem er soðið saman við sjálft sig og við mjúkt stál. Við höfum lent í sprunguvandamálum í suðusamskeytum úr ryðfríu stáli allt að 1,25 tommu þykkum. Það var nefnt að við höfum lágt ferrítmagn. Geturðu útskýrt hvað þetta er og hvernig á að laga það?
A: Þetta er góð spurning. Já, við getum hjálpað þér að skilja hvað lágt ferrítmagn þýðir og hvernig á að koma í veg fyrir það.
Fyrst skulum við skoða skilgreininguna á ryðfríu stáli (SS) og hvernig ferrít tengist suðusamskeytum. Svart stál og málmblöndur innihalda meira en 50% járn. Þetta nær yfir allt kolefnis- og ryðfrítt stál og aðra skilgreinda hópa. Ál, kopar og títan innihalda ekki járn, svo þau eru frábær dæmi um málmblöndur sem ekki eru járn.
Helstu íhlutir þessarar málmblöndu eru kolefnisstál með að minnsta kosti 90% járni og SS með 70 til 80% járni. Til að flokkast sem SS verður það að innihalda að minnsta kosti 11,5% króm. Krómmagn yfir þessum lágmarksþröskuldi stuðlar að myndun krómoxíðfilma á stályfirborðum og kemur í veg fyrir oxunarmyndun eins og ryð (járnoxíð) eða tæringu af völdum efnaárása.
SS er aðallega skipt í þrjá flokka: austenít, ferrít og martensít. Nafn þeirra kemur frá stofuhita kristalbyggingunni sem þau mynda. Annar algengur flokkur er tvíhliða SS, sem er jafnvægi milli ferríts og austeníts í kristalbyggingunni.
Austenítísk stál, 300 serían, innihalda 16% til 30% króm og 8% til 40% nikkel, sem myndar aðallega austenítíska kristallabyggingu. Til að stuðla að myndun austeníts og ferríts hlutfalls eru stöðugleikaefni eins og nikkel, kolefni, mangan og köfnunarefni bætt við í stálframleiðsluferlinu. Algengar stáltegundir eru 304, 316 og 347. Bjóða upp á góða tæringarþol; aðallega notað í matvælum, efnaiðnaði, lyfjafyrirtækjum og lághitaiðnaði. Stjórnun á ferrítmyndun veitir framúrskarandi seiglu við lágt hitastig.
Ferrítískt stál (SS) er 400 sería stáls sem er fullkomlega segulmagnað, inniheldur 11,5% til 30% króm og hefur ferrítísk kristallabyggingu sem ríkjar. Til að stuðla að myndun ferríts eru stöðugleikaefni eins og króm, kísill, mólýbden og níóbíum notuð við stálframleiðslu. Þessar gerðir af SS eru almennt notaðar í útblásturskerfum bíla og virkjunum og hafa takmarkaða notkun við háan hita. Nokkrar algengar gerðir eru 405, 409, 430 og 446.
Martensítískir flokkar, einnig þekktir sem 400 serían eins og 403, 410 og 440, eru segulmagnaðir, innihalda 11,5% til 18% króm og hafa martensít sem kristalbyggingu. Þessi samsetning hefur lægsta gullinnihaldið, sem gerir þær ódýrastar í framleiðslu. Þær veita nokkra tæringarþol; framúrskarandi styrk; og eru almennt notaðar í borðbúnaði, tannlækna- og skurðlækningatækjum, eldhúsáhöldum og ákveðnum gerðum verkfæra.
Þegar þú suðar stálsuðu, mun gerð undirlagsins og notkun þess ákvarða hvaða fylliefni er viðeigandi að nota. Ef þú notar gasvörn gætirðu þurft að huga sérstaklega að blöndum af hlífðargasi til að koma í veg fyrir ákveðin vandamál sem tengjast suðu.
Til að lóða 304 við sig þarftu E308/308L rafskaut. „L“ stendur fyrir lágt kolefnisinnihald, sem hjálpar til við að koma í veg fyrir tæringu milli korna. Þessar rafskautar hafa kolefnisinnihald undir 0,03%; allt yfir þessu eykur hættuna á að kolefni setjist út á kornamörk og sameinast krómi til að mynda krómkarbíð, sem dregur verulega úr tæringarþol stálsins. Þetta verður augljóst ef tæring á sér stað í hitaáhrifasvæðinu (HAZ) í SS-suðusamskeytum. Annað sem þarf að hafa í huga varðandi L-gæða SS er að þær hafa lægri togstyrk við hækkað hitastig en bein SS-gæða.
Þar sem 304 er austenítísk gerð af SS, mun samsvarandi suðumálmur innihalda megnið af austenítinu. Hins vegar mun rafskautið sjálft innihalda ferrítstöðugleika, svo sem mólýbden, til að stuðla að myndun ferríts í suðumálminum. Framleiðendur lista venjulega upp dæmigert magn ferríts fyrir suðumálminn. Eins og áður hefur komið fram er kolefni sterkt austenítískt stöðugleikaefni og af þessum ástæðum er mikilvægt að koma í veg fyrir að það sé bætt við suðumálminn.
Ferríttölur eru fengnar úr Schaeffler-línuriti og WRC-1992-línuriti, sem nota nikkel- og krómjafngildisformúlur til að reikna gildið, sem þegar það er teiknað á línuritið gefur staðlaða tölu. Ferríttalan á milli 0 og 7 samsvarar rúmmálsprósentu ferrítkristallabyggingarinnar sem er til staðar í suðumálminum; hins vegar, við hærri prósentur, eykst ferríttalan hraðar. Munið að ferrít í SS er ekki það sama og ferrít í kolefnisstáli, heldur fasa sem kallast delta-ferrít. Austenítískt SS hefur engar fasabreytingar sem tengjast háhitaferlum eins og hitameðferð.
Myndun ferríts er æskileg þar sem hún er sveigjanlegri en austenít, en þarf að hafa stjórn á henni. Lágt ferríttal getur framleitt suðu með framúrskarandi tæringarþol í sumum tilfellum, en er afar viðkvæmt fyrir heitum sprungum við suðu. Við almennar notkunarskilyrði ætti ferríttalan að vera á milli 5 og 10, en fyrir sum tilvik gæti verið þörf á lægri eða hærri gildum. Auðvelt er að staðfesta ferrít í vinnunni með ferrítvísi.
Þar sem þú nefndir að þú eigir við sprunguvandamál að stríða og lágt ferrítmagn, þarftu að skoða fylliefnið þitt vel og ganga úr skugga um að það framleiði nægilegt ferrítmagn – um það bil 8 ætti að hjálpa. Einnig, ef þú notar flúxkjarnabogasuðu (FCAW), nota þessi fylliefni venjulega 100% koltvísýrings hlífðargas eða 75% argon/25% CO2 blöndu, sem getur valdið kolefnisupptöku í suðumálminum. Þú gætir viljað skipta yfir í gasmálmbogasuðu (GMAW) aðferð og nota 98% argon/2% súrefnisblöndu til að draga úr líkum á kolefnisupptöku.
Til að suða stál úr stáli (SS) við kolefnisstál verður að nota E309L fylliefni. Þetta fylliefni er sérstaklega notað til að suða ólíka málma og myndar ákveðið magn af ferríti eftir að kolefnisstálið er þynnt í suðunni. Þar sem kolefnisstál tekur í sig kolefni eru ferrítstöðugleikar bætt við fylliefnið til að vinna gegn tilhneigingu kolefnis til að mynda austenít. Þetta mun hjálpa til við að koma í veg fyrir hitasprungur í suðu.
Í stuttu máli, ef þú vilt útrýma heitum sprungum í austenískum SS-suðusamskeytum, vertu viss um að nægilegt ferrítfylliefni sé til staðar og fylgdu góðum suðuvenjum. Haltu hitainntaki undir 50 kJ/tommu, viðhaldðu miðlungs til lágum hitastigi milli lóða og vertu viss um að lóðsamskeytin séu laus við mengun áður en lóðun hefst. Notaðu viðeigandi mæli til að staðfesta magn ferríts á suðusamskeytinu, miðaðu við 5 til 10.
WELDER, áður Practical Welding Today, sýnir raunverulegt fólk sem framleiðir vörurnar sem við notum og vinnum með á hverjum degi. Þetta tímarit hefur þjónað suðusamfélaginu í Norður-Ameríku í yfir 20 ár.
Nú með fullum aðgangi að stafrænni útgáfu af The FABRICATOR, auðveldan aðgang að verðmætum auðlindum fyrir atvinnulífið.
Stafræna útgáfan af The Tube & Pipe Journal er nú aðgengileg að fullu og veitir auðveldan aðgang að verðmætum auðlindum í greininni.
Njóttu aðgangs að stafrænni útgáfu STAMPING Journal, sem veitir nýjustu tækniframfarir, bestu starfsvenjur og fréttir úr greininni fyrir málmstimplunarmarkaðinn.
Nú með fullum aðgangi að stafrænni útgáfu af The Fabricator á spænsku, auðveldan aðgang að verðmætum auðlindum í greininni.