ריתוך נירוסטה מצריך בחירה של גז מגן כדי לשמור על ההרכב המטלורגי שלו והמאפיינים הפיזיקליים והמכאניים הנלווים. אלמנטים של גז מגן נפוצים עבור נירוסטה כוללים ארגון, הליום, חמצן, פחמן דו חמצני, חנקן ומימן (ראה איור 1). גזים אלו משולבים ביחסים שונים כדי להתאים לכל הצרכים של סוגי מהירות ואספקה ​​שונים הרצויים, פרופילי חוט ומעבר.
בשל המוליכות התרמית הירודה של נירוסטה והאופי ה"קר" יחסית של ריתוך קשת מתכת בגז העברת קצר במעגל (GMAW), התהליך דורש גז "תלת-מיקס" המורכב מ-85% עד 90% הליום (He), עד 10% ארגון (Ar) ו-2% עד 5% תערובת פחמן דו-חמצני רגילה, 9%-CO02 ו-7% פחמן דו חמצני (902/7). 2-1/2% CO2. פוטנציאל היינון הגבוה של הליום מקדם קשתות לאחר קצר חשמלי;יחד עם המוליכות התרמית הגבוהה שלו, השימוש ב-He מגביר את נזילות הבריכה המותכת. רכיב ה-Ar של Trimix מספק מיגון כללי של שלולית הריתוך, בעוד CO2 פועל כמרכיב תגובתי לייצוב הקשת (ראה איור 2 לאופן שבו גזי מיגון שונים משפיעים על פרופיל חרוז הריתוך).
חלק מהתערובות הטרינריות עשויות להשתמש בחמצן כמייצב, בעוד שאחרות משתמשות בתערובת He/CO2/N2 כדי להשיג את אותו אפקט. לחלק ממפיצי גז יש תערובות גז קנייניות המספקות את היתרונות המובטחים. הסוחרים ממליצים גם על תערובות אלו עבור מצבי שידור אחרים עם אותו אפקט.
הטעות הגדולה ביותר של יצרנים היא לנסות לקצר את פלדת אל-חלד של GMAW עם אותה תערובת גז (75 Ar/25 CO2) כמו פלדה עדינה, בדרך כלל בגלל שהם לא רוצים לנהל צילינדר נוסף. תערובת זו מכילה יותר מדי פחמן. למעשה, כל גז מגן המשמש לחוט מוצק צריך להכיל לכל היותר 5% פחמן דו חמצני. שימוש בכמויות מתכתיות גדולות יותר ו-L אינו נחשב לכמות גדולה יותר של L-grade. תכולת פחמן מתחת ל-0.03%). עודף פחמן בגז המגן עלול ליצור כרום קרבידים, אשר מפחיתים את עמידות בפני קורוזיה ותכונות מכניות. פיח יכול להופיע גם על משטח הריתוך.
כהערה צדדית, בעת בחירת מתכות לקיצור GMAW לסגסוגות הבסיסיות מסדרת 300 (308, 309, 316, 347), היצרנים צריכים לבחור בדרגת LSi. לחומרי מילוי LSi יש תכולת פחמן נמוכה (0.02%) ולכן הם מומלצים במיוחד כאשר קיים סיכון לקורוזיה בין-גרגירית. ולקדם איחוי בבוהן.
היצרנים צריכים לנקוט משנה זהירות בעת שימוש בתהליכי העברת קצרים. היתוך לא שלם עלול להיגרם עקב כיבוי קשת, מה שהופך את התהליך לתחתון עבור יישומים קריטיים. במצבי נפח גבוה, אם החומר יכול לתמוך בהזנת החום שלו (≥ 1/16 אינץ' הוא בקירוב החומר הדק ביותר מרותך באמצעות ריסוס הדופק, בחירה בחומר ריסוס דופק ותמוך ריסוס ריתוך יהיה טוב יותר. העברת קרניים GMAW מועדפת מכיוון שהיא מספקת היתוך עקבי יותר.
מצבי העברת חום גבוהים אלה אינם דורשים גז מגן He. לריתוך העברת תרסיס של סגסוגות מסדרה 300, הבחירה הנפוצה היא 98% Ar ו-2% אלמנטים תגובתיים כגון CO2 או O2. תערובות גז מסוימות עשויות להכיל גם כמויות קטנות של N2. N2 הוא בעל פוטנציאל יינון גבוה יותר ומוליכות תרמית, מה שמקדם תנועה מהירה או שיפור הרטבה;זה גם מפחית עיוותים.
עבור העברת תרסיס דופק GMAW, 100% Ar עשויה להיות בחירה מקובלת. מכיוון שהזרם הדופק מייצב את הקשת, הגז לא תמיד דורש אלמנטים פעילים.
הבריכה המותכת איטית יותר עבור פלדות אל-חלד פריטיות ופלדות אל-חלד דופלקסות (יחס 50/50 של פריט לאוסטניט). עבור סגסוגות אלו, תערובת גז כגון ~70% Ar/~30% He/2% CO2 תקדם הרטבה טובה יותר ותגביר את מהירות הנסיעה (ראה איור 3). תערובות דומות יכולות לשמש לריתוך של ניקל, אך יגרמו ליצירת ריתוך של ניקל. 2% CO2 או O2 מספיקים כדי להגדיל את תכולת התחמוצת, ולכן היצרנים צריכים להימנע מהם או להיות מוכנים להשקיע בהם זמן רב).שוחקים מכיוון שהתחמוצות האלה כל כך קשות שמברשת תיל בדרך כלל לא תסיר אותן).
היצרנים משתמשים בחוטי נירוסטה עם ליבות שטף לריתוך מחוץ לאתר מכיוון שמערכת הסיגים בחוטים אלו מספקת "מדף" התומך בבריכת הריתוך בזמן שהיא מתמצקת. מכיוון שהרכב השטף מפחית את ההשפעות של CO2, חוט נירוסטה בעל ליבות שטף מיועד לשימוש בתערובת 75% CO2 Ar/25% CO2 ו-CO2. חוט עשוי לעלות יותר לקילוגרם, ראוי לציין כי מהירויות ריתוך גבוהות יותר וקצבי השקיעה עלולים להפחית את עלויות הריתוך הכוללות. בנוסף, החוט בעל ליבות השטף משתמש בפלט DC קונבנציונלי של מתח קבוע, מה שהופך את מערכת הריתוך הבסיסית ליקרה פחות ופחות מורכבת ממערכות GMAW פעימות.
עבור סגסוגות מסדרות 300 ו-400, 100% Ar נותרה הבחירה הסטנדרטית עבור ריתוך קשת טונגסטן בגז (GTAW). במהלך GTAW של כמה סגסוגות ניקל, במיוחד עם תהליכים ממוכנים, ניתן להוסיף כמויות קטנות של מימן (עד 5%) כדי להגביר את מהירות הנסיעה (שים לב שבניגוד לפלדות פחמן, סגסוגות ניקל למימן אינן מתפתחות).
לריתוך פלדות אל-חלד סופר-דופלקס וסופר-דופלקס, 98% Ar/2% N2 ו-98% Ar/3% N2 הן בחירה טובה, בהתאמה. ניתן להוסיף הליום גם כדי לשפר את הרטיבות בכ-30%. בעת ריתוך פלדות אל-חלד סופר דופלקס או סופר דופלקס, המטרה היא לייצר מפרק עם מבנה מיקרו מאוזן של 50% מבנה מיקרו ו-50% ferrit. תלוי בקצב הקירור, ומכיוון שבריכת הריתוך TIG מתקררת במהירות, עודף פריט נשאר כאשר נעשה שימוש ב-100% Ar. כאשר משתמשים בתערובת גז המכילה N2, ה-N2 מתערבב לתוך הבריכה המותכת ומקדם היווצרות אוסטניט.
פלדת אל חלד צריכה להגן על שני צידי המפרק כדי לייצר ריתוך מוגמר עם עמידות מקסימלית בפני קורוזיה. אי הגנה על הצד האחורי עלול לגרום ל"סוכר", או לחמצון נרחב שעלול להוביל לכשל בהלחמה.
אביזרי תחת צמודים עם התאמה מעולה באופן עקבי או בלימה הדוקה בחלק האחורי של האביזר עשויים שלא לדרוש גז תמיכה. כאן, הבעיה העיקרית היא למנוע שינוי צבע מוגזם של האזור המושפע מחום עקב הצטברות תחמוצת, אשר לאחר מכן דורשת הסרה מכנית. טכנית, אם טמפרטורת הצד האחורי עולה על 500 מעלות צלזיוס, יש צורך בגישה שמרנית יותר בגז כדי להגן על 3 מעלות צלזיוס. 00 מעלות פרנהייט כסף. באופן אידיאלי, הגיבוי צריך להיות מתחת ל-30 PPM O2. היוצא מן הכלל הוא אם החלק האחורי של הריתוך יחורר, טחן וילוך כדי להשיג ריתוך חדירה מלא.
שני הגזים התומכים הנבחרים הם N2 (הזול ביותר) ו-Ar (יקר יותר). עבור מכלולים קטנים או כאשר מקורות Ar זמינים בקלות, ייתכן שיהיה נוח יותר להשתמש בגז זה ולא שווה את החיסכון ב-N2. ניתן להוסיף עד 5% מימן כדי להפחית את החמצון. מגוון אפשרויות מסחריות זמינות, אך תומכים תוצרת בית וסכרי טיהור נפוצים.
תוספת של 10.5% או יותר של כרום היא מה שנותן לנירוסטה את תכונות הנירוסטה שלה. שמירה על תכונות אלה דורשת טכניקה טובה בבחירת גז המגן הנכון לריתוך והגנה על הצד האחורי של המפרק. הנירוסטה היא יקרה, ויש סיבות טובות להשתמש בה. אין טעם לנסות לחתוך פינות כשמדובר בגז מגן או מיגון זה תמיד עושה את זה לעבודות מיגון. עם מפיץ גז מומחה ומומחה מתכות מילוי בבחירת מתכת גז ומתכת מילוי לריתוך נירוסטה.
הישאר מעודכן בחדשות האחרונות, אירועים וטכנולוגיה על כל המתכות משני העלונים החודשיים שלנו שנכתבו אך ורק עבור יצרנים קנדיים!
עכשיו עם גישה מלאה למהדורה הדיגיטלית של Canadian Metalworking, גישה קלה למשאבים יקרי ערך בתעשייה.
עכשיו עם גישה מלאה למהדורה הדיגיטלית של תוצרת קנדה וריתוך, גישה קלה למשאבים יקרי ערך בתעשייה.