J: Mēs nesen esam sākuši veikt dažus darbus, kas prasa, lai daži komponenti būtu izgatavoti galvenokārt no 304 nerūsējošā tērauda, ​​kas ir piemetināts pie sevis un uz mīksta tērauda.Mums ir radušās dažas problēmas ar metinājuma plaisāšanu starp nerūsējošo tēraudu un nerūsējošo tēraudu līdz 1,25 collu biezumam.Tika minēts, ka mums ir zems ferīta līmenis.Vai varat paskaidrot, kas tas ir un kā to labot?
A: Tas ir labs jautājums.Jā, mēs varam jums palīdzēt saprast, ko nozīmē zems ferīta līmenis un kā to novērst.
Vispirms apskatīsim nerūsējošā tērauda (SS) definīciju un to, kā ferīts attiecas uz metinātajiem savienojumiem.Melnais tērauds un sakausējumi satur vairāk nekā 50% dzelzs.Tas ietver visus oglekļa un nerūsējošos tēraudus, kā arī dažas citas grupas.Alumīnijs, varš un titāns nesatur dzelzi, tāpēc tie ir lieliski krāsaino metālu sakausējumu piemēri.
Galvenās šī sakausējuma sastāvdaļas ir oglekļa tērauds ar dzelzs saturu vismaz 90% un nerūsējošais tērauds ar dzelzs saturu no 70 līdz 80%.Lai to klasificētu kā SS, tam ir jābūt pievienotam vismaz 11,5% hroma.Hroma līmenis, kas pārsniedz šo minimālo slieksni, veicina hroma oksīda plēves veidošanos uz tērauda virsmām un novērš oksidācijas veidošanos, piemēram, rūsu (dzelzs oksīdu) vai ķīmiskās iedarbības koroziju.
Nerūsējošo tēraudu galvenokārt iedala trīs grupās: austenīta, ferīta un martensīta.To nosaukums cēlies no kristāla struktūras istabas temperatūrā, no kuras tie sastāv.Vēl viena izplatīta grupa ir dupleksais nerūsējošais tērauds, kas ir līdzsvars starp ferītu un austenītu kristāla struktūrā.
Austenīta kategorijas, 300. sērija, satur 16% līdz 30% hroma un 8% līdz 40% niķeļa, veidojot pārsvarā austenīta kristāla struktūru.Tērauda ražošanas procesā tiek pievienoti stabilizatori, piemēram, niķelis, ogleklis, mangāns un slāpeklis, lai palīdzētu veidot austenīta un ferīta attiecību.Dažas izplatītākās kategorijas ir 304, 316 un 347. Nodrošina labu izturību pret koroziju;galvenokārt izmanto pārtikas, ķīmiskajā, farmācijas un kriogēnajā rūpniecībā.Ferīta veidošanās kontrole nodrošina izcilu izturību zemā temperatūrā.
Ferīta SS ir 400. sērijas klase, kas ir pilnībā magnētiska, satur 11,5% līdz 30% hroma, un tai pārsvarā ir ferīta kristāla struktūra.Lai veicinātu ferīta veidošanos, tērauda ražošanas laikā stabilizatori ir hroms, silīcijs, molibdēns un niobijs.Šos SS veidus parasti izmanto automobiļu izplūdes sistēmās un spēka agregātos, un tiem ir ierobežots pielietojums augstā temperatūrā.Vairāki biežāk izmantotie veidi: 405, 409, 430 un 446.
Martensīta kategorijas, ko dēvē arī par 400. sēriju, piemēram, 403, 410 un 440, ir magnētiskas, satur 11,5% līdz 18% hroma, un tām ir martensīta kristāla struktūra.Šai kombinācijai ir viszemākais zelta saturs, tāpēc to ražošana ir vislētākā.Tie nodrošina zināmu izturību pret koroziju, izcilu izturību, un tos parasti izmanto galda piederumos, zobārstniecības un ķirurģijas iekārtās, virtuves traukos un dažu veidu instrumentos.
Metinot nerūsējošo tēraudu, pamatnes veids un tā pielietojums ekspluatācijā noteiks piemēroto izmantojamo pildmetālu.Ja izmantojat aizsarggāzes procesu, jums, iespējams, būs jāpievērš īpaša uzmanība aizsarggāzu maisījumiem, lai novērstu noteiktas problēmas, kas saistītas ar metināšanu.
Lai pielodētu 304 pie sevis, jums būs nepieciešams E308/308L elektrods.“L” apzīmē zemu oglekļa saturu, kas palīdz novērst starpkristālu koroziju.Šo elektrodu oglekļa saturs ir mazāks par 0,03%, ja šī vērtība tiek pārsniegta, palielinās oglekļa nogulsnēšanās risks pie graudu robežām un hroma saistīšanās, veidojot hroma karbīdus, kas efektīvi samazina tērauda izturību pret koroziju.Tas kļūst acīmredzams, ja nerūsējošā tērauda metināto šuvju karstuma ietekmētajā zonā (HAZ) notiek korozija.Vēl viens apsvērums attiecībā uz L kategorijas nerūsējošo tēraudu ir tas, ka tiem ir zemāka stiepes izturība paaugstinātā darba temperatūrā nekā taisnām nerūsējošā tērauda kategorijām.
Tā kā 304 ir austenīta nerūsējošā tērauda tips, atbilstošais metinātais metāls saturēs lielāko daļu austenīta.Tomēr pašā elektrodā būs ferīta stabilizators, piemēram, molibdēns, lai veicinātu ferīta veidošanos metinātajā metālā.Ražotāji parasti norāda tipisku ferīta daudzuma diapazonu metinātajam metālam.Kā minēts iepriekš, ogleklis ir spēcīgs austenīta stabilizators, un šo iemeslu dēļ ir svarīgi novērst tā pievienošanu metinātajam metālam.
Ferīta skaitļi ir iegūti no Šeflera diagrammas un WRC-1992 diagrammas, kurās tiek izmantotas niķeļa un hroma ekvivalenta formulas, lai aprēķinātu vērtību, kas, uzzīmējot diagrammā, dod normalizētu skaitli.Ferīta skaitlis no 0 līdz 7 atbilst metinātajā metālā esošās ferīta kristāla struktūras tilpuma procentuālajai daļai, tomēr, ja procentuālais daudzums ir lielāks, ferīta skaitlis palielinās ātrāk.Atcerieties, ka ferīts SS nav tas pats, kas oglekļa tērauda ferīts, bet gan fāze, ko sauc par delta ferītu.Austenīta nerūsējošais tērauds netiek pakļauts fāzu pārvērtībām, kas saistītas ar augstas temperatūras procesiem, piemēram, termisko apstrādi.
Ferīta veidošanās ir vēlama, jo tas ir elastīgāks par austenītu, taču tas ir jākontrolē.Zemais ferīta saturs dažos gadījumos var nodrošināt metinātām šuvēm izcilu izturību pret koroziju, taču tās ir ļoti pakļautas karstai plaisāšanai metināšanas laikā.Vispārējai lietošanai ferītu skaitam jābūt no 5 līdz 10, taču dažiem lietojumiem var būt nepieciešamas zemākas vai lielākas vērtības.Ferītus var ērti pārbaudīt darba vietā ar ferīta indikatoru.
Tā kā jūs minējāt, ka jums ir problēmas ar plaisāšanu un zemu ferītu līmeni, jums rūpīgi jāizpēta pildmetāls un jāpārliecinās, ka tas ražo pietiekami daudz ferītu — apmēram 8 vajadzētu būt par triku.Turklāt, ja izmantojat loka metināšanu ar plūsmas serdi (FCAW), šajos pildmetālos parasti tiek izmantota 100% oglekļa dioksīda vai 75% argona un 25% CO2 maisījuma aizsarggāze, kas var izraisīt metinātā metāla absorbciju oglekli.Varat pārslēgties uz metāla loka metināšanas (GMAW) procesu un izmantot 98% argona/2% skābekļa maisījumu, lai samazinātu oglekļa nogulšņu iespējamību.
Metinot nerūsējošo tēraudu ar oglekļa tēraudu, jāizmanto pildviela E309L.Šis pildmetāls tiek īpaši izmantots dažādu metālu metināšanai, veidojot noteiktu daudzumu ferīta pēc oglekļa tērauda izšķīdināšanas metināšanā.Tā kā oglekļa tērauds absorbē daļu oglekļa, pildvielas metālam pievieno ferīta stabilizatorus, lai novērstu oglekļa tendenci veidot austenītu.Tas palīdzēs novērst termisku plaisāšanu metināšanas laikā.
Visbeidzot, ja vēlaties salabot karstās plaisas austenīta nerūsējošā tērauda metinātajās šuvēs, pārbaudiet, vai ir pietiekami daudz ferīta pildvielas, un ievērojiet labu metināšanas praksi.Uzturiet siltuma ievadi zem 50 kJ/in, uzturiet mērenu vai zemu starpplūsmas temperatūru un pirms lodēšanas pārliecinieties, ka lodēšanas savienojumi ir tīri.Izmantojiet atbilstošu mērierīci, lai pārbaudītu ferīta daudzumu metinātajā šuvē, mērķējot uz 5-10.
METINĀTĀJS, agrāk saukts par praktisko metināšanu šodien, pārstāv reālus cilvēkus, kas ražo produktus, kurus mēs lietojam un strādājam katru dienu.Šis žurnāls ir kalpojis metināšanas sabiedrībai Ziemeļamerikā vairāk nekā 20 gadus.
Tagad ar pilnu piekļuvi The FABRICATOR digitālajam izdevumam, viegla piekļuve vērtīgiem nozares resursiem.
The Tube & Pipe Journal digitālais izdevums tagad ir pilnībā pieejams, nodrošinot vieglu piekļuvi vērtīgiem nozares resursiem.
Iegūstiet pilnu digitālu piekļuvi žurnālam STAMPING Journal, kurā ir jaunākās tehnoloģijas, labākā prakse un nozares jaunumi metāla štancēšanas tirgum.
Tagad ar pilnu digitālo piekļuvi The Fabricator en Español jums ir viegli piekļūt vērtīgiem nozares resursiem.