П: Неодамна почнавме да работиме за да се извршат некои компоненти кои треба да бидат изработени првенствено од нерѓосувачки челик 304, кој е заварен сам за себе и со мек челик. Имавме проблеми со пукање на заварот помеѓу нерѓосувачки челик и нерѓосувачки челик со дебелина до 1,25 инчи. Беше споменато дека имаме ниски нивоа на ферити. Можете ли да објасните што е тоа и како да го поправите?
A: Тоа е добро прашање. Да, можеме да ви помогнеме да разберете што значи низок ферит и како да го спречите.
Прво, да ја разгледаме дефиницијата за не'рѓосувачки челик (SS) и како феритот се однесува на заварените споеви. Црниот челик и легурите содржат над 50% железо. Ова ги вклучува сите јаглеродни и не'рѓосувачки челици, како и одредени други групи. Алуминиумот, бакарот и титаниумот не содржат железо, па затоа се одлични примери за обоени легури.
Главните компоненти на оваа легура се јаглероден челик со содржина на железо од најмалку 90% и не'рѓосувачки челик со содржина на железо од 70 до 80%. За да се класифицира како SS, мора да има додадено најмалку 11,5% хром. Нивоата на хром над овој минимален праг го поттикнуваат формирањето на филм од хром оксид на челичните површини и го спречуваат формирањето на оксидација како што е 'рѓа (железен оксид) или корозија од хемиски напад.
Нерѓосувачкиот челик е главно поделен на три групи: аустенитен, феритен и мартензитен. Нивното име доаѓа од кристалната структура на собна температура од која се составени. Друга вообичаена група е дуплекс не'рѓосувачкиот челик, кој е рамнотежа помеѓу ферит и аустенит во кристалната структура.
Аустенитските степени, серија 300, содржат 16% до 30% хром и 8% до 40% никел, формирајќи претежно аустенитна кристална структура. Стабилизатори како што се никел, јаглерод, манган и азот се додаваат за време на процесот на производство на челик за да помогнат во формирањето на односот аустенит-ферит. Некои вообичаени степени се 304, 316 и 347. Обезбедува добра отпорност на корозија; главно се користи во прехранбената, хемиската, фармацевтската и криогената индустрија. Контролата на формирање на ферити обезбедува одлична цврстина на ниски температури.
Феритниот SS е класа од серијата 400 која е целосно магнетна, содржи 11,5% до 30% хром и има претежно феритна кристална структура. За да се поттикне формирањето на ферит, стабилизаторите вклучуваат хром, силициум, молибден и ниобиум за време на производството на челик. Овие типови на SS најчесто се користат во автомобилските издувни системи и погонски склопови и имаат ограничена примена на високи температури. Неколку најчесто користени типови: 405, 409, 430 и 446.
Мартензитните степени, исто така познати како серија 400, како што се 403, 410 и 440, се магнетни, содржат 11,5% до 18% хром и имаат мартензитна кристална структура. Оваа комбинација има најниска содржина на злато, што ги прави најевтини за производство. Тие обезбедуваат одредена отпорност на корозија, супериорна цврстина и најчесто се користат во прибор за јадење, стоматолошка и хируршка опрема, садови за готвење и некои видови алатки.
Кога заварувате не'рѓосувачки челик, видот на подлогата и нејзината примена во употреба ќе го одредат соодветниот метал за полнење што ќе се користи. Ако користите процес на заштитен гас, можеби ќе треба да обрнете посебно внимание на мешавините на заштитен гас за да спречите одредени проблеми поврзани со заварувањето.
За да го залемите 304 на себе, ќе ви треба електрода E308/308L. „L“ е кратенка за ниска содржина на јаглерод, што помага да се спречи меѓугрануларна корозија. Содржината на јаглерод во овие електроди е помала од 0,03%, ако се надмине оваа вредност, се зголемува ризикот од таложење на јаглерод на границите на зрната и врзување на хром за да се формираат хром карбиди, што ефикасно ја намалува отпорноста на корозија на челикот. Ова станува очигледно ако се појави корозија во зоната погодена од топлина (HAZ) на заварите од не'рѓосувачки челик. Друга работа што треба да се земе предвид за не'рѓосувачкиот челик од класа L е тоа што тие имаат помала затегнувачка цврстина на покачени работни температури од правите не'рѓосувачки челици.
Бидејќи 304 е аустенитен тип на не'рѓосувачки челик, соодветниот метал за заварување ќе содржи поголем дел од аустенитот. Сепак, самата електрода ќе содржи феритен стабилизатор, како што е молибден, за да се поттикне формирањето на ферит во металот за заварување. Производителите обично наведуваат типичен опсег за количината на ферит за металот за заварување. Како што претходно беше споменато, јаглеродот е силен аустенитен стабилизатор и од овие причини е важно да се спречи неговото додавање во металот за заварување.
Феритните броеви се изведени од Шефлеровата шема и шемата WRC-1992, кои користат формули за еквивалент на никел и хром за да ја пресметаат вредноста што кога се прикажува на шемата дава нормализиран број. Феритен број помеѓу 0 и 7 одговара на волуменскиот процент на феритна кристална структура присутна во металот на заварувањето, меѓутоа, при повисоки проценти, феритниот број се зголемува побрзо. Запомнете дека феритот во SS не е ист како феритот од јаглероден челик, туку фаза наречена делта ферит. Аустенитскиот не'рѓосувачки челик не подлежи на фазни трансформации поврзани со процеси на висока температура, како што е термичката обработка.
Формирањето на ферити е пожелно бидејќи е поеластичен од аустенитот, но мора да се контролира. Ниската содржина на ферити може да обезбеди одлична отпорност на корозија на заварите во некои апликации, но тие се исклучително склони кон топло пукање за време на заварувањето. За општа употреба, бројот на ферити треба да биде помеѓу 5 и 10, но некои апликации може да бараат пониски или повисоки вредности. Феритите лесно може да се проверат на работното место со феритен индикатор.
Бидејќи споменавте дека имате проблеми со пукање и ниски ферити, треба внимателно да го погледнете вашиот метал за полнење и да се уверите дека произведува доволно ферити - околу 8 би требало да бидат доволни. Исто така, ако користите заварување со флуксно јадро (FCAW), овие метали за полнење обично користат заштитен гас од 100% јаглерод диоксид или мешавина од 75% аргон и 25% CO2, што може да предизвика металот за заварување да апсорбира јаглерод. Можете да преминете на процес на заварување со метално лачно заварување (GMAW) и да користите мешавина од 98% аргон/2% кислород за да ја намалите можноста за наслаги од јаглерод.
При заварување на не'рѓосувачки челик со јаглероден челик, мора да се користи материјал за полнење E309L. Овој метал за полнење е специјално користен за заварување на различни метали, формирајќи одредена количина ферит откако јаглеродниот челик ќе се раствори во заварот. Бидејќи јаглеродниот челик апсорбира дел од јаглеродот, на металот за полнење се додаваат феритни стабилизатори за да се неутрализира тенденцијата на јаглеродот да формира аустенит. Ова ќе помогне да се спречи термичко пукање за време на заварувањето.
Како заклучок, ако сакате да поправите топли пукнатини во завари од аустенитен не'рѓосувачки челик, проверете дали има доволно феритен полнач и следете ја добрата практика на заварување. Одржувајте го влезот на топлина под 50 kJ/in, одржувајте умерени до ниски температури меѓу премините и осигурајте се дека споевите на лемењето се чисти пред лемењето. Користете соодветен мерач за да ја проверите количината на ферит на заварот, со цел да достигнете 5-10.
WELDER, порано наречен Practical Welding Today, ги претставува вистинските луѓе кои ги прават производите што ги користиме и со кои работиме секој ден. Ова списание ѝ служи на заедницата за заварување во Северна Америка повеќе од 20 години.
Сега со целосен пристап до дигиталното издание на FABRICATOR, лесен пристап до вредни индустриски ресурси.
Дигиталното издание на The Tube & Pipe Journal сега е целосно достапно, овозможувајќи лесен пристап до вредни индустриски ресурси.
Добијте целосен дигитален пристап до STAMPING Journal, кој ги содржи најновите технологии, најдобри практики и вести од индустријата за пазарот за штанцување метал.
Сега со целосен дигитален пристап до The Fabricator на шпански јазик, имате лесен пристап до вредни индустриски ресурси.