V: We zijn onlangs begonnen met wat werk waarbij sommige componenten voornamelijk gemaakt moeten worden van 304 roestvrij staal, dat aan zichzelf en aan zacht staal is gelast.We hebben enkele problemen ondervonden met lasscheuren tussen roestvrij staal en roestvrij staal tot 1,25″ dik.Er werd vermeld dat we een laag ferrietgehalte hebben.Kun je uitleggen wat het is en hoe je het oplost?
A: Dat is een goede vraag.Ja, we kunnen u helpen begrijpen wat laag ferriet betekent en hoe u dit kunt voorkomen.
Laten we eerst eens kijken naar de definitie van roestvrij staal (RVS) en hoe ferriet zich verhoudt tot lasverbindingen.Zwart staal en legeringen bevatten meer dan 50% ijzer.Dit omvat alle koolstof- en roestvrij staalsoorten, evenals bepaalde andere groepen.Aluminium, koper en titanium bevatten geen ijzer, dus het zijn uitstekende voorbeelden van non-ferrolegeringen.
De belangrijkste componenten van deze legering zijn koolstofstaal met een ijzergehalte van minimaal 90% en roestvast staal met een ijzergehalte van 70 tot 80%.Om als SS te worden geclassificeerd, moet er ten minste 11,5% chroom aan zijn toegevoegd.Chroomgehaltes boven deze minimumdrempel bevorderen de vorming van een chroomoxidefilm op stalen oppervlakken en voorkomen de vorming van oxidatie zoals roest (ijzeroxide) of chemische aantastingscorrosie.
Roestvast staal wordt hoofdzakelijk verdeeld in drie groepen: austenitisch, ferritisch en martensitisch.Hun naam komt van de kristalstructuur bij kamertemperatuur waaruit ze zijn samengesteld.Een andere veel voorkomende groep is duplex roestvast staal, een balans tussen ferriet en austeniet in de kristalstructuur.
Austenitische kwaliteiten, 300-serie, bevatten 16% tot 30% chroom en 8% tot 40% nikkel en vormen een overwegend austenitische kristalstructuur.Stabilisatoren zoals nikkel, koolstof, mangaan en stikstof worden tijdens het staalproductieproces toegevoegd om de austeniet-ferrietverhouding te helpen vormen.Enkele veel voorkomende kwaliteiten zijn 304, 316 en 347. Biedt een goede corrosieweerstand;voornamelijk gebruikt in de voedingsmiddelen-, chemische, farmaceutische en cryogene industrie.Beheersing van de ferrietvorming zorgt voor een uitstekende taaiheid bij lage temperaturen.
Ferritic SS is een kwaliteit uit de 400-serie die volledig magnetisch is, 11,5% tot 30% chroom bevat en een overwegend ferritische kristalstructuur heeft.Om de vorming van ferriet te bevorderen, bevatten stabilisatoren tijdens de staalproductie chroom, silicium, molybdeen en niobium.Deze soorten SS worden vaak gebruikt in uitlaatsystemen en aandrijflijnen van auto's en hebben beperkte toepassingen bij hoge temperaturen.Diverse veelgebruikte types: 405, 409, 430 en 446.
Martensitische soorten, ook wel de 400-serie genoemd, zoals 403, 410 en 440, zijn magnetisch, bevatten 11,5% tot 18% chroom en hebben een martensitische kristalstructuur.Deze combinatie heeft het laagste goudgehalte, waardoor ze het minst duur zijn om te produceren.Ze bieden enige corrosieweerstand, superieure sterkte en worden vaak gebruikt in serviesgoed, tandheelkundige en chirurgische apparatuur, kookgerei en sommige soorten gereedschap.
Wanneer u roestvast staal last, bepalen het type ondergrond en de toepassing ervan het juiste toevoegmateriaal dat moet worden gebruikt.Als u een beschermgasproces gebruikt, moet u mogelijk speciale aandacht besteden aan beschermgasmengsels om bepaalde problemen in verband met lassen te voorkomen.
Om de 304 aan zichzelf te solderen heb je een E308/308L elektrode nodig."L" staat voor low carbon, wat interkristallijne corrosie helpt voorkomen.Het koolstofgehalte van deze elektroden is minder dan 0,03%, als deze waarde wordt overschreden, neemt het risico van koolstofafzetting aan de korrelgrenzen en chroombinding om chroomcarbiden te vormen toe, wat de corrosieweerstand van het staal effectief vermindert.Dit wordt duidelijk als er corrosie optreedt in de door hitte beïnvloede zone (HAZ) van roestvaststalen lasnaden.Een andere overweging voor roestvrij staal van klasse L is dat ze een lagere treksterkte hebben bij hogere bedrijfstemperaturen dan rechte soorten roestvrij staal.
Aangezien 304 een austenitisch type roestvast staal is, zal het overeenkomstige lasmetaal het grootste deel van het austeniet bevatten.De elektrode zelf zal echter een ferrietstabilisator bevatten, zoals molybdeen, om de vorming van ferriet in het lasmetaal te bevorderen.Fabrikanten vermelden meestal een typisch bereik voor de hoeveelheid ferriet voor een lasmetaal.Zoals eerder vermeld, is koolstof een sterke austenitische stabilisator en om deze redenen is het essentieel om te voorkomen dat het wordt toegevoegd aan het lasmetaal.
Ferrietgetallen zijn afgeleid van de Scheffler-grafiek en de WRC-1992-grafiek, die nikkel- en chroomequivalentformules gebruiken om de waarde te berekenen die, wanneer uitgezet op de kaart, een genormaliseerd getal oplevert.Een ferrietgetal tussen 0 en 7 komt overeen met het volumepercentage ferritische kristalstructuur aanwezig in het lasmetaal, maar bij hogere percentages neemt het ferrietgetal sneller toe.Onthoud dat ferriet in SS niet hetzelfde is als ferriet van koolstofstaal, maar een fase die delta-ferriet wordt genoemd.Austenitisch roestvrij staal ondergaat geen fasetransformaties die gepaard gaan met processen bij hoge temperaturen, zoals warmtebehandeling.
Ferrietvorming is wenselijk omdat het ductieler is dan austeniet, maar moet worden gecontroleerd.Het lage ferrietgehalte kan in sommige toepassingen lassen een uitstekende corrosieweerstand bieden, maar ze zijn extreem gevoelig voor warmscheuren tijdens het lassen.Voor algemeen gebruik moet het aantal ferrieten tussen 5 en 10 liggen, maar voor sommige toepassingen kunnen lagere of hogere waarden nodig zijn.Ferrieten kunnen eenvoudig op de werkplek worden gecontroleerd met een ferrietindicator.
Aangezien je zei dat je problemen hebt met kraken en lage ferrieten, moet je je toevoegmateriaal goed bekijken en ervoor zorgen dat het voldoende ferrieten produceert - ongeveer 8 zou voldoende moeten zijn.Als u booglassen met fluxkern (FCAW) gebruikt, gebruiken deze toevoegmetalen meestal een beschermgas van 100% koolstofdioxide of een mengsel van 75% argon en 25% CO2, waardoor het lasmetaal koolstof kan absorberen.U kunt overschakelen op het metaalbooglassen (GMAW) en een mengsel van 98% argon/2% zuurstof gebruiken om de kans op koolstofafzetting te verminderen.
Bij het lassen van roestvrij staal op koolstofstaal moet toevoegmateriaal E309L worden gebruikt.Dit vulmetaal wordt speciaal gebruikt voor het lassen van ongelijksoortige metalen, waarbij een bepaalde hoeveelheid ferriet wordt gevormd nadat koolstofstaal in de las is opgelost.Omdat koolstofstaal wat koolstof absorbeert, worden ferrietstabilisatoren aan het vulmetaal toegevoegd om de neiging van koolstof om austeniet te vormen tegen te gaan.Dit helpt thermische scheuren tijdens het lassen te voorkomen.
Tot slot, als u hete scheuren in lassen van austenitisch roestvast staal wilt repareren, controleer dan of er voldoende ferriettoevoegmateriaal is en volg goede laspraktijken.Houd de warmte-invoer onder de 50 kJ/in, handhaaf matige tot lage interpass-temperaturen en zorg ervoor dat de soldeerverbindingen schoon zijn voordat u gaat solderen.Gebruik een geschikte meter om de hoeveelheid ferriet op de las te controleren, streef naar 5-10.
WELDER, voorheen Practical Welding Today genoemd, vertegenwoordigt de echte mensen die de producten maken die we elke dag gebruiken en waarmee we werken.Dit tijdschrift bedient de lasgemeenschap in Noord-Amerika al meer dan 20 jaar.
Nu met volledige toegang tot de digitale editie van The FABRICATOR, gemakkelijke toegang tot waardevolle bronnen uit de industrie.
De digitale editie van The Tube & Pipe Journal is nu volledig toegankelijk en biedt gemakkelijke toegang tot waardevolle bronnen uit de industrie.
Krijg volledige digitale toegang tot het STAMPING Journal, met de nieuwste technologie, best practices en nieuws uit de branche voor de metaalstempelmarkt.
Nu met volledige digitale toegang tot The Fabricator en Español, hebt u gemakkelijk toegang tot waardevolle bronnen uit de industrie.