Paslanmaz çeliğe kaynak yapmak, metalürjik bileşimini ve ilgili fiziksel ve mekanik özelliklerini korumak için koruyucu gazın seçilmesini gerektirir. Paslanmaz çelik için yaygın olarak kullanılan koruyucu gaz elementleri arasında argon, helyum, oksijen, karbon dioksit, nitrojen ve hidrojen bulunur (bkz.
Paslanmaz çeliğin zayıf termal iletkenliği ve kısa devre transfer gazı metal ark kaynağının (GMAW) nispeten "soğuk" doğası nedeniyle, işlem %85 ila %90 helyum (He), %10'a kadar Argon (Ar) ve %2 ila %5 Karbon Dioksitten (CO2) oluşan bir "üçlü karışım" gazı gerektirir. Yaygın bir triblend karışımı %90 He, %7-1/2 Ar ve %2-1/2 CO2 içerir. helyumun yüksek iyonlaşma potansiyeli, kısa devreden sonra ark oluşumunu teşvik eder;He kullanımı, yüksek termal iletkenliği ile birleştiğinde, erimiş havuzun akışkanlığını artırır. Trimix'in Ar bileşeni, kaynak birikintisinin genel olarak korunmasını sağlarken, CO2, arkı stabilize etmek için reaktif bir bileşen görevi görür (farklı koruyucu gazların kaynak boncuk profilini nasıl etkilediğini görmek için Şekil 2'ye bakın).
Bazı üçlü karışımlar dengeleyici olarak oksijen kullanırken diğerleri aynı etkiyi elde etmek için He/CO2/N2 karışımı kullanır. Bazı gaz distribütörlerinin vaat edilen faydaları sağlayan tescilli gaz karışımları vardır. Satıcılar ayrıca bu karışımları aynı etkiye sahip diğer iletim modları için önerir.
Üreticilerin yaptığı en büyük hata, GMAW paslanmaz çeliğe yumuşak çelikle aynı gaz karışımıyla (75 Ar/25 CO2) kısa devre yapmaya çalışmaktır, çünkü genellikle fazladan bir silindir kullanmak istemezler. Bu karışım çok fazla karbon içerir. Aslında, yekpare tel için kullanılan herhangi bir koruyucu gaz maksimum %5 karbon dioksit içermelidir. koruyucu gaz, korozyon direncini ve mekanik özellikleri azaltan krom karbürler oluşturabilir. Kaynak yüzeyinde kurum da görünebilir.
Bir yan not olarak, 300 serisi baz alaşımları (308, 309, 316, 347) için GMAW'yi kısaltacak metalleri seçerken, üreticiler LSi derecesini seçmelidir.LSi dolgu maddeleri düşük karbon içeriğine (%0,02) sahiptir ve bu nedenle taneler arası korozyon riski olduğunda özellikle tavsiye edilir.
Üreticiler kısa devre transfer işlemlerini kullanırken dikkatli olmalıdır. Eksik füzyon, ark söndürme nedeniyle süreci kritik uygulamalar için vasatın altında hale getirebilir. Yüksek hacimli durumlarda, malzeme ısı girişini destekleyebilirse (≥ 1/16 inç, darbeli püskürtme modu kullanılarak kaynaklanan yaklaşık en ince malzemedir), darbeli püskürtme aktarımı daha iyi bir seçim olacaktır. Malzeme kalınlığı ve kaynak konumunun bunu desteklediği durumlarda, daha tutarlı bir füzyon sağladığı için püskürtme aktarımı GMAW tercih edilir.
Bu yüksek ısı transfer modları, He koruma gazı gerektirmez. 300 serisi alaşımların sprey transfer kaynağı için, yaygın bir seçim %98 Ar ve CO2 veya O2 gibi %2 reaktif elementlerdir. Bazı gaz karışımları ayrıca az miktarda N2 içerebilir.aynı zamanda distorsiyonu da azaltır.
Darbeli sprey transferi GMAW için %100 Ar kabul edilebilir bir seçim olabilir. Darbeli akım arkı stabilize ettiğinden, gaz her zaman aktif elemanlar gerektirmez.
Eriyik havuzu, ferritik paslanmaz çelikler ve dubleks paslanmaz çelikler için daha yavaştır (ferritin östenite oranı 50/50). Bu alaşımlar için ~%70 Ar/~%30 He/%2 CO2 gibi bir gaz karışımı daha iyi ıslanmayı teşvik eder ve hareket hızını artırır (bkz. Şekil 3). Nikel alaşımlarını kaynaklamak için benzer karışımlar kullanılabilir, ancak kaynak yüzeyinde nikel oksitlerin oluşmasına neden olur (örn., artırmak için %2 CO2 veya O2 eklemek yeterlidir) oksit içeriği, bu nedenle üreticiler bunlardan kaçınmalı veya bunlara çok zaman harcamaya hazırlıklı olmalıdır).Aşındırıcıdır, çünkü bu oksitler o kadar serttir ki, genellikle bir tel fırça onları çıkaramaz).
Üreticiler, yerinde kaynak için özlü paslanmaz çelik teller kullanır çünkü bu tellerdeki cüruf sistemi, katılaşırken kaynak havuzunu destekleyen bir "raf" sağlar. Özlü özlü paslanmaz çelik tel, %75 Ar/%25 CO2 ve/veya %100 CO2 gaz karışımlarıyla kullanılmak üzere tasarlanmıştır. Özlü tel pound başına daha pahalı olsa da, dikkate değer tüm konumlarda daha yüksek kaynak hızları ve biriktirme oranları genel kaynak maliyetlerini azaltabilir. Ek olarak özlü tel, geleneksel bir sabit voltajlı DC çıkışı kullanır, bu da temel kaynak sistemini darbeli GMAW sistemlerinden daha az maliyetli ve daha az karmaşık hale getirir.
300 ve 400 serisi alaşımlar için %100 Ar, gaz tungsten ark kaynağı (GTAW) için standart seçim olmaya devam ediyor. Bazı nikel alaşımlarının GTAW'ı sırasında, özellikle mekanize işlemlerde, ilerleme hızını artırmak için az miktarda hidrojen (%5'e kadar) eklenebilir (karbon çeliklerinden farklı olarak, nikel alaşımlarının hidrojen çatlamasına eğilimli olmadığını unutmayın).
Süper dubleks ve süper dubleks paslanmaz çeliklerin kaynağı için sırasıyla %98 Ar/2% N2 ve %98 Ar/%3 N2 iyi seçeneklerdir. Islanabilirliği yaklaşık %30 artırmak için helyum da eklenebilir. Süper dubleks veya süper dubleks paslanmaz çeliklerin kaynağı yapılırken amaç, yaklaşık %50 ferrit ve %50 östenitten oluşan dengeli bir mikro yapıya sahip bir bağlantı üretmektir. Çünkü mikro yapının oluşumu soğutma hızına bağlıdır ve TIG kaynak havuzu hızla soğur, %100 Ar kullanıldığında fazla ferrit kalır. N2 içeren bir gaz karışımı kullanıldığında, N2 erimiş havuza karışır ve östenit oluşumunu destekler.
Paslanmaz çeliğin, maksimum korozyon direncine sahip bitmiş bir kaynak üretmek için bağlantının her iki tarafını da koruması gerekir. Arka tarafın korunmaması, lehim arızasına yol açabilen "sakkarifikasyon" veya yoğun oksidasyonla sonuçlanabilir.
Tutarlı bir şekilde mükemmel oturan dar uç bağlantı parçaları veya armatürün arkasında sıkı muhafaza, destek gazı gerektirmeyebilir. Burada asıl mesele, oksit oluşumu nedeniyle ısıdan etkilenen bölgenin aşırı renk solmasını önlemektir ve bu durumda mekanik olarak çıkarılması gerekir. Teknik olarak, arka taraf sıcaklığı 500 Fahrenhayt dereceyi aşarsa, koruyucu bir gaz gerekir. Ancak, eşik olarak 300 Fahrenhayt dereceyi kullanmak daha muhafazakar bir yaklaşımdır. 30 PPM O2. İstisna, tam nüfuziyetli bir kaynak elde etmek için kaynağın arkasının oyulması, taşlanması ve kaynaklanmasıdır.
Tercih edilen iki destekleyici gaz N2 (en ucuz) ve Ar'dır (daha pahalı). Küçük gruplar için veya Ar kaynakları hazır olduğunda, bu gazı kullanmak daha uygun olabilir ve N2 tasarrufuna değmez. Oksidasyonu azaltmak için %5'e kadar hidrojen eklenebilir. Çeşitli ticari seçenekler mevcuttur, ancak ev yapımı destekler ve arıtma barajları yaygındır.
%10,5 veya daha fazla krom ilavesi, paslanmaz çeliğe paslanmaz özelliklerini verir. Bu özelliklerin korunması, doğru kaynak koruyucu gazı seçme ve bağlantının arka tarafını koruma konusunda iyi bir teknik gerektirir. Paslanmaz çelik pahalıdır ve onu kullanmak için iyi nedenler vardır. Koruyucu gaz veya bunun için dolgu metalleri seçme söz konusu olduğunda köşeleri kısmaya çalışmanın bir anlamı yoktur. Bu nedenle, paslanmaz çelik kaynağı için bir gaz ve dolgu metali seçerken bilgili bir gaz dağıtıcısı ve dolgu metali uzmanıyla çalışmak her zaman mantıklıdır.
Yalnızca Kanadalı üreticiler için yazılan iki aylık bültenimizden tüm metallerle ilgili en son haberler, etkinlikler ve teknolojilerden haberdar olun!
Artık Canadian Metalworking'in dijital baskısına tam erişimle, değerli endüstri kaynaklarına kolay erişim.
Artık Made in Canada ve Welding'in dijital baskısına tam erişimle, değerli endüstri kaynaklarına kolay erişim.