S: Son zamanlarda, bazı bileşenlerin öncelikle kendisine ve yumuşak çeliğe kaynaklanmış 304 paslanmaz çelikten yapılmasını gerektiren bazı işler yapmaya başladık.Paslanmaz çelik ile 1,25 inç kalınlığa kadar paslanmaz çelik arasında kaynak çatlaması ile ilgili bazı sorunlar yaşadık.Düşük ferrit seviyelerine sahip olduğumuzdan bahsedildi.Ne olduğunu ve nasıl düzeltileceğini açıklayabilir misiniz?
C: Bu iyi bir soru.Evet, düşük ferritin ne anlama geldiğini ve bunu nasıl önleyeceğinizi anlamanıza yardımcı olabiliriz.
İlk olarak, paslanmaz çeliğin (SS) tanımına ve ferritin kaynaklı bağlantılarla nasıl bir ilişkisi olduğuna bakalım.Siyah çelik ve alaşımları %50'den fazla demir içerir.Bu, tüm karbon ve paslanmaz çeliklerin yanı sıra belirli diğer grupları içerir.Alüminyum, bakır ve titanyum demir içermez, bu nedenle demir dışı alaşımların mükemmel örnekleridir.
Bu alaşımın ana bileşenleri, demir içeriği en az %90 olan karbon çeliği ve %70 ila %80 demir içeriği olan paslanmaz çeliktir.SS olarak sınıflandırılması için en az %11,5 krom katkılı olmalıdır.Bu minimum eşiğin üzerindeki krom seviyeleri, çelik yüzeylerde bir krom oksit filminin oluşumunu teşvik eder ve pas (demir oksit) veya kimyasal saldırı korozyonu gibi oksidasyon oluşumunu önler.
Paslanmaz çelik başlıca üç gruba ayrılır: östenitik, ferritik ve martensitik.Adlarını, oda sıcaklığında oluşturdukları kristal yapıdan alırlar.Diğer bir yaygın grup, kristal yapıdaki ferrit ve östenit arasında bir denge olan dubleks paslanmaz çeliktir.
Östenitik kaliteler, 300 serisi, ağırlıklı olarak östenitik bir kristal yapı oluşturan %16 ila %30 krom ve %8 ila %40 nikel içerir.Östenit-ferrit oranının oluşturulmasına yardımcı olmak için çelik üretim sürecinde nikel, karbon, manganez ve nitrojen gibi dengeleyiciler eklenir.Bazı yaygın kaliteler 304, 316 ve 347'dir. İyi korozyon direnci sağlar;ağırlıklı olarak gıda, kimya, ilaç ve kriyojenik endüstrilerinde kullanılır.Ferrit oluşumunun kontrolü, düşük sıcaklıklarda mükemmel tokluk sağlar.
Ferritik SS, tamamen manyetik olan, %11,5 ila %30 krom içeren ve ağırlıklı olarak ferritik kristal yapıya sahip 400 serisi bir kalitedir.Ferrit oluşumunu teşvik etmek için stabilizatörler, çelik üretimi sırasında krom, silikon, molibden ve niyobyum içerir.Bu tür SS'ler, otomotiv egzoz sistemlerinde ve aktarma organlarında yaygın olarak kullanılır ve sınırlı yüksek sıcaklık uygulamalarına sahiptir.Yaygın olarak kullanılan birkaç tür: 405, 409, 430 ve 446.
403, 410 ve 440 gibi 400 serisi olarak da adlandırılan martensitik kaliteler manyetiktir, %11,5 ila %18 krom içerir ve martensitik kristal yapıya sahiptir.Bu kombinasyon en düşük altın içeriğine sahiptir ve bu da onları üretimi en ucuz hale getirir.Bir miktar korozyon direnci, üstün güç sağlarlar ve sofra takımlarında, dişçilik ve cerrahi ekipmanlarda, pişirme kaplarında ve bazı alet türlerinde yaygın olarak kullanılırlar.
Paslanmaz çeliği kaynak yaptığınızda, alt tabaka tipi ve kullanımdaki uygulaması, kullanılacak uygun dolgu metalini belirleyecektir.Bir koruyucu gaz işlemi kullanıyorsanız, kaynakla ilgili belirli sorunları önlemek için koruyucu gaz karışımlarına özel dikkat göstermeniz gerekebilir.
304'ü kendisine lehimlemek için bir E308/308L elektroduna ihtiyacınız olacaktır."L", taneler arası korozyonu önlemeye yardımcı olan düşük karbon anlamına gelir.Bu elektrotların karbon içeriği %0,03'ten azdır, bu değer aşılırsa, tane sınırlarında karbon birikme riski ve krom karbürler oluşturmak için krom bağı artar, bu da çeliğin korozyon direncini etkili bir şekilde azaltır.Bu, paslanmaz çelik kaynakların ısıdan etkilenen bölgesinde (HAZ) korozyon meydana gelirse belirginleşir.L kalite paslanmaz çelik için bir diğer husus, yüksek çalışma sıcaklıklarında düz paslanmaz çelik kalitelerine göre daha düşük çekme mukavemetine sahip olmalarıdır.
304, östenitik bir paslanmaz çelik türü olduğundan, karşılık gelen kaynak metali östenitin çoğunu içerecektir.Bununla birlikte, elektrotun kendisi, kaynak metalinde ferrit oluşumunu teşvik etmek için molibden gibi bir ferrit stabilizatörü içerecektir.Üreticiler genellikle bir kaynak metali için tipik bir ferrit miktarı aralığı listeler.Daha önce bahsedildiği gibi, karbon güçlü bir östenitik stabilizatördür ve bu nedenlerden dolayı kaynak metaline eklenmesinin önlenmesi esastır.
Ferrit sayıları, tablo üzerinde çizildiğinde normalleştirilmiş bir sayı veren değeri hesaplamak için nikel ve krom eşdeğer formüllerini kullanan Scheffler tablosundan ve WRC-1992 tablosundan türetilmiştir.0 ile 7 arasındaki bir ferrit sayısı, kaynak metalinde bulunan ferritik kristal yapının hacim yüzdesine karşılık gelir, ancak daha yüksek yüzdelerde ferrit sayısı daha hızlı artar.SS'deki ferritin karbon çeliği ferritiyle aynı olmadığını, delta ferrit adı verilen bir faz olduğunu unutmayın.Östenitik paslanmaz çelik, ısıl işlem gibi yüksek sıcaklıktaki işlemlerle ilişkili faz dönüşümlerine uğramaz.
Ferrit oluşumu, östenitten daha sünek olduğu için arzu edilir, ancak kontrol edilmesi gerekir.Düşük ferrit içeriği, bazı uygulamalarda mükemmel korozyon direncine sahip kaynaklar sağlayabilir, ancak bunlar kaynak sırasında sıcak çatlamaya son derece eğilimlidir.Genel kullanım için ferrit sayısı 5 ile 10 arasında olmalıdır ancak bazı uygulamalar daha düşük veya daha yüksek değerler gerektirebilir.Ferrit göstergesi ile işyerinde ferrit kolayca kontrol edilebilir.
Çatlama ve düşük ferrit sorunlarınız olduğundan bahsettiğinize göre, dolgu metalinize yakından bakmalı ve yeterince ferrit ürettiğinden emin olmalısınız - yaklaşık 8, işi görmelidir.Ayrıca, özlü ark kaynağı (FCAW) kullanıyorsanız, bu dolgu metalleri tipik olarak %100 karbon dioksit veya %75 argon ve %25 CO2 karışımı içeren bir koruma gazı kullanır ve bu da kaynak metalinin karbonu emmesine neden olabilir.Metal ark kaynağı (GMAW) işlemine geçebilir ve karbon birikimi olasılığını azaltmak için %98 argon/%2 oksijen karışımı kullanabilirsiniz.
Paslanmaz çeliği karbon çeliğine kaynak yaparken, dolgu malzemesi E309L kullanılmalıdır.Bu dolgu metali, karbon çeliği kaynakta çözündükten sonra belirli bir miktarda ferrit oluşturan farklı metal kaynakları için özel olarak kullanılır.Karbon çeliği bir miktar karbonu emdiği için, karbonun östenit oluşturma eğilimine karşı koymak için dolgu metaline ferrit stabilizatörleri eklenir.Bu, kaynak sırasında termal çatlamayı önlemeye yardımcı olacaktır.
Sonuç olarak, östenitik paslanmaz çelik kaynaklarındaki sıcak çatlakları onarmak istiyorsanız, yeterli ferrit dolgu metali olup olmadığını kontrol edin ve iyi kaynak uygulamalarını izleyin.Isı girişini 50 kJ/in'in altında tutun, geçişler arası orta ve düşük sıcaklıkları koruyun ve lehimlemeden önce lehim bağlantılarının temiz olduğundan emin olun.5-10'u hedefleyerek kaynaktaki ferrit miktarını kontrol etmek için uygun bir gösterge kullanın.
Eskiden Pratik Kaynak Yapan WELDER, her gün kullandığımız ve birlikte çalıştığımız ürünleri yapan gerçek insanları temsil eder.Bu dergi, 20 yılı aşkın bir süredir Kuzey Amerika'daki kaynak topluluğuna hizmet vermektedir.
Şimdi FABRICATOR dijital sürümüne tam erişimle, değerli endüstri kaynaklarına kolay erişim.
The Tube & Pipe Journal'ın dijital baskısı artık tamamen erişilebilir durumdadır ve değerli endüstri kaynaklarına kolay erişim sağlar.
Metal damgalama pazarı için en son teknolojiyi, en iyi uygulamaları ve endüstri haberlerini içeren STAMPING Journal'a tam dijital erişim elde edin.
Artık The Fabricator en Español'a tam dijital erişimle, değerli endüstri kaynaklarına kolayca erişebilirsiniz.