Sərf olunan materialların sahəsi: ferrit miqdarı ilə çatlama arasındakı əlaqə

S: Bu yaxınlarda bəzi komponentlərin əsasən özünə və yumşaq polada qaynaq edilən 304 dərəcəli paslanmayan poladdan hazırlanmasını tələb edən işlər görməyə başladıq. 1,25 düym qalınlığa qədər paslanmayan poladdan paslanmayan polada qaynaq edərkən bəzi çatlama problemləri ilə qarşılaşdıq. Ferrit sayının aşağı olduğu qeyd edildi. Bunun nə olduğunu və necə düzəldiləcəyini izah edə bilərsinizmi?
A: Bu yaxşı sualdır. Bəli, ferrit sayının aşağı olmasının nə demək olduğunu və bunun qarşısını necə alacağınızı başa düşməyinizə kömək edə bilərik.
Əvvəlcə paslanmayan poladın (PS) tərifini və ferritin qaynaqlanmış birləşmələrlə necə əlaqəli olduğunu nəzərdən keçirək. Qara polad və ərintilər 50%-dən çox dəmir ehtiva edir. Buraya bütün karbon və paslanmayan poladlar və digər müəyyən edilmiş qruplar daxildir. Alüminium, mis və titan dəmir ehtiva etmir, buna görə də onlar dəmirsiz ərintilərin əla nümunələridir.
Bu ərintilərin əsas komponentləri ən azı 90% dəmir tərkibli karbon polad və 70-80% dəmir tərkibli SS-dir. SS kimi təsnif edilmək üçün ən azı 11,5% xrom əlavə olunmalıdır. Bu minimum həddən yuxarı xrom səviyyələri polad səthlərində xrom oksid təbəqələrinin əmələ gəlməsini təşviq edir və pas (dəmir oksidi) və ya kimyəvi hücum nəticəsində yaranan korroziya kimi oksidləşmənin əmələ gəlməsinin qarşısını alır.
SS əsasən üç qrupa bölünür: austenit, ferrit və martensit. Onların adı onları təşkil edən otaq temperaturu kristal quruluşundan gəlir. Digər ümumi qrup isə kristal quruluşunda ferrit və austenit arasında tarazlıq olan dupleks SS-dir.
300 seriyalı Austenitik dərəcələr 16%-dən 30%-ə qədər xrom və 8%-dən 40%-ə qədər nikel ehtiva edir və əsasən austenitik kristal quruluşu əmələ gətirir. Austenitik-ferrit nisbətinin əmələ gəlməsini təşviq etmək üçün polad istehsalı prosesində nikel, karbon, manqan və azot kimi stabilizatorlar əlavə olunur. Bəzi ümumi dərəcələr 304, 316 və 347-dir. Yaxşı korroziyaya davamlılıq təklif edir; əsasən qida, kimya sənayesi, əczaçılıq və kriogen tətbiqlərdə istifadə olunur. Ferrit əmələ gəlməsinin idarə olunması əla aşağı temperatur möhkəmliyi təmin edir.
Ferritik SS, tam maqnit olan, 11,5%-dən 30%-ə qədər xrom ehtiva edən və ferrit üstünlük təşkil edən kristal quruluşa malik 400 seriyalı markadır. Ferritin əmələ gəlməsini təşviq etmək üçün stabilizatorlara polad istehsalı zamanı xrom, silikon, molibden və niobium daxildir. Bu SS növləri ümumiyyətlə avtomobil işlənmiş qaz sistemlərində və elektrik stansiyalarında istifadə olunur və məhdud yüksək temperatur tətbiqlərinə malikdir. Bir neçə geniş istifadə olunan növ 405, 409, 430 və 446-dır.
403, 410 və 440 kimi 400 seriyaları ilə də müəyyən edilən martensit dərəcələri maqnitdir, 11,5%-dən 18%-ə qədər xrom ehtiva edir və kristal quruluşu kimi martensit ehtiva edir. Bu kombinasiya ən aşağı qızıl tərkibinə malikdir və bu da onları istehsal etmək üçün ən ucuz edir. Onlar müəyyən korroziyaya davamlılıq, əla möhkəmlik təmin edir və ümumiyyətlə süfrə qablarında, stomatoloji və cərrahi avadanlıqlarda, mətbəx qablarında və müəyyən növ alətlərdə istifadə olunur.
SS qaynaq edərkən, substratın növü və onun istismarda tətbiqi istifadə ediləcək uyğun doldurucu metalı müəyyən edəcək. Qaz qoruyucu prosesindən istifadə edirsinizsə, qaynaqla əlaqəli müəyyən problemlərin qarşısını almaq üçün qoruyucu qaz qarışıqlarına xüsusi diqqət yetirməyiniz lazım ola bilər.
304-ü özünə lehimləmək üçün sizə E308/308L elektrodu lazımdır. "L" hərfi aşağı karbonlu deməkdir və bu da dənəvərlərarası korroziyanın qarşısını almağa kömək edir. Bu elektrodların karbon tərkibi 0,03%-dən aşağıdır; bundan yuxarı olan hər hansı bir şey, karbonun dənəvər sərhədlərinə çökməsi və xromla birləşərək xrom karbidləri əmələ gətirmə riskini artırır və bu da poladın korroziyaya davamlılığını effektiv şəkildə azaldır. Bu, SS qaynaq birləşmələrinin istilik təsir zonasında (HAZ) korroziya baş verərsə, daha aydın olur. L dərəcəli SS üçün digər bir nəzərə alınmalı məqam, onların yüksək xidmət temperaturlarında birbaşa SS dərəcələrinə nisbətən daha aşağı dartılma gücünə malik olmasıdır.
304 austenitik SS növü olduğundan, müvafiq qaynaq metalı austenitin çox hissəsini ehtiva edəcək. Bununla belə, elektrodun özündə qaynaq metalında ferritin əmələ gəlməsini təşviq etmək üçün molibden kimi ferrit stabilizatoru olacaq. İstehsalçılar adətən qaynaq metalı üçün tipik ferrit miqdarı diapazonunu sadalayırlar. Daha əvvəl qeyd edildiyi kimi, karbon güclü austenitik stabilizatordur və bu səbəblərə görə onun qaynaq metalına əlavə edilməsinin qarşısını almaq vacibdir.
Ferrit ədədləri, dəyəri hesablamaq üçün nikel və xrom ekvivalent düsturlarından istifadə edən Şaffler diaqramından və WRC-1992 diaqramından əldə edilir və bu düsturlar diaqramda göstərildikdə normallaşdırılmış ədəd yaradır. 0 ilə 7 arasındakı ferrit ədədi qaynaq metalında mövcud olan ferrit kristal strukturunun həcm faizinə uyğundur; lakin, daha yüksək faizlərdə ferrit ədədi daha sürətli sürətlə artır. Unutmayın ki, SS-dəki ferrit karbon polad ferritlə eyni deyil, delta ferrit adlanan bir fazadır. Austenitik SS-də istilik emalı kimi yüksək temperatur prosesləri ilə əlaqəli heç bir faz çevrilməsi yoxdur.
Ferritin əmələ gəlməsi arzuolunandır, çünki o, austenitə nisbətən daha çevikdir, lakin nəzarət edilməlidir. Aşağı ferrit sayı bəzi tətbiqlərdə əla korroziyaya davamlı qaynaqlar yarada bilər, lakin qaynaq zamanı isti çatlamağa son dərəcə meyllidir. Ümumi istifadə şərtləri üçün ferrit sayı 5 ilə 10 arasında olmalıdır, lakin bəzi tətbiqlər üçün daha aşağı və ya daha yüksək dəyərlər tələb oluna bilər. Ferritlər ferrit indikatorundan istifadə edərək iş yerində asanlıqla yoxlanıla bilər.
Çatlama problemləriniz və ferrit sayının az olduğunu qeyd etdiyiniz üçün doldurucu metalınıza diqqətlə baxmalı və kifayət qədər ferrit sayı istehsal etdiyinə əmin olmalısınız - təxminən 8 ədəd kömək etməlidir. Bundan əlavə, flüs nüvəli qövs qaynağı (FCAW) istifadə edirsinizsə, bu doldurucu metallar adətən 100% karbon qazı qoruyucu qaz və ya 75% argon/25% CO2 qarışığından istifadə edir ki, bu da qaynaq metalında karbonun udulmasına səbəb ola bilər. Karbon yığılma ehtimalını azaltmaq üçün qaz metal qövs qaynağı (GMAW) prosesinə keçmək və 98% argon/2% oksigen qarışığından istifadə etmək istəyə bilərsiniz.
Karbon poladına SS qaynaq etmək üçün E309L doldurucu materialından istifadə etməlisiniz. Bu doldurucu metal, müxtəlif metalların qaynaqlanması üçün xüsusi olaraq istifadə olunur və karbon poladı qaynağa hopdurulduqdan sonra müəyyən miqdarda ferrit əmələ gətirir. Karbon poladında müəyyən miqdarda karbon udulduğundan, karbonun austenitə meylini aradan qaldırmaq üçün doldurucu metala ferrit stabilizatorları əlavə olunur. Bu, qaynaq tətbiqlərində istilik çatlamasının qarşısını almağa kömək edəcəkdir.
Xülasə, əgər austenitik SS qaynaq birləşmələrindəki isti çatları aradan qaldırmaq istəyirsinizsə, adekvat ferrit doldurucu metalını yoxlayın və yaxşı qaynaq təcrübəsinə əməl edin. İstilik girişini 50 kJ/düymdən aşağı saxlayın, orta və ya aşağı keçid temperaturlarını saxlayın və lehimləmədən əvvəl lehim birləşmələrinin hər hansı bir çirklənmədən təmiz olduğundan əmin olun. Qaynaq birləşməsindəki ferrit miqdarını yoxlamaq üçün müvafiq ölçü cihazından istifadə edin, 5-10 hədəfləyin.
Əvvəllər Practical Welding Today adlanan WELDER jurnalı, hər gün istifadə etdiyimiz və işlədiyimiz məhsulları istehsal edən real insanları nümayiş etdirir. Bu jurnal 20 ildən çoxdur ki, Şimali Amerikadakı qaynaq icmasına xidmət göstərir.
İndi FABRICATOR-un rəqəmsal nəşrinə tam giriş imkanı ilə dəyərli sənaye resurslarına asanlıqla çıxış əldə edə bilərsiniz.
"The Tube & Pipe Journal"ın rəqəmsal nəşri artıq tam əlçatandır və dəyərli sənaye resurslarına asanlıqla çıxış təmin edir.
Metal ştamplama bazarı üçün ən son texnoloji irəliləyişləri, ən yaxşı təcrübələri və sənaye xəbərlərini təqdim edən STAMPING Journal-ın rəqəmsal nəşrinə tam giriş əldə edin.
İndi The Fabricator en Español-un rəqəmsal nəşrinə tam giriş imkanı ilə dəyərli sənaye resurslarına asanlıqla çıxış əldə edə bilərsiniz.


Yazı vaxtı: 14 aprel 2022