D: Avemu cuminciatu pocu fà à fà qualchì travagliu chì richiede chì certi cumpunenti sianu fatti principalmente d'acciaiu inox di qualità 304, chì hè saldatu à sè stessu è à l'acciaiu dolce. Avemu avutu qualchì prublema di crepatura nantu à saldature d'acciaiu inox à acciaio inox finu à 1,25″ di spessore. Hè statu mintuvatu chì avemu un bassu numeru di ferrite. Pudete spiegà ciò chì hè questu è cumu si pò riparà?
A: Questa hè una bona quistione. Iè, pudemu aiutà vi à capisce ciò chì significanu i bassi livelli di ferrite è cumu impedisceli.
Prima, rivedemu a definizione di acciaio inox (SS) è cumu a ferrite si riferisce à i giunti saldati. L'acciaio neru è e leghe cuntenenu più di u 50% di ferru. Questu include tutti l'acciai à u carbone è inossidabili è altri gruppi definiti. L'aluminiu, u rame è u titaniu ùn cuntenenu micca ferru, dunque sò eccellenti esempi di leghe non ferrose.
I cumpunenti principali di sta lega sò l'acciaiu à u carbone cù almenu 90% di ferru è l'acciaiu inox cù 70 à 80% di ferru. Per esse classificatu cum'è acciaio inox, deve avè almenu 11,5% di cromu aghjuntu. I livelli di cromu sopra à sta soglia minima prumove a furmazione di filmi d'ossidu di cromu nantu à e superfici d'acciaiu è impediscenu a furmazione d'ossidazione cum'è a ruggine (ossidu di ferru) o a corrosione causata da attacchi chimichi.
L'acier inox hè divisu principalmente in trè gruppi: austenite, ferrite è martensite. U so nome vene da a struttura cristallina à temperatura ambiente chì li compone. Un altru gruppu cumunu hè l'acier inox duplex, chì hè un equilibriu trà ferrite è austenite in a struttura cristallina.
I gradi austenitici, a serie 300, cuntenenu da 16% à 30% di cromu è da 8% à 40% di nichelu, furmendu una struttura cristallina prevalentemente austenitica. Per prumove a furmazione di u rapportu austenite-ferrite, stabilizzatori cum'è nichelu, carbone, manganese è azotu sò aghjunti durante u prucessu di fabricazione di l'acciaiu. Alcuni gradi cumuni sò 304, 316 è 347. Offrenu una bona resistenza à a corrosione; principalmente utilizatu in applicazioni alimentari, chimiche, farmaceutiche è criogeniche. U cuntrollu di a furmazione di ferrite furnisce una eccellente tenacità à bassa temperatura.
L'acciaio inox ferriticu hè un gradu di a serie 400 chì hè cumpletamente magneticu, cuntene da 11,5% à 30% di cromu è hà una struttura cristallina predominantemente ferritica. Per prumove a furmazione di ferrite, i stabilizzatori includenu cromu, siliciu, molibdenu è niobiu durante a pruduzzione di l'acciaiu. Questi tipi d'acciaio inox sò cumunemente usati in i sistemi di scaricu automobilistici è in e centrali elettriche è anu applicazioni limitate à alta temperatura. Parechji tipi cumunemente usati sò 405, 409, 430 è 446.
I gradi martensitici, ancu identificati da a serie 400 cum'è 403, 410 è 440, sò magnetichi, cuntenenu da 11,5% à 18% di cromu, è anu a martensite cum'è struttura cristallina. Sta cumbinazione hà u cuntenutu d'oru u più bassu, ciò chì li rende i menu cari da pruduce. Offrenu una certa resistenza à a corrosione; una resistenza eccellente; è sò cumunemente usati in stoviglie, apparecchiature dentali è chirurgiche, pentole è certi tipi di strumenti.
Quandu si salda l'acciaio inox, u tipu di substratu è a so applicazione in serviziu determinaranu u metallu d'apportu adattatu da aduprà. Sè vo aduprate un prucessu di prutezzione à gas, pudete avè bisognu di fà una attenzione particulare à e miscele di gas di prutezzione per prevene certi prublemi ligati à a saldatura.
Per saldà u 304 à sè stessu, avete bisognu di un elettrodu E308/308L. A "L" significa bassu cuntenutu di carbone, chì aiuta à prevene a corrosione intergranulare. Quessi elettrodi anu un cuntenutu di carbone inferiore à 0,03%; tuttu ciò chì hè superiore à questu aumenta u risicu di precipitazione di carbone à i limiti di i grani è di cumbinazione cù u cromu per furmà carburi di cromu, riducendu efficacemente a resistenza à a corrosione di l'acciaiu. Questu diventa evidente se a corrosione si verifica in a zona affettata da u calore (HAZ) di i giunti saldati SS. Un'altra considerazione per l'SS di qualità L hè chì anu una resistenza à a trazione più bassa à temperature di serviziu elevate rispetto à i gradi SS diretti.
Siccomu 304 hè un tipu austeniticu di SS, u metallu di saldatura currispundente cuntenerà a maiò parte di l'austenite. Tuttavia, l'elettrodu stessu cuntenerà un stabilizzatore di ferrite, cum'è u molibdenu, per prumove a furmazione di ferrite in u metallu di saldatura. I pruduttori di solitu elencanu una gamma tipica di quantità di ferrite per u metallu di saldatura. Cum'è digià dettu, u carbone hè un forte stabilizzatore austeniticu, è per queste ragioni hè criticu impedisce ch'ellu sia aghjuntu à u metallu di saldatura.
I numeri di ferrite sò derivati ​​da u diagramma di Schaeffler è da u diagramma WRC-1992, chì utilizanu formule equivalenti à u nichel è u cromu per calculà u valore, chì quandu sò tracciati nantu à u diagramma producenu un numeru nurmalizatu. U numeru di ferrite trà 0 è 7 currisponde à a percentuale di vulume di a struttura cristallina di ferrite presente in u metallu di saldatura; tuttavia, à percentuali più elevate, u numeru di ferrite aumenta à un ritmu più veloce. Ricurdatevi chì a ferrite in SS ùn hè micca listessa chè a ferrite di l'acciaiu à u carbonu, ma una fase chjamata ferrite delta. L'SS austeniticu ùn hà micca trasfurmazioni di fase assuciate à prucessi à alta temperatura cum'è u trattamentu termicu.
A furmazione di ferrite hè desiderabile perchè hè più duttile chè l'austenite, ma deve esse cuntrullata. Un bassu numeru di ferrite pò pruduce saldature cù una eccellente resistenza à a corrosione in certe applicazioni, ma sò estremamente propensi à a frattura à caldu durante a saldatura. Per e cundizioni generali d'usu, u numeru di ferrite deve esse trà 5 è 10, ma per certe applicazioni ponu esse richiesti valori più bassi o più alti. E ferriti ponu esse facilmente verificate in u travagliu aduprendu un indicatore di ferrite.
Siccomu avete mintuvatu chì avete prublemi di crepatura è un bassu numeru di ferrite, avete bisognu di fighjà attentamente u vostru metallu d'apportu è assicurassi chì produce abbastanza numeru di ferrite - intornu à 8 duveria aiutà. Inoltre, se utilizate a saldatura à arcu cù anima di flussu (FCAW), questi metalli d'apportu utilizanu tipicamente un gas di prutezzione di diossidu di carbonu à 100% o una mistura di argon à 75% / CO2 à 25%, chì pò causà l'assorbimentu di carbonu in u metallu di saldatura. Pudete vulete passà à un prucessu di saldatura à arcu à gas metallu (GMAW) è aduprà una mistura di argon à 98% / ossigenu à 2% per riduce a pussibilità di l'assorbimentu di carbonu.
Per saldà l'acciaio inox à l'acciaio al carboniu, duvete aduprà materiale d'apportu E309L. Stu metallu d'apportu hè specificamente utilizatu per a saldatura di metalli dissimili è forma una certa quantità di ferrite dopu chì l'acciaio al carboniu hè diluitu in a saldatura. Siccomu una parte di u carbone hè assorbita in l'acciaio al carboniu, i stabilizzatori di ferrite sò aghjunti à u metallu d'apportu per cuntrastà a tendenza di u carbone à furmà austenite. Questu aiuterà à prevene a frattura termica in l'applicazioni di saldatura.
In riassuntu, sè vo vulete eliminà e crepe calde nantu à i giunti saldati in acciaio inox austeniticu, verificate u metallu d'apportu di ferrite adeguatu è seguitate e bone pratiche di saldatura. Mantene l'apportu di calore sottu à 50 kJ/inch, mantene temperature interpass da moderate à basse è assicuratevi chì i giunti di saldatura sianu liberi da ogni contaminazione prima di a saldatura. Aduprate un calibru adattatu per verificà a quantità di ferrite nantu à u giuntu saldatu, puntendu da 5 à 10.
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