K: Olemme hiljattain alkaneet tehdä töitä, jotka edellyttävät joidenkin komponenttien valmistamista pääasiassa ruostumattomasta 304-teräksestä, joka on hitsattu itseensä ja pehmeään teräkseen.Meillä on ollut ongelmia hitsaushalkeilussa ruostumattoman teräksen ja ruostumattoman teräksen välillä, jonka paksuus on enintään 1,25 tuumaa.Mainittiin, että meillä on alhaiset ferriittitasot.Voitko selittää, mikä se on ja miten se korjataan?
V: Se on hyvä kysymys.Kyllä, voimme auttaa sinua ymmärtämään mitä alhainen ferriitti tarkoittaa ja miten sitä voidaan estää.
Katsotaanpa ensin ruostumattoman teräksen (SS) määritelmää ja kuinka ferriitti liittyy hitsausliitoksiin.Musta teräs ja seokset sisältävät yli 50 % rautaa.Tämä sisältää kaikki hiili- ja ruostumattomat teräkset sekä tietyt muut ryhmät.Alumiini, kupari ja titaani eivät sisällä rautaa, joten ne ovat erinomaisia ​​esimerkkejä ei-rautametalliseoksista.
Tämän seoksen pääkomponentit ovat hiiliteräs, jonka rautapitoisuus on vähintään 90 %, ja ruostumaton teräs, jonka rautapitoisuus on 70–80 %.Jotta se voidaan luokitella SS:ksi, siihen on lisättävä vähintään 11,5 % kromia.Tämän vähimmäiskynnyksen ylittävät kromipitoisuudet edistävät kromioksidikalvon muodostumista teräspinnoille ja estävät hapettumisen, kuten ruosteen (rautaoksidin) tai kemiallisen syöpymiskorroosion muodostumista.
Ruostumaton teräs jaetaan pääasiassa kolmeen ryhmään: austeniittiseen, ferriittiseen ja martensiittiseen.Niiden nimi tulee huoneenlämpötilassa olevasta kiderakenteesta, josta ne koostuvat.Toinen yleinen ryhmä on duplex ruostumaton teräs, joka on tasapaino ferriitin ja austeniitin välillä kiderakenteessa.
Austeniittiset laadut, 300-sarja, sisältävät 16-30 % kromia ja 8-40 % nikkeliä muodostaen pääosin austeniittisen kiderakenteen.Stabilisaattoreita, kuten nikkeliä, hiiltä, ​​mangaania ja typpeä, lisätään teräksenvalmistusprosessin aikana austeniitti-ferriitti-suhteen muodostamiseen.Joitakin yleisiä laatuja ovat 304, 316 ja 347. Tarjoaa hyvän korroosionkestävyyden;käytetään pääasiassa elintarvike-, kemian-, lääke- ja kryogeeniteollisuudessa.Ferriitin muodostumisen hallinta tarjoaa erinomaisen sitkeyden alhaisissa lämpötiloissa.
Ferritic SS on 400-sarjan laatu, joka on täysin magneettinen, sisältää 11,5–30 % kromia ja jonka kiderakenne on pääasiassa ferriittistä.Ferriitin muodostumisen edistämiseksi stabilointiaineita ovat kromi, pii, molybdeeni ja niobium teräksen valmistuksen aikana.Tällaisia ​​SS-tyyppejä käytetään yleisesti autojen pakojärjestelmissä ja voimansiirroissa, ja niitä voidaan käyttää vain rajoitetusti korkeissa lämpötiloissa.Useita yleisesti käytettyjä tyyppejä: 405, 409, 430 ja 446.
Martensiittiset laadut, joita kutsutaan myös 400-sarjaksi, kuten 403, 410 ja 440, ovat magneettisia, sisältävät 11,5–18 % kromia ja niillä on martensiittinen kiderakenne.Tällä yhdistelmällä on alhaisin kultapitoisuus, mikä tekee niistä halvimpia valmistaa.Ne tarjoavat jonkin verran korroosionkestävyyttä, ylivoimaista lujuutta, ja niitä käytetään yleisesti astioissa, hammaslääketieteellisissä ja kirurgisissa laitteissa, keittiövälineissä ja tietyissä työkaluissa.
Kun hitsaat ruostumatonta terästä, alustan tyyppi ja sen käyttö käyttötarkoituksessa määräävät sopivan käytettävän täytemetallin.Jos käytät suojakaasuprosessia, saatat joutua kiinnittämään erityistä huomiota suojakaasuseoksiin tiettyjen hitsaukseen liittyvien ongelmien estämiseksi.
Tarvitset E308/308L-elektrodin juottaaksesi 304:n itseensä."L" tarkoittaa vähähiilistä, mikä auttaa estämään rakeiden välistä korroosiota.Näiden elektrodien hiilipitoisuus on alle 0,03 %, jos tämä arvo ylittyy, riski hiilen kertymisestä raerajoille ja kromin sitoutumisesta kromikarbidien muodostamiseksi kasvaa, mikä vähentää tehokkaasti teräksen korroosionkestävyyttä.Tämä käy ilmi, jos ruostumattoman teräksen hitsien lämpövaikutusvyöhykkeellä (HAZ) tapahtuu korroosiota.Toinen L-luokan ruostumattoman teräksen huomioitava seikka on, että niillä on pienempi vetolujuus korkeissa käyttölämpötiloissa kuin suorilla ruostumattomilla teräslaaduilla.
Koska 304 on austeniittista ruostumattoman teräksen tyyppiä, vastaava hitsausmetalli sisältää suurimman osan austeniitista.Itse elektrodi sisältää kuitenkin ferriittistabilisaattoria, kuten molybdeeniä, edistämään ferriitin muodostumista hitsimetallissa.Valmistajat ilmoittavat yleensä tyypillisen alueen ferriitin määrälle hitsausmetallia varten.Kuten aiemmin mainittiin, hiili on vahva austeniittista stabilointiaine ja näistä syistä on olennaista estää sen lisääminen hitsimetalliin.
Ferriittiluvut on johdettu Scheffler- ja WRC-1992-kaaviosta, jotka laskevat nikkelin ja kromin ekvivalenttisten kaavojen avulla arvon, joka kaavioon piirrettynä antaa normalisoidun luvun.Ferriittiluku välillä 0-7 vastaa hitsimetallissa olevan ferriittisen kiderakenteen tilavuusprosenttia, mutta korkeammilla prosenttiosuuksilla ferriittiluku kasvaa nopeammin.Muista, että SS:n ferriitti ei ole sama kuin hiiliteräsferriitti, vaan faasi, jota kutsutaan delta-ferriitiksi.Austeniittiseen ruostumattomaan teräkseen ei tapahdu faasimuutoksia, jotka liittyvät korkean lämpötilan prosesseihin, kuten lämpökäsittelyyn.
Ferriitin muodostus on toivottavaa, koska se on sitkeämpää kuin austeniitti, mutta sitä on valvottava.Alhainen ferriittipitoisuus voi tarjota hitseille erinomaisen korroosionkestävyyden joissakin sovelluksissa, mutta ne ovat erittäin alttiita kuumahalkeilulle hitsauksen aikana.Yleisessä käytössä ferriittien lukumäärän tulisi olla 5-10, mutta joissakin sovelluksissa voidaan vaatia pienempiä tai suurempia arvoja.Ferriitit on helppo tarkistaa työpaikalla ferriittimittarilla.
Koska mainitsit, että sinulla on ongelmia halkeilun ja alhaisten ferriittien kanssa, sinun tulee tarkastella täytemetalliasi tarkasti ja varmistaa, että se tuottaa tarpeeksi ferriittejä – noin 8:n pitäisi toimia.Lisäksi, jos käytät täytekaarihitsausta (FCAW), nämä täytemetallit käyttävät tyypillisesti suojakaasua, jossa on 100 % hiilidioksidia tai seosta, jossa on 75 % argonia ja 25 % CO2, mikä voi saada hitsimetallin imemään hiiltä.Voit siirtyä metallikaarihitsaukseen (GMAW) ja käyttää 98 % argon/2 % happiseosta vähentääksesi hiilikertymien mahdollisuutta.
Hitsattaessa ruostumatonta terästä hiiliteräkseen on käytettävä täyteainetta E309L.Tätä täytemetallia käytetään erityisesti erilaisten metallien hitsaukseen, jolloin se muodostaa tietyn määrän ferriittiä sen jälkeen, kun hiiliteräs on liuennut hitsiin.Koska hiiliteräs imee jonkin verran hiiltä, ​​täytemetalliin lisätään ferriittistabilisaattoreita estämään hiilen taipumusta muodostaa austeniittia.Tämä auttaa estämään lämpöhalkeilua hitsauksen aikana.
Lopuksi, jos haluat korjata austeniittisen ruostumattoman teräksen hitsien kuumahalkeamat, tarkista, että ferriittitäytemetallia on riittävästi ja noudata hyvää hitsauskäytäntöä.Säilytä lämmöntuotto alle 50 kJ/in, säilytä kohtalainen tai alhainen päästöjen välinen lämpötila ja varmista, että juotosliitokset ovat puhtaat ennen juottamista.Käytä sopivaa mittaria tarkistaaksesi ferriitin määrä hitsauksessa, tavoitteena 5-10.
WELDER, aiemmin nimeltään Practical Welding Today, edustaa todellisia ihmisiä, jotka valmistavat käyttämiämme tuotteita ja joiden kanssa työskentelemme päivittäin.Tämä lehti on palvellut hitsausyhteisöä Pohjois-Amerikassa yli 20 vuoden ajan.
Nyt täysi pääsy FABRICATOR-digitaaliversioon, helppo pääsy arvokkaisiin alan resursseihin.
The Tube & Pipe Journalin digitaalinen painos on nyt täysin saatavilla, ja se tarjoaa helpon pääsyn arvokkaisiin teollisuuden resursseihin.
Hanki täydellinen digitaalinen pääsy STAMPING Journaliin, joka sisältää viimeisintä teknologiaa, parhaita käytäntöjä ja alan uutisia metallileimausmarkkinoille.
Nyt kun sinulla on täysi digitaalinen pääsy The Fabricator en Españoliin, pääset helposti käsiksi arvokkaisiin alan resursseihin.