Sp.: Við höfum nýlega hafið vinnu sem krefst þess að sumir íhlutir séu aðallega úr 304 ryðfríu stáli, sem er soðið saman við sjálft sig og við mjúkt stál. Við höfum lent í vandræðum með sprungur í suðu milli ryðfríu stáli og ryðfríu stáli allt að 1,25" þykkt. Það var nefnt að við höfum lágt ferrítmagn. Geturðu útskýrt hvað það er og hvernig á að laga það?
A: Það er góð spurning. Já, við getum hjálpað þér að skilja hvað lágt ferrít þýðir og hvernig hægt er að koma í veg fyrir það.
Fyrst skulum við skoða skilgreininguna á ryðfríu stáli (SS) og hvernig ferrít tengist suðusamskeytum. Svart stál og málmblöndur innihalda yfir 50% járn. Þetta nær yfir allt kolefnis- og ryðfrítt stál, sem og ákveðna aðra flokka. Ál, kopar og títan innihalda ekki járn, svo þau eru frábær dæmi um málmblöndur sem ekki eru járn.
Helstu íhlutir þessarar málmblöndu eru kolefnisstál með að minnsta kosti 90% járninnihaldi og ryðfrítt stál með 70 til 80% járninnihaldi. Til að flokkast sem ryðfrítt stál verður það að innihalda að minnsta kosti 11,5% króm. Krómmagn yfir þessum lágmarksþröskuldi stuðlar að myndun krómoxíðfilmu á stályfirborði og kemur í veg fyrir myndun oxunar eins og ryðs (járnoxíð) eða efnatæringar.
Ryðfrítt stál er aðallega skipt í þrjá flokka: austenít, ferrít og martensít. Nafn þeirra kemur frá kristalbyggingunni við stofuhita sem það er samsett úr. Annar algengur flokkur er tvíhliða ryðfrítt stál, sem er jafnvægi milli ferríts og austeníts í kristalbyggingunni.
Austenítísk stál, 300 serían, innihalda 16% til 30% króm og 8% til 40% nikkel, sem myndar aðallega austenítíska kristallabyggingu. Stöðugleikar eins og nikkel, kolefni, mangan og köfnunarefni eru bætt við í stálframleiðsluferlinu til að hjálpa til við að mynda hlutfall austeníts og ferríts. Algengar stáltegundir eru 304, 316 og 347. Veita góða tæringarþol; aðallega notað í matvæla-, efna-, lyfja- og lághitaiðnaði. Stjórnun á ferrítmyndun veitir framúrskarandi seiglu við lágt hitastig.
Ferrítískt stál (SS) er 400-seríu stáltegund sem er fullkomlega segulmagnað, inniheldur 11,5% til 30% króm og hefur aðallega ferrítísk kristallabyggingu. Til að stuðla að myndun ferríts eru stöðugleikaefnin króm, kísill, mólýbden og níóbíum notuð við stálframleiðslu. Þessar gerðir af SS eru almennt notaðar í útblásturskerfum og drifrásum bíla og hafa takmarkaða notkun við háan hita. Nokkrar algengar gerðir eru notaðar: 405, 409, 430 og 446.
Martensítískir flokkar, einnig kallaðir 400 serían, eins og 403, 410 og 440, eru segulmagnaðir, innihalda 11,5% til 18% króm og hafa martensítísk kristallabyggingu. Þessi samsetning hefur lægsta gullinnihaldið, sem gerir þá ódýrasta í framleiðslu. Þeir veita nokkra tæringarþol, yfirburða styrk og eru almennt notaðir í borðbúnað, tannlækna- og skurðlækningatæki, eldhúsáhöld og sumar gerðir verkfæra.
Þegar þú suðar ryðfrítt stál mun gerð undirlagsins og notkun þess ákvarða hvaða fylliefni á að nota. Ef þú notar hlífðargas gætirðu þurft að huga sérstaklega að blöndum hlífðargassins til að koma í veg fyrir ákveðin vandamál sem tengjast suðu.
Til að lóða 304 við sig þarftu E308/308L rafskaut. „L“ stendur fyrir lágt kolefnisinnihald, sem hjálpar til við að koma í veg fyrir tæringu milli korna. Kolefnisinnihald þessara rafskauta er minna en 0,03%, ef farið er yfir þetta gildi eykst hætta á kolefnisútfellingu við kornamörk og krómbindingu til að mynda krómkarbíð, sem dregur verulega úr tæringarþol stálsins. Þetta verður augljóst ef tæring á sér stað í hitaáhrifasvæðinu (HAZ) í suðusömum ryðfríu stáli. Annað sem þarf að hafa í huga varðandi ryðfrítt stál af gæðaflokki L er að það hefur lægri togstyrk við hækkað rekstrarhitastig en beint ryðfrítt stál.
Þar sem 304 er austenítísk gerð af ryðfríu stáli, mun samsvarandi suðumálmur innihalda megnið af austenítinu. Hins vegar mun rafskautið sjálft innihalda ferrítstöðugleika, eins og mólýbden, til að stuðla að myndun ferríts í suðumálminum. Framleiðendur tilgreina venjulega dæmigert bil fyrir magn ferríts fyrir suðumálm. Eins og áður hefur komið fram er kolefni sterkur austenítískur stöðugleikari og af þessum ástæðum er mikilvægt að koma í veg fyrir að það bætist við suðumálminn.
Ferríttölur eru fengnar úr Scheffler-ritinu og WRC-1992-ritinu, sem nota nikkel- og krómjafngildisformúlur til að reikna út gildið sem, þegar það er teiknað á ritið, gefur staðlaða tölu. Ferríttala á milli 0 og 7 samsvarar rúmmálshlutfalli ferrítískra kristallabygginga sem eru til staðar í suðumálminum, en við hærri prósentur eykst ferríttalan hraðar. Hafið í huga að ferrít í SS er ekki það sama og ferrít í kolefnisstáli, heldur fasa sem kallast delta-ferrít. Austenískt ryðfrítt stál gengst ekki undir fasabreytingar sem tengjast háhitaferlum eins og hitameðferð.
Myndun ferríts er æskileg þar sem hún er sveigjanlegri en austenít, en þarf að hafa stjórn á henni. Lágt ferrítinnihald getur veitt suðusamstæðum framúrskarandi tæringarþol í sumum tilfellum, en þær eru afar viðkvæmar fyrir heitsprungum við suðu. Til almennrar notkunar ætti fjöldi ferríta að vera á milli 5 og 10, en í sumum tilfellum gæti þurft lægri eða hærri gildi. Hægt er að athuga ferrít auðveldlega á vinnustað með ferrítmæli.
Þar sem þú nefndir að þú eigir í vandræðum með sprungur og lágt ferrítmagn, ættirðu að skoða fylliefnið þitt vel og ganga úr skugga um að það framleiði nægilega mikið af ferrítum – um 8 ættu að duga. Einnig, ef þú notar flúxkjarna bogasuðu (FCAW), nota þessi fylliefni venjulega hlífðargas sem er 100% koltvísýringur eða blöndu af 75% argoni og 25% CO2, sem getur valdið því að suðuefnið gleypir kolefni. Þú getur skipt yfir í málmbogasuðu (GMAW) og notað 98% argon/2% súrefnisblöndu til að draga úr líkum á kolefnisútfellingum.
Þegar ryðfrítt stál er suðað við kolefnisstál verður að nota fylliefnið E309L. Þetta fylliefni er sérstaklega notað við suðu á ólíkum málmum og myndar ákveðið magn af ferríti eftir að kolefnisstál hefur leyst upp í suðunni. Þar sem kolefnisstál gleypir kolefni eru ferrítstöðugleikar bætt við fylliefnið til að vinna gegn tilhneigingu kolefnisins til að mynda austenít. Þetta mun hjálpa til við að koma í veg fyrir hitasprungur við suðu.
Að lokum, ef þú vilt gera við heitar sprungur í suðu úr austenítískum ryðfríu stáli, athugaðu hvort nægilegt ferrítfylliefni sé til staðar og fylgdu góðum suðuvenjum. Haltu hitainntaki undir 50 kJ/tommu, viðhaldðu miðlungs til lágum hitastigi milli suðuleiða og vertu viss um að lóðsamskeytin séu hrein áður en lóðað er. Notaðu viðeigandi mæli til að athuga magn ferríts á suðunni, miðaðu við 5-10.
WELDER, áður kallað Practical Welding Today, stendur fyrir raunverulegt fólk sem framleiðir vörurnar sem við notum og vinnum með á hverjum degi. Þetta tímarit hefur þjónað suðusamfélaginu í Norður-Ameríku í yfir 20 ár.
Nú með fullum aðgangi að stafrænu útgáfunni af FABRICATOR, auðveldum aðgangi að verðmætum auðlindum fyrir atvinnulífið.
Stafræna útgáfan af The Tube & Pipe Journal er nú aðgengileg að fullu og veitir auðveldan aðgang að verðmætum auðlindum í greininni.
Fáðu aðgang að STAMPING tímaritinu með stafrænum upplýsingum um nýjustu tækni, bestu starfsvenjur og fréttir af málmstimplunarmarkaðinum.
Nú með fullum stafrænum aðgangi að The Fabricator á spænsku hefur þú auðveldan aðgang að verðmætum auðlindum í greininni.