ש: לאחרונה התחלנו לבצע עבודות הדורשות ייצור של רכיבים מסוימים בעיקר מפלדת אל-חלד 304, אשר מרותכת לעצמה ולפלדה רכה. חווינו כמה בעיות עם סדקים בריתוך בין פלדת אל-חלד לפלדת אל-חלד בעובי של עד 1.25 אינץ'. צוין שיש לנו רמות פריט נמוכות. האם תוכל להסביר מה זה וכיצד לתקן את זה?
א: זו שאלה טובה. כן, אנחנו יכולים לעזור לך להבין מה המשמעות של פריט נמוך וכיצד למנוע זאת.
ראשית, בואו נבחן את ההגדרה של פלדת אל-חלד (SS) וכיצד פריט קשור למפרקים מרותכים. פלדה שחורה וסגסוגות שלה מכילות מעל 50% ברזל. זה כולל את כל פלדות הפחמן והאל-חלד, כמו גם קבוצות מסוימות אחרות. אלומיניום, נחושת וטיטניום אינם מכילים ברזל, ולכן הם דוגמאות מצוינות לסגסוגות לא ברזליות.
המרכיבים העיקריים של סגסוגת זו הם פלדת פחמן עם תכולת ברזל של לפחות 90% ופלדת אל-חלד עם תכולת ברזל של 70 עד 80%. כדי לסווגה כפלדת אל-חלד, עליה להכיל לפחות 11.5% כרום. רמות כרום מעל סף מינימלי זה מקדמות היווצרות שכבת תחמוצת כרום על משטחי פלדה ומונעות היווצרות חמצון כגון חלודה (תחמוצת ברזל) או קורוזיה כתוצאה מפגיעה כימית.
פלדת אל-חלד מחולקת בעיקר לשלוש קבוצות: אוסטניטית, פריטית ומרטנזיטית. שמם נובע מהמבנה הגבישי שממנו הן מורכבות בטמפרטורת החדר. קבוצה נפוצה נוספת היא פלדת אל-חלד דופלקס, שהיא איזון בין פריט לאוסטניט במבנה הגבישי.
דרגות אוסטניט, סדרה 300, מכילות 16% עד 30% כרום ו-8% עד 40% ניקל, ויוצרות מבנה גבישי אוסטניטי בעיקרו. מייצבים כגון ניקל, פחמן, מנגן וחנקן מתווספים במהלך תהליך ייצור הפלדה כדי לסייע ביצירת יחס אוסטניט-פריט. כמה דרגות נפוצות הן 304, 316 ו-347. מספק עמידות טובה בפני קורוזיה; משמש בעיקר בתעשיות המזון, הכימיה, התרופות והקריוגניות. שליטה על היווצרות פריט מספקת קשיחות מצוינת בטמפרטורות נמוכות.
פלדה פריטית מסוג SS היא פלדה מסדרה 400 שהיא מגנטית לחלוטין, מכילה 11.5% עד 30% כרום, ובעלת מבנה גבישי פריטי בעיקר. כדי לקדם את היווצרות הפריט, מייצבים כוללים כרום, סיליקון, מוליבדן וניוביום במהלך ייצור הפלדה. סוגים אלה של SS נמצאים בשימוש נפוץ במערכות פליטה ומערכות הנעה לרכב ויש להם יישומים מוגבלים בטמפרטורות גבוהות. מספר סוגים נפוצים: 405, 409, 430 ו-446.
דרגות מרטנזיטיות, המכונות גם סדרת 400, כגון 403, 410 ו-440, הן מגנטיות, מכילות 11.5% עד 18% כרום, ובעלות מבנה גבישי מרטנזיטי. לשילוב זה תכולת הזהב הנמוכה ביותר, מה שהופך אותן לזלות ביותר לייצור. הן מספקות עמידות בפני קורוזיה מסוימת, חוזק מעולה, ומשמשות בדרך כלל בכלי שולחן, ציוד דנטלי וכירורגי, כלי בישול וסוגים מסוימים של כלים.
בעת ריתוך פלדת אל-חלד, סוג המצע והשימוש בו יקבעו את מתכת המילוי המתאימה לשימוש. אם אתם משתמשים בתהליך גז מגן, ייתכן שתצטרכו להקדיש תשומת לב מיוחדת לתערובות גז המגן כדי למנוע בעיות מסוימות הקשורות לריתוך.
כדי להלחים את ה-304 לעצמו, תזדקקו לאלקטרודה E308/308L. "L" מייצג דל פחמן, המסייע במניעת קורוזיה בין-גרגירית. תכולת הפחמן של אלקטרודות אלו נמוכה מ-0.03%, אם חורגים מערך זה, הסיכון לשקיעת פחמן בגבולות הגרעינים ולהיקשרות כרום ליצירת קרבידי כרום עולה, מה שמפחית ביעילות את עמידות הקורוזיה של הפלדה. זה מתברר אם מתרחשת קורוזיה באזור המושפע מחום (HAZ) של ריתוכים מפלדת אל-חלד. שיקול נוסף עבור פלדת אל-חלד דרגה L הוא שיש לה חוזק מתיחה נמוך יותר בטמפרטורות הפעלה גבוהות מאשר פלדות אל-חלד ישרות.
מכיוון ש-304 היא פלדת אל-חלד אוסטניטית, מתכת הריתוך המתאימה תכיל את רוב האוסטניט. עם זאת, האלקטרודה עצמה תכיל מייצב פריט, כגון מוליבדן, כדי לקדם את היווצרות הפריט במתכת הריתוך. יצרנים בדרך כלל מציינים טווח טיפוסי לכמות הפריט עבור מתכת ריתוך. כפי שצוין קודם לכן, פחמן הוא מייצב אוסטניט חזק ומסיבות אלה חיוני למנוע את הוספתו למתכת הריתוך.
מספרי הפריט נגזרים מתרשים שפלר ותרשים WRC-1992, המשתמשים בנוסחאות של שקילות ניקל וכרום כדי לחשב את הערך שכאשר הוא מוצג בטבלה נותן מספר מנורמל. מספר פריט בין 0 ל-7 מתאים לאחוז הנפחי של מבנה הגביש הפריטי הקיים במתכת הריתוך, אולם באחוזים גבוהים יותר, מספר הפריט עולה מהר יותר. זכרו שפריט ב-SS אינו זהה לפריט של פלדת פחמן, אלא פאזה הנקראת דלתא פריט. פלדת אל-חלד אוסטניטית אינה עוברת טרנספורמציות פאזה הקשורות לתהליכי טמפרטורה גבוהה כמו טיפול בחום.
היווצרות פריט רצויה משום שהיא גמישה יותר מאוסטניט, אך יש לשלוט בה. תכולת הפריט הנמוכה יכולה לספק לריתוכים עמידות מצוינת בפני קורוזיה ביישומים מסוימים, אך הם נוטים ביותר לסדיקה בחום במהלך הריתוך. לשימוש כללי, מספר הפריטים צריך להיות בין 5 ל-10, אך יישומים מסוימים עשויים לדרוש ערכים נמוכים או גבוהים יותר. ניתן לבדוק בקלות את הפריטים במקום העבודה בעזרת מחוון פריט.
מאחר שציינת שיש לך בעיות עם סדקים ורמת פריטים נמוכה, עליך לבחון היטב את מתכת המילוי שלך ולוודא שהיא מייצרת מספיק פריטים - בסביבות 8 אמורים להספיק. כמו כן, אם אתה משתמש בריתוך קשת עם ליבת שטף (FCAW), מתכות מילוי אלו משתמשות בדרך כלל בגז מגן של 100% פחמן דו-חמצני או תערובת של 75% ארגון ו-25% CO2, מה שיכול לגרום למתכת הריתוך לספוג פחמן. אתה יכול לעבור לתהליך ריתוך קשת מתכת (GMAW) ולהשתמש בתערובת של 98% ארגון/2% חמצן כדי להפחית את האפשרות של משקעי פחמן.
בעת ריתוך פלדת אל-חלד לפלדת פחמן, יש להשתמש בחומר מילוי E309L. מתכת מילוי זו משמשת במיוחד לריתוך מתכות שונות, ויוצרת כמות מסוימת של פריט לאחר המסת פלדת הפחמן בריתוך. מכיוון שפלדת פחמן סופגת מעט פחמן, מוסיפים מייצבים של פריט למתכת המילוי כדי לנטרל את הנטייה של הפחמן ליצור אוסטניט. זה יסייע במניעת סדקים תרמיים במהלך הריתוך.
לסיכום, אם ברצונכם לתקן סדקים חמים בריתוכים של פלדת אל-חלד אוסטניטית, בדקו כמות מספקת של מתכת מילוי פריט ופעל לפי נוהלי ריתוך נאותים. שמרו על קלט חום מתחת ל-50 קילו-ג'אול/אינץ', שמרו על טמפרטורות בין-מעבר בינוניות עד נמוכות, וודאו שמחברי ההלחמה נקיים לפני ההלחמה. השתמשו במדיד מתאים כדי לבדוק את כמות הפריט בריתוך, כאשר שאפו ל-5-10.
WELDER, שנקרא בעבר Practical Welding Today, מייצג את האנשים האמיתיים שמייצרים את המוצרים שאנו משתמשים בהם ועובדים איתם מדי יום. מגזין זה משרת את קהילת הריתוך בצפון אמריקה כבר למעלה מ-20 שנה.
כעת עם גישה מלאה למהדורה הדיגיטלית של The FABRICATOR, גישה נוחה למשאבים יקרי ערך בתעשייה.
המהדורה הדיגיטלית של כתב העת The Tube & Pipe Journal נגישה כעת במלואה, ומספקת גישה נוחה למשאבים יקרי ערך בתעשייה.
קבלו גישה דיגיטלית מלאה לכתב העת STAMPING, הכולל את הטכנולוגיה העדכנית ביותר, שיטות עבודה מומלצות וחדשות בתעשייה עבור שוק הטבעת המתכת.
כעת, עם גישה דיגיטלית מלאה ל-The Fabricator בספרדית, יש לכם גישה נוחה למשאבים יקרי ערך בתעשייה.