უჟანგავი ფოლადის შედუღება მოითხოვს დამცავი აირის შერჩევას მისი მეტალურგიული შემადგენლობისა და მასთან დაკავშირებული ფიზიკური და მექანიკური თვისებების შესანარჩუნებლად. უჟანგავი ფოლადისთვის გავრცელებული დამცავი აირის ელემენტებია არგონი, ჰელიუმი, ჟანგბადი, ნახშირორჟანგი, აზოტი და წყალბადი (იხ. სურათი 1). ეს აირები შერეულია სხვადასხვა თანაფარდობით, რათა დააკმაყოფილოს სხვადასხვა მიწოდების რეჟიმების, მავთულის ტიპების, ბაზისური შენადნობების, სასურველი მძივის პროფილისა და გადაადგილების სიჩქარის საჭიროებები.
უჟანგავი ფოლადის დაბალი თბოგამტარობისა და მოკლე ჩართვის გაზის ლითონის რკალური შედუღების (GMAW) შედარებით „ცივი“ ბუნების გამო, პროცესი მოითხოვს „სამმაგი“ აირს, რომელიც შედგება 85%-დან 90%-მდე ჰელიუმისგან (He), 10%-მდე არგონისგან (Ar) და 2%-დან 5%-მდე ნახშირორჟანგისგან (CO2). სამმაგი ნარევის საერთო ნარევი შეიცავს 90% He-ს, 7-1/2% Ar-ს და 2-1/2% CO2-ს. ჰელიუმის მაღალი იონიზაციის პოტენციალი ხელს უწყობს რკალის წარმოქმნას მოკლე ჩართვის შემდეგ; მის მაღალ თბოგამტარობასთან ერთად, He-ს გამოყენება ზრდის გამდნარი აუზის სითხეს. Trimix-ის Ar კომპონენტი უზრუნველყოფს შედუღების გუბეს ზოგად დაცვას, ხოლო CO2 მოქმედებს როგორც რეაქტიული კომპონენტი რკალის სტაბილიზაციისთვის (იხილეთ სურათი 2 იმის შესახებ, თუ როგორ მოქმედებს სხვადასხვა დამცავი აირები შედუღების მძივის პროფილზე).
ზოგიერთ სამმაგი ნარევში სტაბილიზატორად შეიძლება გამოყენებული იყოს ჟანგბადი, ზოგი კი იგივე ეფექტის მისაღწევად იყენებს He/CO2/N2 ნარევს. ზოგიერთ გაზის დისტრიბუტორს აქვს საკუთარი გაზის ნარევები, რომლებიც დაპირებულ სარგებელს იძლევა. დილერები ასევე გვირჩევენ ამ ნარევებს იგივე ეფექტის მქონე სხვა გადაცემის რეჟიმებისთვისაც.
მწარმოებლების მიერ დაშვებული ყველაზე დიდი შეცდომა არის GMAW უჟანგავი ფოლადის მოკლე ჩართვის მცდელობა იმავე გაზის ნარევით (75 Ar/25 CO2), როგორც რბილი ფოლადის, როგორც წესი, იმიტომ, რომ მათ არ სურთ დამატებითი ცილინდრის მართვა. ეს ნარევი შეიცავს ძალიან ბევრ ნახშირბადს. სინამდვილეში, ნებისმიერი დამცავი გაზი, რომელიც გამოიყენება მყარი მავთულისთვის, უნდა შეიცავდეს მაქსიმუმ 5% ნახშირორჟანგს. უფრო დიდი რაოდენობით გამოყენება იწვევს მეტალურგიას, რომელიც აღარ ითვლება L-კლასის შენადნობად (L-კლასის ნახშირბადის შემცველობა 0.03%-ზე ნაკლებია). დამცავ გაზში ნახშირბადის ჭარბი რაოდენობა იწვევს ქრომის კარბიდების წარმოქმნას, რაც ამცირებს კოროზიის წინააღმდეგობას და მექანიკურ თვისებებს. ჭვარტლი ასევე შეიძლება გაჩნდეს შედუღების ზედაპირზე.
დამატებითი შენიშვნის სახით, 300 სერიის საბაზისო შენადნობების (308, 309, 316, 347) GMAW-ის დამოკლებული შეერთებისთვის ლითონების შერჩევისას, მწარმოებლებმა უნდა აირჩიონ LSi კლასი. LSi შემავსებლებს აქვთ დაბალი ნახშირბადის შემცველობა (0.02%) და ამიტომ განსაკუთრებით რეკომენდებულია, როდესაც არსებობს მარცვლოვანთაშორისი კოროზიის რისკი. სილიციუმის მაღალი შემცველობა აუმჯობესებს შედუღების თვისებებს, როგორიცაა დასველება, რაც ხელს უწყობს შედუღების თავის გაბრტყელებას და ხელს უწყობს შედუღებას ფეხის წვერთან.
მწარმოებლებმა სიფრთხილე უნდა გამოიჩინონ მოკლე ჩართვის გადაცემის პროცესების გამოყენებისას. რკალის ჩაქრობამ შეიძლება გამოიწვიოს არასრული შედუღება, რაც პროცესს კრიტიკული გამოყენებისთვის არასათანადოდ აქცევს. დიდი მოცულობის სიტუაციებში, თუ მასალას შეუძლია გაუძლოს სითბოს მიწოდებას (≥ 1/16 ინჩი დაახლოებით ყველაზე თხელი მასალაა, რომელიც შედუღებულია პულსური შესხურების რეჟიმის გამოყენებით), პულსური შესხურების გადაცემა უკეთესი არჩევანი იქნება. იმ შემთხვევებში, როდესაც მასალის სისქე და შედუღების ადგილმდებარეობა ამას ხელს უწყობს, შესხურების გადაცემა GMAW უპირატესობას ანიჭებს, რადგან ის უზრუნველყოფს უფრო თანმიმდევრულ შედუღებას.
მაღალი სითბოს გადაცემის ეს რეჟიმები არ საჭიროებს He დამცავ გაზს. 300 სერიის შენადნობების შესხურებითი გადაცემის შედუღებისთვის, გავრცელებული არჩევანია 98% Ar და 2% რეაქტიული ელემენტები, როგორიცაა CO2 ან O2. ზოგიერთი აირის ნარევი შეიძლება ასევე შეიცავდეს N2-ის მცირე რაოდენობას. N2-ს აქვს უფრო მაღალი იონიზაციის პოტენციალი და თბოგამტარობა, რაც ხელს უწყობს დასველებას და უზრუნველყოფს უფრო სწრაფ გადაადგილებას ან გაუმჯობესებულ გამტარობას; ის ასევე ამცირებს დამახინჯებას.
იმპულსური შესხურებით გადაცემის GMAW-ისთვის, 100% Ar შეიძლება იყოს მისაღები არჩევანი. რადგან იმპულსური დენი ასტაბილურებს რკალს, გაზს ყოველთვის არ სჭირდება აქტიური ელემენტები.
ფერიტული და დუპლექსური უჟანგავი ფოლადების შემთხვევაში (ფერიტისა და აუსტენიტის 50/50 თანაფარდობა) გამდნარი აუზი უფრო ნელია. ამ შენადნობებისთვის, აირის ნარევი, როგორიცაა ~70% Ar/~30% He/2% CO2, ხელს შეუწყობს უკეთეს დასველებას და გაზრდის მოძრაობის სიჩქარეს (იხილეთ სურათი 3). მსგავსი ნარევების გამოყენება შესაძლებელია ნიკელის შენადნობების შესადუღებლად, მაგრამ ისინი გამოიწვევს ნიკელის ოქსიდების წარმოქმნას შედუღების ზედაპირზე (მაგ., 2% CO2-ის ან O2-ის დამატება საკმარისია ოქსიდის შემცველობის გასაზრდელად, ამიტომ მწარმოებლებმა თავი უნდა აარიდონ მათ ან მზად იყვნენ დიდი დრო დახარჯონ მათზე). აბრაზიული, რადგან ეს ოქსიდები იმდენად მაგარია, რომ მავთულის ჯაგრისი, როგორც წესი, არ აშორებს მათ.
მწარმოებლები იყენებენ ფლუს-გულისებრ უჟანგავი ფოლადის მავთულებს არაადგილობრივი შედუღებისთვის, რადგან ამ მავთულებში არსებული წიდის სისტემა ქმნის „თაროს“, რომელიც იჭერს შედუღების აუზს მისი გამყარებისას. რადგან ფლუს-შემცველობა ამცირებს CO2-ის ეფექტს, ფლუს-გულისებრი უჟანგავი ფოლადის მავთული განკუთვნილია 75% Ar/25% CO2 და/ან 100% CO2 აირის ნარევებთან გამოსაყენებლად. მიუხედავად იმისა, რომ ფლუს-გულისებრი მავთული შეიძლება უფრო ძვირი ღირდეს ფუნტზე, აღსანიშნავია, რომ ყველა პოზიციის შედუღების უფრო მაღალი სიჩქარე და დალექვის სიჩქარე შეიძლება შეამციროს შედუღების საერთო ხარჯები. გარდა ამისა, ფლუს-გულისებრი მავთული იყენებს ჩვეულებრივ მუდმივი ძაბვის DC გამოსავალს, რაც ძირითად შედუღების სისტემას ნაკლებად ძვირადღირებულს და ნაკლებად რთულს ხდის, ვიდრე იმპულსური GMAW სისტემები.
300 და 400 სერიის შენადნობებისთვის, 100% Ar კვლავ სტანდარტულ არჩევანს წარმოადგენს გაზის ვოლფრამის რკალური შედუღებისთვის (GTAW). ზოგიერთი ნიკელის შენადნობის GTAW-ის დროს, განსაკუთრებით მექანიზებული პროცესების დროს, გადაადგილების სიჩქარის გასაზრდელად შეიძლება დაემატოს წყალბადის მცირე რაოდენობა (5%-მდე) (გაითვალისწინეთ, რომ ნახშირბადოვანი ფოლადებისგან განსხვავებით, ნიკელის შენადნობები არ არის მიდრეკილი წყალბადის ბზარებისკენ).
სუპერდუპლექსური და სუპერდუპლექსური უჟანგავი ფოლადების შესადუღებლად, კარგი არჩევანია შესაბამისად 98% Ar/2% N2 და 98% Ar/3% N2. ასევე შესაძლებელია ჰელიუმის დამატება დაახლოებით 30%-ით დასველების უნარის გასაუმჯობესებლად. სუპერდუპლექსური ან სუპერდუპლექსური უჟანგავი ფოლადების შედუღებისას მიზანია შექმნას შეერთება დაბალანსებული მიკროსტრუქტურით, რომელიც დაახლოებით 50% ფერიტსა და 50% აუსტენიტს შეიცავს. რადგან მიკროსტრუქტურის ფორმირება დამოკიდებულია გაგრილების სიჩქარეზე და რადგან TIG შედუღების აუზი სწრაფად ცივდება, 100% Ar-ის გამოყენებისას ჭარბი ფერიტი რჩება. როდესაც გამოიყენება N2-ის შემცველი აირის ნარევი, N2 ურევს გამდნარ აუზიში და ხელს უწყობს აუსტენიტის წარმოქმნას.
უჟანგავი ფოლადი საჭიროებს შეერთების ორივე მხარის დაცვას, რათა უზრუნველყოს მაქსიმალური კოროზიისადმი მდგრადობა. უკანა მხარის დაუცველობამ შეიძლება გამოიწვიოს „შაქარიფიკაცია“ ანუ ფართომასშტაბიანი დაჟანგვა, რამაც შეიძლება გამოიწვიოს შედუღების უკმარისობა.
მჭიდრო კონდახის ფიტინგებს, რომლებსაც აქვთ მუდმივად შესანიშნავი მორგება ან ფიტინგის უკანა მხარეს მჭიდრო შეკავება, შეიძლება არ დასჭირდეთ საყრდენი აირი. აქ მთავარი საკითხია სითბოს ზემოქმედების ქვეშ მყოფი ზონის ზედმეტი ფერის შეცვლის თავიდან აცილება ოქსიდის დაგროვების გამო, რაც შემდეგ მექანიკურ მოცილებას მოითხოვს. ტექნიკურად, თუ უკანა მხარის ტემპერატურა 500 გრადუს ფარენჰეიტს აღემატება, საჭიროა დამცავი აირი. თუმცა, უფრო კონსერვატიული მიდგომაა 300 გრადუსი ფარენჰეიტის გამოყენება, როგორც ზღურბლი. იდეალურ შემთხვევაში, საყრდენი უნდა იყოს 30 PPM O2-ზე ნაკლები. გამონაკლისია, თუ შედუღების უკანა მხარე ამობურცული, დაფქული და შედუღებული იქნება სრული შეღწევადობის შედუღების მისაღწევად.
ორი სასურველი დამხმარე აირია N2 (ყველაზე იაფი) და Ar (უფრო ძვირი). მცირე ზომის შეკრებებისთვის ან როდესაც Ar წყაროები ადვილად ხელმისაწვდომია, შესაძლოა უფრო მოსახერხებელი იყოს ამ აირის გამოყენება და არ ღირდეს N2-ის დაზოგვა. დაჟანგვის შესამცირებლად შესაძლებელია 5%-მდე წყალბადის დამატება. ხელმისაწვდომია კომერციული ვარიანტების მრავალფეროვნება, მაგრამ ხშირია ხელნაკეთი საყრდენები და გამწმენდი კაშხლები.
უჟანგავი ფოლადის უჟანგავი ფოლადის თვისებებს 10.5%-ის ან მეტის დამატება ანიჭებს. ამ თვისებების შენარჩუნება მოითხოვს კარგ ტექნიკას შედუღების დამცავი გაზის სწორი შერჩევისა და შეერთების უკანა მხარის დაცვისას. უჟანგავი ფოლადი ძვირია და მისი გამოყენების კარგი მიზეზები არსებობს. დამცავი გაზის ან შემავსებელი ლითონების არჩევისას აზრი არ აქვს ზედმეტად დაზოგვას. ამიტომ, უჟანგავი ფოლადის შესადუღებლად გაზისა და შემავსებელი ლითონის არჩევისას ყოველთვის აზრი აქვს გამოცდილ გაზის დისტრიბუტორთან და შემავსებელი ლითონის სპეციალისტთან მუშაობას.
იყავით ინფორმირებული ყველა ლითონის შესახებ უახლესი ამბების, ღონისძიებებისა და ტექნოლოგიების შესახებ ჩვენი ორი ყოველთვიური საინფორმაციო ბიულეტენიდან, რომლებიც ექსკლუზიურად კანადელი მწარმოებლებისთვისაა დაწერილი!
ახლა კანადური ლითონის დამუშავების ციფრული გამოცემის სრული წვდომით, ძვირფასი ინდუსტრიული რესურსების მარტივი წვდომით.
ახლა, „დამზადებულია კანადაში“ და „შედუღება“-ს ციფრული გამოცემის სრული წვდომით, მარტივია წვდომა ძვირფას ინდუსტრიულ რესურსებზე.