კ: ჩვენ ახლახან დავიწყეთ გარკვეული სამუშაოების შესრულება, რომლებიც მოითხოვს ზოგიერთი კომპონენტის დამზადებას, ძირითადად, 304 უჟანგავი ფოლადისგან, რომელიც შედუღებულია საკუთარ თავთან და რბილ ფოლადთან. ჩვენ შევხვდით გარკვეულ პრობლემებს უჟანგავ ფოლადსა და უჟანგავ ფოლადს შორის შედუღების ბზარებთან დაკავშირებით 1.25 ინჩამდე სისქის უჟანგავ ფოლადს შორის. აღინიშნა, რომ ფერიტის დონე დაბალია. შეგიძლიათ ახსნათ, რა არის ეს და როგორ გამოვასწოროთ?
ა: კარგი კითხვაა. დიახ, ჩვენ შეგვიძლია დაგეხმაროთ იმის გაგებაში, თუ რას ნიშნავს ფერიტის დაბალი დონე და როგორ ავიცილოთ თავიდან იგი.
პირველ რიგში, მოდით განვიხილოთ უჟანგავი ფოლადის (SS) განმარტება და ფერიტის კავშირი შედუღებულ შეერთებებთან. შავი ფოლადი და მისი შენადნობები 50%-ზე მეტ რკინას შეიცავს. ეს მოიცავს ყველა ნახშირბადოვან და უჟანგავ ფოლადს, ასევე გარკვეულ სხვა ჯგუფებს. ალუმინი, სპილენძი და ტიტანი არ შეიცავს რკინას, ამიტომ ისინი ფერადი შენადნობების შესანიშნავი მაგალითებია.
ამ შენადნობის ძირითადი კომპონენტებია ნახშირბადოვანი ფოლადი, მინიმუმ 90%-იანი რკინის შემცველობით, და უჟანგავი ფოლადი 70-დან 80%-მდე რკინის შემცველობით. უჟანგავი ფოლადის კლასიფიკაციისთვის, მას უნდა ჰქონდეს დამატებული მინიმუმ 11.5% ქრომი. ამ მინიმალურ ზღურბლზე მეტი ქრომის დონე ხელს უწყობს ქრომის ოქსიდის ფენის წარმოქმნას ფოლადის ზედაპირებზე და ხელს უშლის დაჟანგვის, როგორიცაა ჟანგი (რკინის ოქსიდი) ან ქიმიური შეტევით გამოწვეული კოროზიის წარმოქმნას.
უჟანგავი ფოლადი ძირითადად სამ ჯგუფად იყოფა: აუსტენიტური, ფერიტული და მარტენსიტული. მათი სახელწოდება მომდინარეობს ოთახის ტემპერატურაზე არსებული კრისტალური სტრუქტურიდან, რომლისგანაც ისინი შედგება. კიდევ ერთი გავრცელებული ჯგუფია დუპლექსური უჟანგავი ფოლადი, რომელიც კრისტალურ სტრუქტურაში ფერიტსა და აუსტენიტს შორის ბალანსს წარმოადგენს.
აუსტენიტური კლასის 300 სერიის აუსტენიტური კლასის აუსტენიტური კრისტალური სტრუქტურა 16%-დან 30%-მდე ქრომსა და 8%-დან 40%-მდე ნიკელს შეიცავს, რაც უპირატესად აუსტენიტურ კრისტალურ სტრუქტურას ქმნის. ფოლადის დამზადების პროცესში აუსტენიტურ-ფერიტული თანაფარდობის ფორმირებისთვის ემატება სტაბილიზატორები, როგორიცაა ნიკელი, ნახშირბადი, მანგანუმი და აზოტი. ზოგიერთი გავრცელებული კლასია 304, 316 და 347. უზრუნველყოფს კარგ კოროზიისადმი მდგრადობას; ძირითადად გამოიყენება კვების, ქიმიურ, ფარმაცევტულ და კრიოგენულ მრეწველობაში. ფერიტის წარმოქმნის კონტროლი უზრუნველყოფს შესანიშნავ სიმტკიცეს დაბალ ტემპერატურაზე.
ფერიტული SS არის 400 სერიის კლასის პროდუქტი, რომელიც სრულად მაგნიტურია, შეიცავს 11.5%-დან 30%-მდე ქრომს და აქვს უპირატესად ფერიტული კრისტალური სტრუქტურა. ფერიტის წარმოქმნის ხელშესაწყობად, ფოლადის წარმოების დროს სტაბილიზატორები მოიცავს ქრომს, სილიციუმს, მოლიბდენს და ნიობიუმს. ამ ტიპის SS ხშირად გამოიყენება ავტომობილების გამონაბოლქვი სისტემებსა და ძრავებში და შეზღუდულია მაღალ ტემპერატურაზე გამოყენება. რამდენიმე ხშირად გამოყენებული ტიპია: 405, 409, 430 და 446.
მარტენსიტული ჯიშები, რომლებსაც ასევე 400 სერიას უწოდებენ, როგორიცაა 403, 410 და 440, მაგნიტურია, შეიცავს 11.5%-დან 18%-მდე ქრომს და აქვს მარტენსიტული კრისტალური სტრუქტურა. ამ კომბინაციას აქვს ოქროს ყველაზე დაბალი შემცველობა, რაც მათ წარმოებას ყველაზე იაფს ხდის. ისინი უზრუნველყოფენ კოროზიისადმი გარკვეულ წინააღმდეგობას, მაღალ სიმტკიცეს და ხშირად გამოიყენება სუფრის ჭურჭელში, სტომატოლოგიურ და ქირურგიულ აღჭურვილობაში, სამზარეულოს ჭურჭელსა და ზოგიერთი ტიპის ხელსაწყოში.
უჟანგავი ფოლადის შედუღებისას, სუბსტრატის ტიპი და მისი გამოყენება განსაზღვრავს გამოსაყენებელ შესაბამის შემავსებელ ლითონს. თუ იყენებთ დამცავი გაზის პროცესს, შეიძლება განსაკუთრებული ყურადღება მიაქციოთ დამცავი აირების ნარევებს, რათა თავიდან აიცილოთ შედუღებასთან დაკავშირებული გარკვეული პრობლემები.
304-ის თავის თავზე შესადუღებლად დაგჭირდებათ E308/308L ელექტროდი. „L“ ნიშნავს დაბალ ნახშირბადს, რაც ხელს უშლის მარცვლოვანთაშორის კოროზიას. ამ ელექტროდებში ნახშირბადის შემცველობა 0.03%-ზე ნაკლებია, თუ ეს მნიშვნელობა გადააჭარბებს, იზრდება ნახშირბადის დალექვის რისკი მარცვლების საზღვრებთან და ქრომის შეკავშირების შედეგად ქრომის კარბიდების წარმოქმნით, რაც ეფექტურად ამცირებს ფოლადის კოროზიისადმი მდგრადობას. ეს აშკარა ხდება, თუ კოროზია ხდება უჟანგავი ფოლადის შედუღების თერმულად დაზიანებულ ზონაში (HAZ). L კლასის უჟანგავი ფოლადის კიდევ ერთი გასათვალისწინებელი ფაქტორია ის, რომ მათ უფრო დაბალი დაჭიმვის სიმტკიცე აქვთ მომატებულ სამუშაო ტემპერატურაზე, ვიდრე პირდაპირ უჟანგავი ფოლადის კლასის.
ვინაიდან 304 არის აუსტენიტური ტიპის უჟანგავი ფოლადი, შესაბამისი შედუღებული ლითონი შეიცავს აუსტენიტის უმეტეს ნაწილს. თუმცა, თავად ელექტროდი შეიცავს ფერიტის სტაბილიზატორს, როგორიცაა მოლიბდენი, რათა ხელი შეუწყოს ფერიტის წარმოქმნას შედუღებულ ლითონში. მწარმოებლები, როგორც წესი, ასახელებენ ფერიტის რაოდენობის ტიპურ დიაპაზონს შედუღებული ლითონისთვის. როგორც ადრე აღვნიშნეთ, ნახშირბადი ძლიერი აუსტენიტური სტაბილიზატორია და ამ მიზეზების გამო აუცილებელია მისი შედუღებულ ლითონში დამატების თავიდან აცილება.
ფერიტის რიცხვები მიღებულია შეფლერის და WRC-1992 დიაგრამებიდან, რომლებიც იყენებენ ნიკელისა და ქრომის ეკვივალენტურ ფორმულებს იმ მნიშვნელობის გამოსათვლელად, რომელიც დიაგრამაზე გამოსახვისას ნორმალიზებულ რიცხვს იძლევა. 0-დან 7-მდე ფერიტის რიცხვი შეესაბამება შედუღებულ ლითონში არსებული ფერიტული კრისტალური სტრუქტურის მოცულობით პროცენტულ მაჩვენებელს, თუმცა, უფრო მაღალი პროცენტული მაჩვენებლების შემთხვევაში, ფერიტის რიცხვი უფრო სწრაფად იზრდება. გახსოვდეთ, რომ SS-ში ფერიტი არ არის იგივე, რაც ნახშირბადოვანი ფოლადის ფერიტი, არამედ ფაზაა, რომელსაც დელტა ფერიტი ეწოდება. ავსტენიტური უჟანგავი ფოლადი არ განიცდის ფაზურ ტრანსფორმაციებს, რომლებიც დაკავშირებულია მაღალტემპერატურულ პროცესებთან, როგორიცაა თერმული დამუშავება.
ფერიტის წარმოქმნა სასურველია, რადგან ის უფრო დრეკადია, ვიდრე აუსტენიტი, მაგრამ მისი კონტროლი აუცილებელია. ფერიტის დაბალი შემცველობა ზოგიერთ შემთხვევაში შედუღებულ მასალებს შესანიშნავ კოროზიისადმი მდგრადობას ანიჭებს, თუმცა შედუღების დროს ისინი ძალიან მიდრეკილნი არიან ცხელი ბზარების წარმოქმნისკენ. ზოგადი გამოყენებისთვის, ფერიტების რაოდენობა 5-დან 10-მდე უნდა იყოს, თუმცა ზოგიერთ შემთხვევაში შეიძლება საჭირო გახდეს უფრო დაბალი ან მაღალი მნიშვნელობები. ფერიტების შემოწმება სამუშაო ადგილზე ფერიტის ინდიკატორით მარტივად შეიძლება.
რადგან ახსენეთ, რომ პრობლემები გაქვთ ბზარების წარმოქმნასთან და ფერიტების დაბალ შემცველობასთან დაკავშირებით, ყურადღებით უნდა დააკვირდეთ თქვენს შემავსებელ ლითონს და დარწმუნდეთ, რომ ის საკმარის ფერიტებს გამოიმუშავებს - დაახლოებით 8 საკმარისი უნდა იყოს. ასევე, თუ იყენებთ ნაკადის ბირთვიან რკალურ შედუღებას (FCAW), ეს შემავსებელი ლითონები, როგორც წესი, იყენებენ 100% ნახშირორჟანგის შემცველ დამცავ გაზს ან 75% არგონისა და 25% CO2-ის ნარევს, რამაც შეიძლება გამოიწვიოს შედუღებული ლითონის მიერ ნახშირბადის შთანთქმა. ნახშირბადის დეპოზიტების შესაძლებლობის შესამცირებლად შეგიძლიათ გადახვიდეთ ლითონის რკალური შედუღების (GMAW) პროცესზე და გამოიყენოთ 98% არგონი/2% ჟანგბადის ნარევი.
უჟანგავი ფოლადის ნახშირბადოვან ფოლადთან შედუღებისას აუცილებელია შემავსებელი მასალის E309L გამოყენება. ეს შემავსებელი ლითონი სპეციალურად გამოიყენება სხვადასხვა ლითონების შედუღებისთვის და ნახშირბადოვანი ფოლადის შედუღებაში გახსნის შემდეგ წარმოქმნის ფერიტის გარკვეულ რაოდენობას. რადგან ნახშირბადოვანი ფოლადი შთანთქავს ნახშირბადის გარკვეულ ნაწილს, შემავსებელ ლითონს ემატება ფერიტის სტაბილიზატორები, რათა თავიდან იქნას აცილებული ნახშირბადის მიერ აუსტენიტის წარმოქმნის ტენდენცია. ეს ხელს შეუწყობს შედუღების დროს თერმული ბზარების წარმოქმნის თავიდან აცილებას.
დასკვნის სახით, თუ გსურთ აუსტენიტური უჟანგავი ფოლადის შედუღებულ ადგილებში ცხელი ბზარების შეკეთება, შეამოწმეთ ფერიტის შემავსებელი ლითონის საკმარისი რაოდენობა და დაიცავით შედუღების კარგი პრაქტიკა. შეინარჩუნეთ სითბოს მიწოდება 50 კჯ/დმ-ზე ნაკლები, შეინარჩუნეთ საშუალოდან დაბალამდე ტემპერატურა გავლებებს შორის და დარწმუნდით, რომ შედუღების შეერთებები სუფთაა შედუღებამდე. შედუღებამდე ფერიტის რაოდენობის შესამოწმებლად გამოიყენეთ შესაბამისი საზომი, ეცადეთ 5-10-ს მიაღწიოთ.
ჟურნალი „შემდუღებელი“, რომელსაც ადრე „პრაქტიკული შედუღება დღეს“ ერქვა, წარმოადგენს იმ რეალურ ადამიანებს, რომლებიც ამზადებენ იმ პროდუქტებს, რომლებსაც ჩვენ ყოველდღიურად ვიყენებთ და რომლებთანაც ვმუშაობთ. ეს ჟურნალი 20 წელზე მეტია ემსახურება ჩრდილოეთ ამერიკის შემდუღებელთა საზოგადოებას.
ახლა FABRICATOR-ის ციფრულ გამოცემაზე სრული წვდომით, მარტივი წვდომა ძვირფას ინდუსტრიულ რესურსებზე.
„The Tube & Pipe Journal“-ის ციფრული გამოცემა ახლა სრულად ხელმისაწვდომია, რაც უზრუნველყოფს ძვირფასი ინდუსტრიული რესურსების მარტივ წვდომას.
მიიღეთ სრული ციფრული წვდომა STAMPING Journal-ზე, რომელიც შეიცავს უახლეს ტექნოლოგიებს, საუკეთესო პრაქტიკას და ინდუსტრიის სიახლეებს ლითონის შტამპირების ბაზრისთვის.
ახლა, The Fabricator en Español-ზე სრული ციფრული წვდომით, თქვენ გაქვთ მარტივი წვდომა ძვირფას ინდუსტრიულ რესურსებზე.