K: Neseniai pradėjome darbus, kuriems reikalingi kai kurie komponentai, pagaminti daugiausia iš 304 nerūdijančio plieno, kuris yra suvirinamas su savimi ir su minkštuoju plienu. Susidūrėme su problemomis dėl suvirinimo įtrūkimų tarp nerūdijančio plieno ir iki 1,25 colio storio nerūdijančio plieno. Buvo minėta, kad mūsų ferito lygis yra žemas. Gal galite paaiškinti, kas tai yra ir kaip tai ištaisyti?
A: Geras klausimas. Taip, mes galime padėti jums suprasti, ką reiškia mažas ferito kiekis ir kaip jo išvengti.
Pirmiausia panagrinėkime nerūdijančio plieno (SS) apibrėžimą ir kaip feritas susijęs su suvirintomis jungtimis. Juodajame pliene ir lydiniuose yra daugiau nei 50 % geležies. Tai apima visus anglinius ir nerūdijančius plienus, taip pat tam tikras kitas grupes. Aliuminis, varis ir titanas neturi geležies, todėl jie yra puikūs spalvotųjų metalų lydinių pavyzdžiai.
Pagrindiniai šio lydinio komponentai yra anglinis plienas, kuriame yra ne mažiau kaip 90 % geležies, ir nerūdijantis plienas, kuriame yra 70–80 % geležies. Kad lydinys būtų klasifikuojamas kaip nerūdijantis plienas (SS), jame turi būti ne mažiau kaip 11,5 % chromo. Chromo kiekis, viršijantis šią minimalią ribą, skatina chromo oksido plėvelės susidarymą ant plieno paviršių ir neleidžia susidaryti oksidacijai, pvz., rūdijimui (geležies oksidui) ar cheminei korozijai.
Nerūdijantis plienas daugiausia skirstomas į tris grupes: austenitinį, feritinį ir martensitinį. Jų pavadinimas kilęs iš kristalinės struktūros kambario temperatūroje, iš kurios jie sudaryti. Kita paplitusi grupė yra dupleksinis nerūdijantis plienas, kurio kristalinėje struktūroje yra pusiausvyra tarp ferito ir austenito.
Austenitinės 300 serijos plienas turi 16–30 % chromo ir 8–40 % nikelio, todėl jame vyrauja austenitinė kristalinė struktūra. Plieno gamybos proceso metu pridedama stabilizatorių, tokių kaip nikelis, anglis, manganas ir azotas, kad būtų lengviau susidaryti austenito ir ferito santykiui. Kai kurios įprastos markės yra 304, 316 ir 347. Užtikrina gerą atsparumą korozijai; daugiausia naudojama maisto, chemijos, farmacijos ir kriogeninėje pramonėje. Ferito susidarymo kontrolė užtikrina puikų tvirtumą žemoje temperatūroje.
Feritinis nerūdijančio plieno plienas yra 400 serijos rūšis, visiškai magnetinė, turinti nuo 11,5 % iki 30 % chromo ir daugiausia pasižyminti feritine kristaline struktūra. Siekiant skatinti ferito susidarymą, plieno gamybos metu naudojami stabilizatoriai, tokie kaip chromas, silicis, molibdenas ir niobis. Šio tipo nerūdijančio plieno plienas dažniausiai naudojamas automobilių išmetimo sistemose ir jėgos agregatuose, o aukštos temperatūros pritaikymas yra ribotas. Yra keletas dažniausiai naudojamų tipų: 405, 409, 430 ir 446.
Martensitinės rūšys, dar vadinamos 400 serija, pavyzdžiui, 403, 410 ir 440, yra magnetinės, jose yra nuo 11,5 % iki 18 % chromo ir jos turi martensitinę kristalinę struktūrą. Šis derinys turi mažiausią aukso kiekį, todėl jį pagaminti pigiausia. Jos pasižymi tam tikru atsparumu korozijai, dideliu stiprumu ir dažniausiai naudojamos stalo įrankiams, odontologijos ir chirurgijos įrangai, virtuvės reikmenims ir kai kuriems įrankiams gaminti.
Virinant nerūdijantį plieną, tinkamas užpildo metalas priklausys nuo pagrindo tipo ir jo panaudojimo. Jei naudojate apsauginių dujų procesą, gali tekti atkreipti ypatingą dėmesį į apsauginių dujų mišinius, kad išvengtumėte tam tikrų suvirinimu susijusių problemų.
Norint lituoti 304 plieną prie savęs, reikės E308/308L elektrodo. „L“ reiškia mažai anglies, o tai padeda išvengti tarpkristalinės korozijos. Šių elektrodų anglies kiekis yra mažesnis nei 0,03 %, jei ši vertė viršijama, padidėja anglies nusėdimo grūdelių ribose ir chromo surišimosi su chromo karbidais rizika, o tai efektyviai sumažina plieno atsparumą korozijai. Tai tampa akivaizdu, jei korozija vyksta nerūdijančio plieno suvirinimo siūlių karščio paveiktoje zonoje (HAZ). Kitas aspektas, į kurį reikia atsižvelgti renkantis L klasės nerūdijantį plieną, yra tas, kad esant aukštesnei darbinei temperatūrai, jo tempiamasis stipris yra mažesnis nei tiesioginio nerūdijančio plieno.
Kadangi 304 yra austenitinis nerūdijantis plienas, atitinkamame suvirinimo metale bus didžioji dalis austenito. Tačiau pačiame elektrode bus ferito stabilizatoriaus, pavyzdžiui, molibdeno, kuris skatina ferito susidarymą suvirinimo metale. Gamintojai paprastai nurodo tipinį ferito kiekio suvirinimo metale diapazoną. Kaip minėta anksčiau, anglis yra stiprus austenitinis stabilizatorius, todėl dėl šių priežasčių būtina neleisti jos pridėti prie suvirinimo metalo.
Feritų skaičiai gaunami iš Šeflerio diagramos ir WRC-1992 diagramos, kuriose naudojamos nikelio ir chromo ekvivalentų formulės vertei apskaičiuoti, kurią nubraižius diagramoje gaunamas normalizuotas skaičius. Feritų skaičius nuo 0 iki 7 atitinka suvirinimo metale esančios feritinės kristalinės struktūros tūrio procentą, tačiau esant didesniam procentui, feritų skaičius didėja greičiau. Atminkite, kad nerūdijančio plieno feritas nėra tas pats, kas anglinio plieno feritas, o fazė, vadinama delta feritu. Austenitinis nerūdijantis plienas nevyksta fazinių virsmų, susijusių su aukštos temperatūros procesais, tokiais kaip terminis apdorojimas.
Ferito susidarymas yra pageidautinas, nes jis yra plastiškesnis nei austenitas, tačiau jį reikia kontroliuoti. Mažas ferito kiekis kai kuriais atvejais gali suteikti suvirinimo siūlėms puikų atsparumą korozijai, tačiau suvirinimo metu jos yra labai linkusios į karštus įtrūkimus. Bendram naudojimui feritų skaičius turėtų būti nuo 5 iki 10, tačiau kai kuriais atvejais gali reikėti mažesnių ar didesnių verčių. Feritus galima lengvai patikrinti darbo vietoje naudojant ferito indikatorių.
Kadangi minėjote, kad kyla problemų dėl įtrūkimų ir mažo feritų kiekio, turėtumėte atidžiai patikrinti savo privirinamąjį metalą ir įsitikinti, kad jis gamina pakankamai feritų – apie 8 turėtų pakakti. Be to, jei naudojate fliusinį lankinį suvirinimą (FCAW), šiems privirinamiesiems metalams paprastai naudojamos 100 % anglies dioksido arba 75 % argono ir 25 % CO2 mišinio apsauginės dujos, dėl kurių suvirinimo metalas gali absorbuoti anglį. Galite pereiti prie metalinio lankinio suvirinimo (GMAW) proceso ir naudoti 98 % argono / 2 % deguonies mišinį, kad sumažintumėte anglies nuosėdų susidarymo tikimybę.
Virinant nerūdijantį plieną su angliniu plienu, reikia naudoti užpildą E309L. Šis užpildas specialiai naudojamas skirtingų metalų virinimui, nes ištirpinus anglinį plieną suvirinimo siūlėje, susidaro tam tikras kiekis ferito. Kadangi anglinis plienas sugeria tam tikrą anglies kiekį, į užpildą pridedama ferito stabilizatorių, kad būtų neutralizuota anglies polinkis sudaryti austenitą. Tai padės išvengti terminio įtrūkimo suvirinimo metu.
Apibendrinant, jei norite remontuoti karštus įtrūkimus austenitinio nerūdijančio plieno suvirinimo siūlėse, patikrinkite, ar yra pakankamai ferito užpildo metalo, ir laikykitės geros suvirinimo praktikos. Palaikykite mažesnę nei 50 kJ/col. šilumos tiekimą, palaikykite vidutinę arba žemą tarpsluoksninę temperatūrą ir prieš litavimą įsitikinkite, kad litavimo jungtys yra švarios. Norėdami patikrinti ferito kiekį suvirinimo siūlėje, naudokite tinkamą matuoklį, siekdami, kad jis būtų 5–10.
WELDER, anksčiau vadintas „Practical Welding Today“, atstovauja tikriems žmonėms, kurie gamina produktus, kuriuos naudojame ir su kuriais dirbame kiekvieną dieną. Šis žurnalas jau daugiau nei 20 metų tarnauja suvirintojų bendruomenei Šiaurės Amerikoje.
Dabar su visiška prieiga prie „The FABRICATOR“ skaitmeninio leidimo ir lengva prieiga prie vertingų pramonės išteklių.
Skaitmeninis „The Tube & Pipe Journal“ leidimas dabar yra visiškai prieinamas, suteikiant lengvą prieigą prie vertingų pramonės išteklių.
Gaukite visišką skaitmeninę prieigą prie „STAMPING Journal“, kuriame pateikiamos naujausios technologijos, geriausia praktika ir pramonės naujienos metalo štampavimo rinkoje.
Dabar, turėdami visišką skaitmeninę prieigą prie „The Fabricator en Español“, galite lengvai pasiekti vertingus pramonės išteklius.