Заварувањето на не'рѓосувачки челик бара избор на заштитен гас за да се одржи неговиот металуршки состав и поврзаните физички и механички својства. Вообичаени елементи на заштитен гас за не'рѓосувачки челик вклучуваат аргон, хелиум, кислород, јаглерод диоксид, азот и водород (видете ја Слика 1). Овие гасови се комбинираат во различни соодноси за да одговараат на потребите на различните начини на испорака, типовите на жици, основните легури, посакуваниот профил на перли и брзината на движење.
Поради слабата топлинска спроводливост на не'рѓосувачкиот челик и релативно „ладната“ природа на заварувањето со лачен метал со краток спој и преносен гас (GMAW), процесот бара „три-мешавина“ на гас кој се состои од 85% до 90% хелиум (He), до 10% аргон (Ar) и 2% до 5% јаглерод диоксид (CO2). Вообичаената тројна мешавина содржи 90% He, 7-1/2% Ar и 2-1/2% CO2. Високиот јонизирачки потенцијал на хелиумот го поттикнува создавањето на лак по краток спој; заедно со неговата висока топлинска спроводливост, употребата на He ја зголемува флуидноста на стопениот базен. Ar компонентата на Trimix обезбедува општа заштита на заварската бара, додека CO2 делува како реактивна компонента за стабилизирање на лакот (видете ја Слика 2 за тоа како различните заштитни гасови влијаат на профилот на заварската перла).
Некои тернерни мешавини може да користат кислород како стабилизатор, додека други користат мешавина He/CO2/N2 за да го постигнат истиот ефект. Некои дистрибутери на гас имаат сопствени мешавини на гас кои ги обезбедуваат ветените придобивки. Дилерите ги препорачуваат овие мешавини и за други режими на пренос со ист ефект.
Најголемата грешка што ја прават производителите е обидот да го скратат GMAW не'рѓосувачкиот челик со истата мешавина на гас (75 Ar/25 CO2) како и благиот челик, обично затоа што не сакаат да управуваат со дополнителен цилиндар. Оваа мешавина содржи премногу јаглерод. Всушност, секој заштитен гас што се користи за цврста жица треба да содржи максимум 5% јаглерод диоксид. Употребата на поголеми количини резултира со металургија што повеќе не се смета за легура од L-класа (L-класа има содржина на јаглерод под 0,03%). Вишокот јаглерод во заштитениот гас може да формира хром карбиди, кои ја намалуваат отпорноста на корозија и механичките својства. Саѓи може да се појават и на површината на заварот.
Како забелешка, при избор на метали за кратко спојување на GMAW за основните легури од серијата 300 (308, 309, 316, 347), производителите треба да го изберат LSi степенот. LSi полнилата имаат ниска содржина на јаглерод (0,02%) и затоа се особено препорачани кога постои ризик од меѓугрануларна корозија. Повисоката содржина на силициум ги подобрува својствата на заварувањето, како што е навлажнувањето, за да помогне во израмнувањето на круната на заварот и да се промовира фузија на прстите.
Производителите треба да бидат внимателни при користење на процеси на пренос со краток спој. Нецелосно фузија може да резултира со гаснење со лачен лак, што го прави процесот несоодветен за критични апликации. Во ситуации со голем волумен, ако материјалот може да го издржи својот влез на топлина (≥ 1/16 инч е приближно најтенкиот материјал заварен со употреба на режим на пулсно прскање), преносот со пулсно прскање ќе биде подобар избор. Доколку дебелината на материјалот и локацијата на заварот го поддржуваат тоа, се претпочита пренос со прскање GMAW бидејќи обезбедува поконзистентно фузија.
Овие режими со висок пренос на топлина не бараат He заштитен гас. За заварување со распрскувачко пренесување на легури од серијата 300, вообичаен избор е 98% Ar и 2% реактивни елементи како што се CO2 или O2. Некои мешавини на гас може да содржат и мали количини на N2. N2 има повисок потенцијал за јонизација и топлинска спроводливост, што го поттикнува навлажнувањето и овозможува побрзо движење или подобрена пропустливост; исто така, го намалува дисторзијата.
За пулсирачки распрскувачки пренос GMAW, 100% Ar може да биде прифатлив избор. Бидејќи пулсираната струја го стабилизира лакот, гасот не секогаш бара активни елементи.
Растопениот базен е побавен кај феритните нерѓосувачки челици и дуплексните нерѓосувачки челици (сооднос 50/50 на ферит кон аустенит). За овие легури, мешавина од гас како што е ~70% Ar/~30% He/2% CO2 ќе овозможи подобро навлажнување и ќе ја зголеми брзината на движење (видете ја Слика 3). Слични мешавини може да се користат за заварување на легури на никел, но ќе предизвикаат формирање на никел оксиди на површината на заварот (на пр., додавањето 2% CO2 или O2 е доволно за да се зголеми содржината на оксид, па затоа производителите треба да ги избегнуваат или да бидат подготвени да поминат многу време на нив). Абразивни бидејќи овие оксиди се толку тврди што жичената четка обично нема да ги отстрани).
Производителите користат жици од не'рѓосувачки челик со флуксно јадро за заварување надвор од местото на работа, бидејќи системот на згура во овие жици обезбедува „полица“ што го поддржува базенот за заварување додека се стврднува. Бидејќи составот на флуксот ги ублажува ефектите на CO2, жицата од не'рѓосувачки челик со флуксно јадро е дизајнирана за употреба со мешавини од гасови 75% Ar/25% CO2 и/или 100% CO2. Иако жицата со флуксно јадро може да чини повеќе по фунта, вреди да се напомене дека повисоките брзини на заварување во сите позиции и стапките на таложење може да ги намалат вкупните трошоци за заварување. Покрај тоа, жицата со флуксно јадро користи конвенционален излезен DC со константен напон, што го прави основниот систем за заварување поевтин и помалку сложен од пулсирачките GMAW системи.
За легури од сериите 300 и 400, 100% Ar останува стандарден избор за гасно волфрамово заварување (GTAW). За време на GTAW на некои легури на никел, особено со механизирани процеси, може да се додадат мали количини на водород (до 5%) за да се зголеми брзината на движење (имајте предвид дека за разлика од јаглеродните челици, легури на никел не се склони кон пукање на водород).
За заварување на супердуплекс и супердуплекс нерѓосувачки челици, 98% Ar/2% N2 и 98% Ar/3% N2 се добри избори, соодветно. Хелиум може да се додаде и за да се подобри навлажнувањето за околу 30%. При заварување на супердуплекс или супердуплекс нерѓосувачки челици, целта е да се произведе спој со избалансирана микроструктура од приближно 50% ферит и 50% аустенит. Бидејќи формирањето на микроструктурата зависи од брзината на ладење и бидејќи базенот за TIG заварување брзо се лади, вишокот ферит останува кога се користи 100% Ar. Кога се користи мешавина од гас што содржи N2, N2 се меша во стопениот базен и го поттикнува формирањето на аустенит.
Нерѓосувачкиот челик треба да ги заштити обете страни на спојот за да произведе завршен завар со максимална отпорност на корозија. Незаштитата на задната страна може да резултира со „сахарификација“ или обемна оксидација што може да доведе до дефект на лемењето.
Затегнатите задни фитинзи со постојано одлично прилепување или цврсто задржување на задниот дел од фитингот можеби нема да бараат потпорен гас. Тука, главното прашање е да се спречи прекумерно обезбојување на зоната погодена од топлина поради натрупување на оксид, што потоа бара механичко отстранување. Технички, ако температурата на задната страна надмине 500 степени Фаренхајт, потребен е заштитен гас. Сепак, поконзервативен пристап е да се користат 300 степени Фаренхајт како праг. Идеално, подлогата треба да биде под 30 PPM O2. Исклучок е ако задниот дел од заварот ќе биде издлабен, брусен и заварен за да се постигне целосно пенетрациско заварување.
Двата носечки гаса по избор се N2 (најевтин) и Ar (поскап). За мали склопови или кога изворите на Ar се лесно достапни, можеби е попогодно да се користи овој гас и да не се исплати заштедата на N2. Може да се додаде до 5% водород за да се намали оксидацијата. Достапни се различни комерцијални опции, но вообичаени се домашни потпори и брани за прочистување.
Додавањето на 10,5% или повеќе хром е она што му ги дава на не'рѓосувачкиот челик неговите не'рѓосувачки својства. Одржувањето на овие својства бара добра техника при избор на точен заштитен гас за заварување и заштита на задната страна на спојот. Не'рѓосувачкиот челик е скап и постојат добри причини да се користи. Нема смисла да се обидувате да скратувате кога станува збор за заштитен гас или избор на метали за полнење за ова. Затоа, секогаш има смисла да се работи со стручен дистрибутер на гас и специјалист за метал за полнење при избор на гас и метал за полнење за заварување од не'рѓосувачки челик.
Бидете во тек со најновите вести, настани и технологија за сите метали од нашите два месечни билтени напишани исклучиво за канадски производители!
Сега со целосен пристап до дигиталното издание на канадската металопреработувачка индустрија, лесен пристап до вредни индустриски ресурси.
Сега со целосен пристап до дигиталното издание на „Произведено во Канада“ и „Заварување“, лесен пристап до вредни индустриски ресурси.