ప్రశ్న: మేము ఇటీవల ఒక పనిని ప్రారంభించాము, దీనిలో కొన్ని భాగాలను ప్రధానంగా 304 స్టెయిన్‌లెస్ స్టీల్‌తో తయారు చేయాల్సి ఉంటుంది. ఈ స్టీల్‌ను దానికే మరియు మైల్డ్ స్టీల్‌కు వెల్డింగ్ చేయాల్సి ఉంటుంది. 1.25 అంగుళాల మందం వరకు ఉన్న స్టెయిన్‌లెస్ స్టీల్ మరియు స్టెయిన్‌లెస్ స్టీల్ వెల్డింగ్‌ల మధ్య పగుళ్లు ఏర్పడటాన్ని మేము గమనించాము. మా వద్ద ఫెర్రైట్ స్థాయిలు తక్కువగా ఉన్నాయని వారు పేర్కొన్నారు. అసలు అది ఏమిటో మరియు దానిని ఎలా పరిష్కరించాలో మీరు వివరించగలరా?
A: అది మంచి ప్రశ్న. అవును, తక్కువ ఫెర్రైట్ అంటే ఏమిటో మరియు దానిని ఎలా నివారించాలో అర్థం చేసుకోవడంలో మేము మీకు సహాయం చేయగలము.
మొదటగా, స్టెయిన్‌లెస్ స్టీల్ (SS) నిర్వచనాన్ని మరియు వెల్డింగ్ జాయింట్‌లకు ఫెర్రైట్‌కు ఉన్న సంబంధాన్ని చూద్దాం. బ్లాక్ స్టీల్ మరియు మిశ్రమ లోహాలలో 50% కంటే ఎక్కువ ఇనుము ఉంటుంది. ఇందులో అన్ని కార్బన్ మరియు స్టెయిన్‌లెస్ స్టీల్స్‌తో పాటు, కొన్ని ఇతర సమూహాలు కూడా ఉన్నాయి. అల్యూమినియం, రాగి మరియు టైటానియంలలో ఇనుము ఉండదు, కాబట్టి అవి ఫెర్రస్-రహిత మిశ్రమ లోహాలకు అద్భుతమైన ఉదాహరణలు.
ఈ మిశ్రమలోహం యొక్క ప్రధాన భాగాలు కనీసం 90% ఇనుము కలిగిన కార్బన్ స్టీల్ మరియు 70 నుండి 80% ఇనుము కలిగిన స్టెయిన్‌లెస్ స్టీల్. దీనిని SSగా వర్గీకరించాలంటే, దీనికి కనీసం 11.5% క్రోమియం జోడించి ఉండాలి. ఈ కనీస పరిమితి కంటే ఎక్కువ క్రోమియం స్థాయిలు, ఉక్కు ఉపరితలాలపై క్రోమియం ఆక్సైడ్ పొర ఏర్పడటాన్ని ప్రోత్సహిస్తాయి మరియు తుప్పు (ఐరన్ ఆక్సైడ్) లేదా రసాయన దాడి క్షయం వంటి ఆక్సీకరణ ఏర్పడటాన్ని నిరోధిస్తాయి.
స్టెయిన్‌లెస్ స్టీల్‌ను ప్రధానంగా ఆస్టెనిటిక్, ఫెర్రిటిక్ మరియు మార్టెన్సిటిక్ అనే మూడు గ్రూపులుగా విభజిస్తారు. గది ఉష్ణోగ్రత వద్ద అవి కలిగి ఉండే స్ఫటిక నిర్మాణం నుండి వాటికి ఆ పేర్లు వచ్చాయి. మరొక సాధారణ గ్రూపు డ్యూప్లెక్స్ స్టెయిన్‌లెస్ స్టీల్, దీని స్ఫటిక నిర్మాణంలో ఫెర్రైట్ మరియు ఆస్టెనైట్‌ల మధ్య సమతుల్యత ఉంటుంది.
ఆస్టెనిటిక్ గ్రేడ్‌లు, 300 సిరీస్‌లో, 16% నుండి 30% క్రోమియం మరియు 8% నుండి 40% నికెల్ ఉంటాయి, ఇవి ప్రధానంగా ఆస్టెనిటిక్ క్రిస్టల్ నిర్మాణాన్ని ఏర్పరుస్తాయి. ఆస్టెనైట్-ఫెర్రైట్ నిష్పత్తిని ఏర్పరచడంలో సహాయపడటానికి, ఉక్కు తయారీ ప్రక్రియలో నికెల్, కార్బన్, మాంగనీస్ మరియు నైట్రోజన్ వంటి స్టెబిలైజర్‌లను కలుపుతారు. 304, 316 మరియు 347 అనేవి కొన్ని సాధారణ గ్రేడ్‌లు. ఇది మంచి తుప్పు నిరోధకతను అందిస్తుంది; ప్రధానంగా ఆహార, రసాయన, ఔషధ మరియు క్రయోజెనిక్ పరిశ్రమలలో ఉపయోగిస్తారు. ఫెర్రైట్ ఏర్పడటాన్ని నియంత్రించడం వల్ల తక్కువ ఉష్ణోగ్రతల వద్ద అద్భుతమైన దృఢత్వం లభిస్తుంది.
ఫెర్రిటిక్ SS అనేది 400 సిరీస్ గ్రేడ్, ఇది పూర్తిగా అయస్కాంతమైనది, 11.5% నుండి 30% క్రోమియంను కలిగి ఉంటుంది మరియు ప్రధానంగా ఫెర్రిటిక్ క్రిస్టల్ నిర్మాణాన్ని కలిగి ఉంటుంది. ఫెర్రైట్ ఏర్పడటాన్ని ప్రోత్సహించడానికి, ఉక్కు ఉత్పత్తి సమయంలో క్రోమియం, సిలికాన్, మాలిబ్డినం మరియు నియోబియం వంటి స్టెబిలైజర్‌లను ఉపయోగిస్తారు. ఈ రకాల SS సాధారణంగా ఆటోమోటివ్ ఎగ్జాస్ట్ సిస్టమ్స్ మరియు పవర్‌ట్రెయిన్స్‌లో ఉపయోగించబడతాయి మరియు అధిక ఉష్ణోగ్రత వద్ద వీటి వినియోగం పరిమితంగా ఉంటుంది. సాధారణంగా ఉపయోగించే కొన్ని రకాలు: 405, 409, 430 మరియు 446.
403, 410, మరియు 440 వంటి మార్టెన్సిటిక్ గ్రేడ్‌లను 400 సిరీస్ అని కూడా పిలుస్తారు. ఇవి అయస్కాంత శక్తిని కలిగి ఉంటాయి, 11.5% నుండి 18% వరకు క్రోమియంను కలిగి ఉంటాయి మరియు మార్టెన్సిటిక్ క్రిస్టల్ నిర్మాణాన్ని కలిగి ఉంటాయి. ఈ కలయికలో బంగారం శాతం అత్యల్పంగా ఉంటుంది, అందువల్ల వీటి ఉత్పత్తి ఖర్చు చాలా తక్కువగా ఉంటుంది. ఇవి కొంత తుప్పు నిరోధకతను, అత్యుత్తమ బలాన్ని అందిస్తాయి మరియు సాధారణంగా భోజన సామాగ్రి, దంత మరియు శస్త్రచికిత్స పరికరాలు, వంట సామాగ్రి మరియు కొన్ని రకాల పనిముట్లలో ఉపయోగిస్తారు.
మీరు స్టెయిన్‌లెస్ స్టీల్‌ను వెల్డింగ్ చేసేటప్పుడు, ఉపరితల పదార్థం యొక్క రకం మరియు దానిని ఉపయోగించే విధానం, వాడవలసిన సరైన ఫిల్లర్ మెటల్‌ను నిర్ణయిస్తాయి. మీరు షీల్డింగ్ గ్యాస్ ప్రక్రియను ఉపయోగిస్తున్నట్లయితే, వెల్డింగ్‌కు సంబంధించిన కొన్ని సమస్యలను నివారించడానికి మీరు షీల్డింగ్ గ్యాస్ మిశ్రమాలపై ప్రత్యేక శ్రద్ధ వహించాల్సి ఉంటుంది.
304ను దానికి అదే సోల్డర్ చేయడానికి, మీకు E308/308L ఎలక్ట్రోడ్ అవసరం అవుతుంది. "L" అంటే తక్కువ కార్బన్ అని అర్థం, ఇది కణాల మధ్య తుప్పు పట్టడాన్ని నివారించడంలో సహాయపడుతుంది. ఈ ఎలక్ట్రోడ్‌లలో కార్బన్ శాతం 0.03% కంటే తక్కువగా ఉంటుంది. ఈ విలువను మించిపోతే, కణాల అంచుల వద్ద కార్బన్ పేరుకుపోయే ప్రమాదం మరియు క్రోమియం బంధం ఏర్పడి క్రోమియం కార్బైడ్‌లు ఏర్పడే ప్రమాదం పెరుగుతుంది, ఇది ఉక్కు యొక్క తుప్పు నిరోధకతను సమర్థవంతంగా తగ్గిస్తుంది. స్టెయిన్‌లెస్ స్టీల్ వెల్డ్‌ల యొక్క ఉష్ణ-ప్రభావిత ప్రాంతంలో (HAZ) తుప్పు పట్టినప్పుడు ఇది స్పష్టంగా కనిపిస్తుంది. గ్రేడ్ L స్టెయిన్‌లెస్ స్టీల్‌కు సంబంధించి పరిగణించవలసిన మరో విషయం ఏమిటంటే, సాధారణ స్టెయిన్‌లెస్ స్టీల్ గ్రేడ్‌లతో పోలిస్తే, అధిక ఉష్ణోగ్రతల వద్ద వీటికి తన్యత బలం తక్కువగా ఉంటుంది.
304 అనేది ఒక ఆస్టెనిటిక్ రకం స్టెయిన్‌లెస్ స్టీల్ కాబట్టి, దానికి సంబంధించిన వెల్డ్ మెటల్‌లో చాలా వరకు ఆస్టెనైట్ ఉంటుంది. అయితే, వెల్డ్ మెటల్‌లో ఫెర్రైట్ ఏర్పడటాన్ని ప్రోత్సహించడానికి, ఎలక్ట్రోడ్‌లోనే మాలిబ్డినం వంటి ఫెర్రైట్ స్టెబిలైజర్ ఉంటుంది. తయారీదారులు సాధారణంగా ఒక వెల్డ్ మెటల్‌లోని ఫెర్రైట్ పరిమాణానికి ఒక సాధారణ పరిధిని సూచిస్తారు. ఇంతకు ముందు చెప్పినట్లుగా, కార్బన్ ఒక బలమైన ఆస్టెనిటిక్ స్టెబిలైజర్, మరియు ఈ కారణాల వల్ల దానిని వెల్డ్ మెటల్‌లో కలపకుండా నివారించడం చాలా అవసరం.
ఫెర్రైట్ సంఖ్యలు షెఫ్లర్ చార్ట్ మరియు WRC-1992 చార్ట్ నుండి తీసుకోబడ్డాయి. ఇవి నికెల్ మరియు క్రోమియం తుల్య సూత్రాలను ఉపయోగించి విలువను లెక్కిస్తాయి, దానిని చార్ట్‌పై ప్లాట్ చేసినప్పుడు ఒక సాధారణీకరించిన సంఖ్య వస్తుంది. 0 మరియు 7 మధ్య ఉన్న ఫెర్రైట్ సంఖ్య, వెల్డ్ మెటల్‌లో ఉన్న ఫెర్రైటిక్ క్రిస్టల్ నిర్మాణం యొక్క ఘనపరిమాణ శాతానికి అనుగుణంగా ఉంటుంది, అయితే, అధిక శాతాలలో, ఫెర్రైట్ సంఖ్య మరింత వేగంగా పెరుగుతుంది. SSలోని ఫెర్రైట్, కార్బన్ స్టీల్ ఫెర్రైట్ లాంటిది కాదని, అది డెల్టా ఫెర్రైట్ అనే ఒక ఫేజ్ అని గుర్తుంచుకోండి. ఆస్టెనిటిక్ స్టెయిన్‌లెస్ స్టీల్, హీట్ ట్రీట్‌మెంట్ వంటి అధిక ఉష్ణోగ్రత ప్రక్రియలతో సంబంధం ఉన్న ఫేజ్ పరివర్తనలకు లోనవదు.
ఆస్టెనైట్ కంటే ఫెర్రైట్ ఎక్కువ సాగే గుణాన్ని కలిగి ఉంటుంది కాబట్టి, అది ఏర్పడటం మంచిది, కానీ దానిని తప్పనిసరిగా నియంత్రించాలి. తక్కువ ఫెర్రైట్ శాతం కొన్ని అనువర్తనాలలో వెల్డింగ్‌లకు అద్భుతమైన తుప్పు నిరోధకతను అందిస్తుంది, కానీ వెల్డింగ్ సమయంలో అవి హాట్ క్రాకింగ్‌కు అత్యంత సులభంగా గురవుతాయి. సాధారణ ఉపయోగం కోసం, ఫెర్రైట్‌ల సంఖ్య 5 నుండి 10 మధ్య ఉండాలి, కానీ కొన్ని అనువర్తనాలకు తక్కువ లేదా ఎక్కువ విలువలు అవసరం కావచ్చు. పని ప్రదేశంలో ఫెర్రైట్ ఇండికేటర్‌తో ఫెర్రైట్‌లను సులభంగా తనిఖీ చేయవచ్చు.
మీకు పగుళ్లు మరియు తక్కువ ఫెర్రైట్‌ల సమస్యలు ఉన్నాయని మీరు పేర్కొన్నారు కాబట్టి, మీరు మీ ఫిల్లర్ మెటల్‌ను నిశితంగా పరిశీలించి, అది తగినన్ని ఫెర్రైట్‌లను ఉత్పత్తి చేస్తుందో లేదో నిర్ధారించుకోవాలి – సుమారు 8 ఉంటే సరిపోతుంది. అలాగే, మీరు ఫ్లక్స్-కోర్డ్ ఆర్క్ వెల్డింగ్ (FCAW) ఉపయోగిస్తుంటే, ఈ ఫిల్లర్ మెటల్స్ సాధారణంగా 100% కార్బన్ డయాక్సైడ్ లేదా 75% ఆర్గాన్ మరియు 25% CO2 మిశ్రమంతో కూడిన షీల్డ్ గ్యాస్‌ను ఉపయోగిస్తాయి, దీనివల్ల వెల్డ్ మెటల్ కార్బన్‌ను గ్రహించే అవకాశం ఉంది. కార్బన్ పేరుకుపోయే అవకాశాన్ని తగ్గించడానికి మీరు మెటల్ ఆర్క్ వెల్డింగ్ (GMAW) ప్రక్రియకు మారి, 98% ఆర్గాన్/2% ఆక్సిజన్ మిశ్రమాన్ని ఉపయోగించవచ్చు.
స్టెయిన్‌లెస్ స్టీల్‌ను కార్బన్ స్టీల్‌కు వెల్డింగ్ చేసేటప్పుడు, E309L అనే ఫిల్లర్ మెటీరియల్‌ను తప్పనిసరిగా ఉపయోగించాలి. ఈ ఫిల్లర్ మెటల్‌ను ప్రత్యేకంగా భిన్న లోహాల వెల్డింగ్ కోసం ఉపయోగిస్తారు. ఇది వెల్డ్‌లో కార్బన్ స్టీల్ కరిగిపోయిన తర్వాత కొంత మొత్తంలో ఫెర్రైట్‌ను ఏర్పరుస్తుంది. కార్బన్ స్టీల్ కొంత కార్బన్‌ను గ్రహిస్తుంది కాబట్టి, కార్బన్ ఆస్టెనైట్‌గా మారే ధోరణిని ఎదుర్కోవడానికి ఫిల్లర్ మెటల్‌లో ఫెర్రైట్ స్టెబిలైజర్‌లను కలుపుతారు. ఇది వెల్డింగ్ సమయంలో థర్మల్ క్రాకింగ్‌ను నివారించడంలో సహాయపడుతుంది.
ముగింపుగా, మీరు ఆస్టెనిటిక్ స్టెయిన్‌లెస్ స్టీల్ వెల్డ్‌లలోని హాట్ క్రాక్స్‌ను రిపేర్ చేయాలనుకుంటే, తగినంత ఫెర్రైట్ ఫిల్లర్ మెటల్ ఉందో లేదో తనిఖీ చేయండి మరియు మంచి వెల్డింగ్ పద్ధతులను పాటించండి. హీట్ ఇన్‌పుట్‌ను 50 kJ/in కంటే తక్కువగా ఉంచండి, ఇంటర్-పాస్ ఉష్ణోగ్రతలను మధ్యస్థం నుండి తక్కువగా ఉంచండి మరియు సోల్డరింగ్ చేయడానికి ముందు సోల్డర్ జాయింట్లు శుభ్రంగా ఉన్నాయని నిర్ధారించుకోండి. వెల్డ్‌పై ఉన్న ఫెర్రైట్ పరిమాణాన్ని తనిఖీ చేయడానికి, 5-10 ఉండేలా లక్ష్యంగా పెట్టుకుని, తగిన గేజ్‌ను ఉపయోగించండి.
గతంలో ప్రాక్టికల్ వెల్డింగ్ టుడేగా పిలువబడిన వెల్డర్, మనం ప్రతిరోజూ ఉపయోగించే మరియు పనిచేసే ఉత్పత్తులను తయారుచేసే నిజమైన వ్యక్తులకు ప్రాతినిధ్యం వహిస్తుంది. ఈ పత్రిక 20 సంవత్సరాలకు పైగా ఉత్తర అమెరికాలోని వెల్డింగ్ సమాజానికి సేవలందిస్తోంది.
ఇప్పుడు ది ఫ్యాబ్రికేటర్ డిజిటల్ ఎడిషన్‌కు పూర్తి యాక్సెస్‌తో, విలువైన పరిశ్రమ వనరులను సులభంగా పొందవచ్చు.
ది ట్యూబ్ & పైప్ జర్నల్ యొక్క డిజిటల్ ఎడిషన్ ఇప్పుడు పూర్తిగా అందుబాటులోకి వచ్చింది, దీని ద్వారా విలువైన పరిశ్రమ వనరులను సులభంగా పొందవచ్చు.
మెటల్ స్టాంపింగ్ మార్కెట్ కోసం సరికొత్త టెక్నాలజీ, ఉత్తమ పద్ధతులు మరియు పరిశ్రమ వార్తలను అందించే స్టాంపింగ్ జర్నల్‌కు పూర్తి డిజిటల్ యాక్సెస్ పొందండి.
ఇప్పుడు The Fabricator en Español కు పూర్తి డిజిటల్ యాక్సెస్‌తో, మీరు విలువైన పరిశ్రమ వనరులను సులభంగా పొందవచ్చు.