Ang pagwelding ng hindi kinakalawang na asero ay nangangailangan ng pagpili ng shielding gas upang mapanatili ang metalurhikong komposisyon nito at ang mga kaugnay na pisikal at mekanikal na katangian. Ang mga karaniwang elemento ng shielding gas para sa hindi kinakalawang na asero ay kinabibilangan ng argon, helium, oxygen, carbon dioxide, nitrogen, at hydrogen (tingnan ang Figure 1). Ang mga gas na ito ay pinagsama sa iba't ibang proporsyon upang umangkop sa mga pangangailangan ng iba't ibang paraan ng paghahatid, uri ng alambre, base alloy, ninanais na bead profile at bilis ng paglalakbay.
Dahil sa mahinang thermal conductivity ng stainless steel at sa medyo "malamig" na katangian ng short-circuit transfer gas metal arc welding (GMAW), ang proseso ay nangangailangan ng isang "tri-mix" gas na binubuo ng 85% hanggang 90% helium (He), hanggang 10% Argon (Ar) at 2% hanggang 5% Carbon Dioxide (CO2). Ang isang karaniwang pinaghalong triblend ay naglalaman ng 90% He, 7-1/2% Ar, at 2-1/2% CO2. Ang mataas na ionization potential ng helium ay nagtataguyod ng arcing pagkatapos ng short circuit; kasama ang mataas na thermal conductivity nito, ang paggamit ng He ay nagpapataas ng fluidity ng molten pool. Ang Ar component ng Trimix ay nagbibigay ng pangkalahatang panangga sa weld puddle, habang ang CO2 ay gumaganap bilang isang reactive component upang patatagin ang arc (tingnan ang Figure 2 para sa kung paano nakakaapekto ang iba't ibang shielding gas sa weld bead profile).
Ang ilang ternary mixtures ay maaaring gumamit ng oxygen bilang stabilizer, habang ang iba ay gumagamit ng He/CO2/N2 mixture upang makamit ang parehong epekto. Ang ilang distributor ng gas ay may mga proprietary gas blends na nagbibigay ng mga ipinangakong benepisyo. Inirerekomenda rin ng mga dealer ang mga blends na ito para sa iba pang mga transmission mode na may parehong epekto.
Ang pinakamalaking pagkakamali ng mga tagagawa ay ang pagtatangkang i-short-circuit ang GMAW stainless steel gamit ang parehong pinaghalong gas (75 Ar/25 CO2) gaya ng mild steel, kadalasan dahil ayaw nilang mag-overload ng karagdagang silindro. Ang pinaghalong ito ay naglalaman ng masyadong maraming carbon. Sa katunayan, ang anumang shielding gas na ginagamit para sa solid wire ay dapat maglaman ng maximum na 5% carbon dioxide. Ang paggamit ng mas malaking dami ay nagreresulta sa metalurhiya na hindi na itinuturing na isang L-grade alloy (ang L-grade ay may carbon content na mas mababa sa 0.03%). Ang labis na carbon sa shielding gas ay maaaring bumuo ng chromium carbides, na nagpapababa sa corrosion resistance at mga mechanical properties. Maaari ring lumitaw ang uling sa weld surface.
Bilang karagdagan, kapag pumipili ng mga metal para sa shorting ng GMAW para sa 300 series base alloys (308, 309, 316, 347), dapat piliin ng mga tagagawa ang gradong LSi. Ang mga LSi filler ay may mababang nilalaman ng carbon (0.02%) at samakatuwid ay lalo na inirerekomenda kapag may panganib ng intergranular corrosion. Ang mas mataas na nilalaman ng silicon ay nagpapabuti sa mga katangian ng weld, tulad ng wetting, upang makatulong na patagin ang korona ng weld at itaguyod ang fusion sa toe.
Dapat mag-ingat ang mga tagagawa kapag gumagamit ng mga proseso ng short-circuit transfer. Ang hindi kumpletong fusion ay maaaring magresulta dahil sa arc extinguishing, na ginagawang hindi angkop ang proseso para sa mga kritikal na aplikasyon. Sa mga sitwasyon na may mataas na volume, kung kayang suportahan ng materyal ang heat input nito (≥ 1/16 inch ang humigit-kumulang pinakamanipis na materyal na hinang gamit ang pulse spray mode), mas mainam na pumili ng pulse spray transfer. Kung saan sinusuportahan ito ng kapal at lokasyon ng hinang, mas mainam ang spray transfer GMAW dahil nagbibigay ito ng mas pare-parehong fusion.
Ang mga high heat transfer mode na ito ay hindi nangangailangan ng He shielding gas. Para sa spray transfer welding ng 300 series alloys, ang karaniwang pagpipilian ay 98% Ar at 2% reactive elements tulad ng CO2 o O2. Ang ilang gas mixtures ay maaari ring maglaman ng kaunting N2. Ang N2 ay may mas mataas na ionization potential at thermal conductivity, na nagtataguyod ng wetting at nagbibigay-daan para sa mas mabilis na paglalakbay o pinahusay na permeability; binabawasan din nito ang distortion.
Para sa pulsed spray transfer GMAW, ang 100% Ar ay maaaring isang katanggap-tanggap na pagpipilian. Dahil ang pulsed current ay nagpapatatag sa arko, ang gas ay hindi palaging nangangailangan ng mga aktibong elemento.
Mas mabagal ang molten pool para sa mga ferritic stainless steel at duplex stainless steel (50/50 ratio ng ferrite sa austenite). Para sa mga alloy na ito, ang pinaghalong gas tulad ng ~70% Ar/~30% He/2% CO2 ay magsusulong ng mas mahusay na pagkabasa at magpapataas ng bilis ng paglalakbay (tingnan ang Figure 3). Maaaring gamitin ang mga katulad na halo upang magwelding ng mga nickel alloy, ngunit magdudulot ito ng pagbuo ng mga nickel oxide sa ibabaw ng hinang (hal., ang pagdaragdag ng 2% CO2 o O2 ay sapat na upang mapataas ang nilalaman ng oxide, kaya dapat iwasan ito ng mga tagagawa o maging handa na gumugol ng maraming oras sa mga ito). Nakakapang-abrasive dahil ang mga oxide na ito ay napakatigas na karaniwang hindi ito maaalis ng wire brush.
Gumagamit ang mga tagagawa ng mga flux-cored stainless steel wire para sa out-of-situ welding dahil ang slag system sa mga wire na ito ay nagbibigay ng "shelf" na sumusuporta sa weld pool habang ito ay tumitibay. Dahil pinapagaan ng flux composition ang mga epekto ng CO2, ang flux-cored stainless steel wire ay idinisenyo para gamitin sa 75% Ar/25% CO2 at/o 100% CO2 gas mixtures. Bagama't maaaring mas mahal ang flux-cored wire kada libra, mahalagang tandaan na ang mas mataas na all-position welding speeds at deposition rates ay maaaring makabawas sa pangkalahatang gastos sa welding. Bukod pa rito, ang flux-cored wire ay gumagamit ng conventional constant voltage DC output, na ginagawang mas mura at hindi gaanong kumplikado ang basic welding system kaysa sa pulsed GMAW systems.
Para sa mga haluang metal na may seryeng 300 at 400, ang 100% Ar ay nananatiling pamantayang pagpipilian para sa gas tungsten arc welding (GTAW). Sa panahon ng GTAW ng ilang nickel alloys, lalo na sa mga mekanisadong proseso, maaaring magdagdag ng kaunting hydrogen (hanggang 5%) upang mapataas ang bilis ng paggalaw (tandaan na hindi tulad ng mga carbon steel, ang mga nickel alloy ay hindi madaling kapitan ng hydrogen cracking).
Para sa pagwelding ng superduplex at superduplex stainless steels, ang 98% Ar/2% N2 at 98% Ar/3% N2 ay magagandang pagpipilian, ayon sa pagkakabanggit. Maaari ring idagdag ang helium upang mapabuti ang pagkabasa ng humigit-kumulang 30%. Kapag nagwelding ng super duplex o super duplex stainless steels, ang layunin ay makagawa ng joint na may balanseng microstructure na humigit-kumulang 50% ferrite at 50% austenite. Dahil ang pagbuo ng microstructure ay nakadepende sa cooling rate, at dahil mabilis na lumalamig ang TIG weld pool, nananatili ang sobrang ferrite kapag ginamit ang 100% Ar. Kapag ginamit ang isang pinaghalong gas na naglalaman ng N2, ang N2 ay humahalo sa tinunaw na pool at nagtataguyod ng pagbuo ng austenite.
Kailangang protektahan ng hindi kinakalawang na asero ang magkabilang panig ng dugtungan upang makagawa ng natapos na hinang na may pinakamataas na resistensya sa kalawang. Ang hindi pagprotekta sa likurang bahagi ay maaaring magresulta sa "saccharification," o malawakang oksihenasyon na maaaring humantong sa pagkasira ng panghinang.
Ang masikip na butt fitting na may palaging mahusay na pagkakasya o masikip na containment sa likurang bahagi ng fitting ay maaaring hindi mangailangan ng support gas. Dito, ang pangunahing isyu ay upang maiwasan ang labis na pagkawalan ng kulay ng zone na apektado ng init dahil sa akumulasyon ng oxide, na mangangailangan ng mekanikal na pag-alis. Sa teknikal na paraan, kung ang temperatura sa likuran ay lumampas sa 500 degrees Fahrenheit, kinakailangan ang isang shielding gas. Gayunpaman, ang isang mas konserbatibong pamamaraan ay ang paggamit ng 300 degrees Fahrenheit bilang threshold. Sa isip, ang backing ay dapat na mas mababa sa 30 PPM O2. Ang eksepsiyon ay kung ang likod ng weld ay gagastusin, gilingin at iwewelding upang makamit ang isang ganap na penetration weld.
Ang dalawang sumusuportang gas na pinipili ay ang N2 (pinakamamura) at Ar (mas mahal). Para sa maliliit na asembliya o kapag madaling makukuha ang mga pinagmumulan ng Ar, maaaring mas maginhawang gamitin ang gas na ito at hindi sulit ang matitipid sa N2. Hanggang 5% hydrogen ang maaaring idagdag upang mabawasan ang oksihenasyon. Iba't ibang komersyal na opsyon ang magagamit, ngunit karaniwan ang mga gawang-bahay na suporta at mga purification dam.
Ang pagdaragdag ng 10.5% o higit pa ng chromium ang siyang nagbibigay sa stainless steel ng mga katangian nito. Ang pagpapanatili ng mga katangiang ito ay nangangailangan ng mahusay na pamamaraan sa pagpili ng tamang welding shielding gas at pagprotekta sa likurang bahagi ng dugtungan. Mahal ang stainless steel, at may mabubuting dahilan para gamitin ito. Walang saysay ang pagtitipid pagdating sa shielding gas o pagpili ng mga filler metal para dito. Samakatuwid, laging makatuwiran na makipagtulungan sa isang maalam na distributor ng gas at espesyalista sa filler metal kapag pumipili ng gas at filler metal para sa pagwelding ng stainless steel.
Manatiling updated sa mga pinakabagong balita, kaganapan, at teknolohiya sa lahat ng uri ng metal mula sa aming dalawang buwanang newsletter na eksklusibong isinulat para sa mga tagagawa sa Canada!
Ngayon ay may ganap na access sa digital na edisyon ng Canadian Metalworking, madaling access sa mahahalagang mapagkukunan ng industriya.
Ngayon, may ganap na access sa digital na edisyon ng Made in Canada at Welding, madaling access sa mahahalagang resources ng industriya.