T: Kamakailan lang ay sinimulan namin ang ilang trabaho na nangangailangan ng ilang bahagi na pangunahing gawa sa grade 304 stainless steel, na hinang sa sarili nito at sa mild steel. Nakaranas kami ng ilang isyu sa pagbibitak sa mga weld ng stainless steel hanggang stainless steel na hanggang 1.25″ ang kapal. Nabanggit na mababa ang bilang ng ferrite namin. Maaari mo bang ipaliwanag kung ano ito at paano ito aayusin?
A: Magandang tanong ito. Oo, matutulungan ka naming maunawaan kung ano ang ibig sabihin ng mababang bilang ng ferrite at kung paano ito maiiwasan.
Una, suriin natin ang kahulugan ng hindi kinakalawang na asero (SS) at kung paano nauugnay ang ferrite sa mga welded joint. Ang itim na bakal at mga haluang metal ay naglalaman ng higit sa 50% na bakal. Kabilang dito ang lahat ng carbon at hindi kinakalawang na bakal at iba pang tinukoy na mga grupo. Ang aluminyo, tanso at titanium ay hindi naglalaman ng bakal, kaya ang mga ito ay mahusay na mga halimbawa ng mga non-ferrous alloy.
Ang mga pangunahing bahagi ng haluang metal na ito ay carbon steel na may hindi bababa sa 90% na bakal at SS na may 70 hanggang 80% na bakal. Upang mauri bilang SS, dapat itong may idinagdag na hindi bababa sa 11.5% na chromium. Ang mga antas ng chromium na higit sa minimum na threshold na ito ay nagtataguyod ng pagbuo ng mga chromium oxide film sa mga ibabaw ng bakal at pinipigilan ang pagbuo ng oksihenasyon tulad ng kalawang (iron oxide) o corrosion na dulot ng pag-atake ng kemikal.
Ang SS ay pangunahing nahahati sa tatlong grupo: austenite, ferrite at martensite. Ang kanilang pangalan ay nagmula sa istrukturang kristal na nasa temperatura ng silid na bumubuo sa kanila. Ang isa pang karaniwang grupo ay ang duplex SS, na isang balanse sa pagitan ng ferrite at austenite sa istrukturang kristal.
Ang mga gradong austenitic, ang seryeng 300, ay naglalaman ng 16% hanggang 30% chromium at 8% hanggang 40% nickel, na bumubuo ng isang pangunahing istrukturang kristal na austenitic. Upang maisulong ang pagbuo ng ratio ng austenite-ferrite, ang mga stabilizer tulad ng nickel, carbon, manganese at nitrogen ay idinaragdag sa proseso ng paggawa ng bakal. Ang ilang karaniwang grado ay 304, 316 at 347. Nag-aalok ng mahusay na resistensya sa kalawang; pangunahing ginagamit sa pagkain, serbisyong kemikal, parmasyutiko at mga aplikasyon sa cryogenic. Ang pagkontrol sa pagbuo ng ferrite ay nagbibigay ng mahusay na katigasan sa mababang temperatura.
Ang Ferritic SS ay isang gradong 400 series na ganap na magnetiko, naglalaman ng 11.5% hanggang 30% chromium, at mayroong istrukturang kristal na nangingibabaw sa ferritic. Upang maisulong ang pagbuo ng ferrite, ang mga stabilizer ay kinabibilangan ng chromium, silicon, molybdenum, at niobium sa panahon ng produksyon ng bakal. Ang mga uri ng SS na ito ay karaniwang ginagamit sa mga sistema ng tambutso ng sasakyan at mga planta ng kuryente at may limitadong aplikasyon sa mataas na temperatura. Ang ilang karaniwang ginagamit na uri ay 405, 409, 430 at 446.
Ang mga gradong martensitic, na kinikilala rin sa seryeng 400 tulad ng 403, 410 at 440, ay magnetiko, naglalaman ng 11.5% hanggang 18% chromium, at may martensite bilang istrukturang kristal. Ang kombinasyong ito ay may pinakamababang nilalaman ng ginto, na siyang dahilan kung bakit sila ang pinakamurang gawin. Nagbibigay ang mga ito ng ilang resistensya sa kalawang; mahusay na lakas; at karaniwang ginagamit sa mga kubyertos, kagamitan sa ngipin at operasyon, mga kubyertos sa pagluluto, at ilang uri ng kagamitan.
Kapag nagwelding ka ng SS, ang uri ng substrate at ang in-service application nito ang magtatakda ng angkop na filler metal na gagamitin. Kung gagamit ka ng gas shielding process, maaaring kailanganin mong magbigay ng espesyal na atensyon sa shielding gas mixtures upang maiwasan ang ilang problema na may kaugnayan sa welding.
Para maisolder ang 304 sa sarili nito, kakailanganin mo ng E308/308L electrode. Ang "L" ay nangangahulugang low carbon, na nakakatulong na maiwasan ang intergranular corrosion. Ang mga electrode na ito ay may carbon content na mas mababa sa 0.03%; anumang higit dito ay nagpapataas ng panganib ng carbon na dumaloy sa mga hangganan ng grain at sumasama sa chromium upang bumuo ng chromium carbides, na epektibong binabawasan ang corrosion resistance ng bakal. Nagiging malinaw ito kung ang corrosion ay nangyayari sa heat affected zone (HAZ) ng mga SS welded joint. Ang isa pang konsiderasyon para sa L grade SS ay ang mas mababang tensile strength ng mga ito sa mataas na temperatura ng serbisyo kaysa sa mga direktang SS grade.
Dahil ang 304 ay isang austenitic na uri ng SS, ang katumbas na weld metal ay maglalaman ng halos lahat ng austenite. Gayunpaman, ang elektrod mismo ay maglalaman ng isang ferrite stabilizer, tulad ng molybdenum, upang isulong ang pagbuo ng ferrite sa weld metal. Karaniwang naglilista ang mga tagagawa ng isang tipikal na hanay ng mga dami ng ferrite para sa weld metal. Gaya ng nabanggit kanina, ang carbon ay isang malakas na austenitic stabilizer, at dahil sa mga kadahilanang ito, mahalaga na pigilan itong maidagdag sa weld metal.
Ang mga numero ng ferrite ay hinango mula sa diagram ng Schaeffler at sa diagram ng WRC-1992, na gumagamit ng mga pormulang katumbas ng nickel at chromium upang kalkulahin ang halaga, na kapag iginuhit sa diagram ay lumilikha ng isang normalized na numero. Ang numero ng ferrite sa pagitan ng 0 at 7 ay tumutugma sa porsyento ng volume ng istrukturang kristal ng ferrite na nasa weld metal; gayunpaman, sa mas mataas na porsyento, ang numero ng ferrite ay tumataas sa mas mabilis na rate. Tandaan na ang ferrite sa SS ay hindi katulad ng carbon steel ferrite, ngunit isang phase na tinatawag na delta ferrite. Ang Austenitic SS ay walang mga pagbabago sa phase na nauugnay sa mga prosesong may mataas na temperatura tulad ng heat treatment.
Ang pagbuo ng ferrite ay kanais-nais dahil ito ay mas ductile kaysa sa austenite, ngunit dapat itong kontrolin. Ang mababang bilang ng ferrite ay maaaring makagawa ng mga weld na may mahusay na resistensya sa kalawang sa ilang mga aplikasyon, ngunit lubhang madaling kapitan ng mainit na pagbibitak habang hinang. Para sa pangkalahatang mga kondisyon ng paggamit, ang bilang ng ferrite ay dapat nasa pagitan ng 5 at 10, ngunit para sa ilang mga aplikasyon ay maaaring kailanganin ang mas mababa o mas mataas na mga halaga. Ang mga ferrite ay madaling mapatunayan sa trabaho gamit ang isang ferrite indicator.
Dahil nabanggit mo na mayroon kang mga isyu sa pagbibitak at mababang bilang ng ferrite, kailangan mong suriing mabuti ang iyong filler metal at tiyaking nakakagawa ito ng sapat na bilang ng ferrite – makakatulong ang humigit-kumulang 8. Gayundin, kung gumagamit ka ng flux cored arc welding (FCAW), ang mga filler metal na ito ay karaniwang gumagamit ng 100% carbon dioxide shielding gas o 75% argon/25% CO2 mixture, na maaaring magdulot ng carbon uptake sa weld metal. Maaari kang lumipat sa proseso ng gas metal arc welding (GMAW) at gumamit ng 98% argon/2% oxygen mixture upang mabawasan ang posibilidad ng carbon pickup.
Para i-weld ang SS sa carbon steel, kailangan mong gumamit ng E309L filler material. Ang filler metal na ito ay espesyal na ginagamit para sa pag-weld ng mga di-magkatulad na metal at bumubuo ng isang tiyak na dami ng ferrite pagkatapos matunaw ang carbon steel sa weld. Dahil ang carbon steel ay sumisipsip ng ilang carbon, ang mga ferrite stabilizer ay idinaragdag sa filler metal upang labanan ang tendensiya ng carbon na bumuo ng austenite. Makakatulong ito na maiwasan ang thermal cracking sa mga aplikasyon ng welding.
Sa buod, kung gusto mong alisin ang mga mainit na bitak sa mga austenitic SS welded joint, tiyakin ang sapat na ferrite filler metal at sundin ang mga mahusay na kasanayan sa hinang. Panatilihin ang init na pumapasok sa ibaba ng 50 kJ/pulgada, panatilihin ang katamtaman hanggang mababang temperatura ng interpass, at tiyaking walang anumang kontaminasyon ang mga solder joint bago ang paghihinang. Gumamit ng naaangkop na gauge upang beripikahin ang dami ng ferrite sa welded joint, na naglalayong umabot sa 5 hanggang 10.
Ang WELDER, dating Practical Welding Today, ay nagpapakita ng mga totoong taong gumagawa ng mga produktong ginagamit at ginagamit natin araw-araw. Ang magasin na ito ay naglingkod sa komunidad ng welding sa Hilagang Amerika nang mahigit 20 taon.
Ngayon, may ganap na access sa digital na edisyon ng The FABRICATOR, madaling access sa mahahalagang resources ng industriya.
Ang digital na edisyon ng The Tube & Pipe Journal ay ganap nang naa-access, na nagbibigay ng madaling pag-access sa mahahalagang mapagkukunan ng industriya.
Masiyahan sa ganap na access sa digital na edisyon ng STAMPING Journal, na nagbibigay ng mga pinakabagong teknolohikal na pagsulong, pinakamahusay na kasanayan, at balita sa industriya para sa merkado ng metal stamping.
Ngayon ay may ganap na access sa digital na edisyon ng The Fabricator en Español, madaling access sa mahahalagang mapagkukunan ng industriya.