T: Kamakailan lang ay sinimulan namin ang ilang trabaho na nangangailangan ng ilang bahagi na pangunahing gawa sa 304 stainless steel, na hinang sa sarili nito at sa mild steel. Nakaranas kami ng ilang isyu sa pagbibitak ng weld sa pagitan ng stainless steel at stainless steel na hanggang 1.25″ ang kapal. Nabanggit na mababa ang antas ng ferrite namin. Maaari mo bang ipaliwanag kung ano ito at paano ito aayusin?
A: Magandang tanong iyan. Oo, matutulungan ka naming maunawaan kung ano ang ibig sabihin ng low ferrite at kung paano ito maiiwasan.
Una, tingnan 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 mahigit 50% na bakal. Kabilang dito ang lahat ng carbon at hindi kinakalawang na bakal, pati na rin ang ilang iba pang 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 ang carbon steel na may nilalamang bakal na hindi bababa sa 90% at ang hindi kinakalawang na asero na may nilalamang bakal na 70 hanggang 80%. Upang maiuri bilang SS, dapat itong may idinagdag na hindi bababa sa 11.5% chromium. Ang mga antas ng chromium na higit sa minimum na threshold na ito ay nagtataguyod ng pagbuo ng isang chromium oxide film sa mga ibabaw ng bakal at pinipigilan ang pagbuo ng oksihenasyon tulad ng kalawang (iron oxide) o kemikal na kaagnasan.
Ang hindi kinakalawang na asero ay pangunahing nahahati sa tatlong grupo: austenitic, ferritic at martensitic. Ang kanilang pangalan ay nagmula sa istrukturang kristal sa temperatura ng silid kung saan sila binubuo. Ang isa pang karaniwang grupo ay ang duplex stainless steel, na isang balanse sa pagitan ng ferrite at austenite sa istrukturang kristal.
Ang mga gradong austenitic, seryeng 300, ay naglalaman ng 16% hanggang 30% chromium at 8% hanggang 40% nickel, na bumubuo ng isang pangunahing istrukturang kristal na austenitic. Ang mga stabilizer tulad ng nickel, carbon, manganese, at nitrogen ay idinaragdag sa proseso ng paggawa ng bakal upang makatulong sa pagbuo ng austenite-ferrite ratio. Ang ilang karaniwang grado ay 304, 316 at 347. Nagbibigay ng mahusay na resistensya sa kalawang; pangunahing ginagamit sa mga industriya ng pagkain, kemikal, parmasyutiko at cryogenic. Ang pagkontrol sa pagbuo ng ferrite ay nagbibigay ng mahusay na tibay sa mababang temperatura.
Ang Ferritic SS ay isang grado ng seryeng 400 na ganap na magnetiko, naglalaman ng 11.5% hanggang 30% chromium, at mayroong pangunahing istrukturang kristal na 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 ganitong uri ng SS ay karaniwang ginagamit sa mga sistema ng tambutso ng sasakyan at mga powertrain at may limitadong aplikasyon sa mataas na temperatura. Ilang karaniwang ginagamit na uri: 405, 409, 430 at 446.
Ang mga gradong martensitic, na tinutukoy din bilang seryeng 400, tulad ng 403, 410, at 440, ay magnetiko, naglalaman ng 11.5% hanggang 18% chromium, at may istrukturang martensitic crystal. Ang kombinasyong ito ay may pinakamababang nilalaman ng ginto, kaya ang mga ito ang pinakamurang gawin. Nagbibigay ang mga ito ng ilang resistensya sa kalawang, superior na lakas, at karaniwang ginagamit sa mga kubyertos, kagamitan sa ngipin at operasyon, mga kubyertos sa pagluluto, at ilang uri ng mga kagamitan.
Kapag nagwelding ka ng stainless steel, ang uri ng substrate at ang aplikasyon nito sa serbisyo ang magtatakda ng angkop na filler metal na gagamitin. Kung gumagamit ka ng shielding gas process, maaaring kailanganin mong magbigay ng espesyal na atensyon sa mga shielding gas mixtures upang maiwasan ang ilang problema na nauugnay 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 carbon content ng mga electrode na ito ay mas mababa sa 0.03%, kung lalampas sa halagang ito, ang panganib ng carbon deposition sa mga grain boundaries at chromium bonding upang bumuo ng chromium carbides ay tumataas, na epektibong binabawasan ang corrosion resistance ng bakal. Nagiging malinaw ito kung ang corrosion ay nangyayari sa heat-affected zone (HAZ) ng mga stainless steel weld. Ang isa pang konsiderasyon para sa grade L stainless steel ay ang mas mababang tensile strength ng mga ito sa mataas na operating temperature kaysa sa mga straight stainless steel grades.
Dahil ang 304 ay isang austenitic na uri ng hindi kinakalawang na asero, 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 saklaw para sa dami ng ferrite para sa isang weld metal. Gaya ng nabanggit kanina, ang carbon ay isang malakas na austenitic stabilizer at dahil sa mga kadahilanang ito, mahalagang pigilan ang pagdaragdag nito sa weld metal.
Ang mga numero ng ferrite ay hinango mula sa Scheffler chart at sa WRC-1992 chart, na gumagamit ng mga pormulang katumbas ng nickel at chromium upang kalkulahin ang halaga na kapag iginuhit sa tsart ay nagbibigay ng normalized na numero. Ang numero ng ferrite sa pagitan ng 0 at 7 ay tumutugma sa porsyento ng volume ng istrukturang ferritic crystal na nasa weld metal, gayunpaman, sa mas mataas na porsyento, ang bilang ng ferrite ay mas mabilis na tumataas. Tandaan na ang ferrite sa SS ay hindi katulad ng carbon steel ferrite, kundi isang phase na tinatawag na delta ferrite. Ang austenitic stainless steel ay hindi sumasailalim sa mga phase transformation na nauugnay sa mga proseso ng 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 nilalaman ng ferrite ay maaaring magbigay sa mga weld ng mahusay na resistensya sa kalawang sa ilang mga aplikasyon, ngunit ang mga ito ay lubhang madaling kapitan ng mainit na pagbibitak habang nagwe-welding. Para sa pangkalahatang paggamit, ang bilang ng mga ferrite ay dapat nasa pagitan ng 5 at 10, ngunit ang ilang mga aplikasyon ay maaaring mangailangan ng mas mababa o mas mataas na mga halaga. Ang mga ferrite ay madaling masuri sa lugar ng trabaho gamit ang isang ferrite indicator.
Dahil nabanggit mo na may problema ka sa pagbibitak at mababang ferrite, dapat mong suriing mabuti ang iyong filler metal at siguraduhing nakakagawa ito ng sapat na ferrite – mga 8 dapat ang sapat na ferrite. Gayundin, kung gumagamit ka ng flux-cored arc welding (FCAW), ang mga filler metal na ito ay karaniwang gumagamit ng shield gas na may 100% carbon dioxide o pinaghalong 75% argon at 25% CO2, na maaaring maging sanhi ng pagsipsip ng carbon ng weld metal. Maaari kang lumipat sa proseso ng metal arc welding (GMAW) at gumamit ng 98% argon/2% oxygen mixture upang mabawasan ang posibilidad ng mga deposito ng carbon.
Kapag nagwe-welding ng hindi kinakalawang na asero sa carbon steel, dapat gamitin ang filler material na E309L. Ang filler metal na ito ay espesyal na ginagamit para sa dissimilar metal welding, na 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 habang nagwe-welding.
Bilang konklusyon, kung gusto mong kumpunihin ang mga mainit na bitak sa mga austenitic stainless steel weld, suriin kung sapat ang ferrite filler metal at sundin ang mahusay na kasanayan sa pagwelding. Panatilihin ang init na pumapasok sa ibaba ng 50 kJ/in, panatilihin ang katamtaman hanggang mababang temperatura sa pagitan ng mga pass, at tiyaking malinis ang mga solder joint bago magsolder. Gumamit ng angkop na gauge upang suriin ang dami ng ferrite sa weld, na may layuning umabot sa 5-10.
Ang WELDER, dating tinatawag na Practical Welding Today, ay kumakatawan sa mga totoong taong gumagawa ng mga produktong ginagamit at ginagamit natin araw-araw. Ang magasin na ito ay naglilingkod sa komunidad ng welding sa North America nang mahigit 20 taon.
Ngayon ay may ganap na access sa digital edition na 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.
Kumuha ng ganap na digital access sa STAMPING Journal, na nagtatampok ng pinakabagong teknolohiya, pinakamahuhusay na kasanayan, at balita sa industriya para sa merkado ng metal stamping.
Ngayon na may ganap na digital access sa The Fabricator en Español, madali mo nang makukuha ang mahahalagang mapagkukunan ng industriya.