Šiame Wenzhou Tianyu Electronic Co., Ltd. straipsnyje paaiškinama, į ką reikia atsižvelgti nurodant nerūdijančio plieno suvirinimo metalus.
Galimybės, dėl kurių nerūdijantis plienas yra toks patrauklus – galimybė pritaikyti jo mechanines savybes ir atsparumą korozijai bei oksidacijai – taip pat apsunkina tinkamo metalo užpildo parinkimą suvirinimui.Bet kuriam bazinių medžiagų deriniui gali tikti bet kuris iš kelių tipų elektrodų, atsižvelgiant į sąnaudas, eksploatavimo sąlygas, norimas mechanines savybes ir daugybę su suvirinimu susijusių problemų.
Šiame straipsnyje pateikiamas reikalingas techninis pagrindas, kad skaitytojas suprastų temos sudėtingumą, o tada atsakoma į kai kuriuos dažniausiai užduodamus klausimus užpildo metalo tiekėjams.Jame pateikiamos bendros gairės, kaip pasirinkti tinkamus nerūdijančio plieno užpildus, o tada paaiškinamos visos tų gairių išimtys!Straipsnis neapima suvirinimo procedūrų, nes tai yra kito straipsnio tema.
Keturios klasės, daug legiravimo elementų
Yra keturios pagrindinės nerūdijančio plieno kategorijos:
austenitinis
martensitinis
ferito
Dvipusis
Pavadinimai kilę iš kristalinės plieno struktūros, kuri paprastai būna kambario temperatūroje.Kai mažai anglies turintis plienas kaitinamas virš 912°C, plieno atomai kambario temperatūroje persitvarko iš struktūros, vadinamos feritu, į kristalinę struktūrą, vadinamą austenitu.Atvėsus atomai grįžta į pradinę struktūrą – feritą.Aukštos temperatūros struktūra, austenitas, yra nemagnetinė, plastiška ir turi mažesnį stiprumą bei didesnį lankstumą nei kambario temperatūros ferito forma.
Kai į plieną įdedama daugiau nei 16 % chromo, kambario temperatūros kristalinė struktūra feritas stabilizuojamas ir plienas išlieka feritinės būklės esant bet kokiai temperatūrai.Taigi šiam lydinio pagrindui taikomas feritinio nerūdijančio plieno pavadinimas.Kai į plieną įdedama daugiau nei 17 % chromo ir 7 % nikelio, aukštatemperatūrinė plieno austenito kristalinė struktūra stabilizuojama taip, kad ji išliks bet kokioje temperatūroje nuo pačios žemiausios iki beveik lydymosi.
Austenitinis nerūdijantis plienas paprastai vadinamas „chromo-nikelio“ tipu, o martensitinis ir feritinis plienas – „tiesiojo chromo“ tipais.Tam tikri legiravimo elementai, naudojami nerūdijančiame pliene ir suvirintuose metaluose, veikia kaip austenito stabilizatoriai, o kiti – kaip ferito stabilizatoriai.Svarbiausi austenito stabilizatoriai yra nikelis, anglis, manganas ir azotas.Ferito stabilizatoriai yra chromas, silicis, molibdenas ir niobis.Legiravimo elementų balansavimas kontroliuoja ferito kiekį suvirinimo metale.
Austenitinės klasės yra lengviau ir labiau suvirinamos nei tos, kuriose yra mažiau nei 5% nikelio.Suvirinimo jungtys, pagamintos iš austenitinio nerūdijančio plieno, yra tvirtos, plastiškos ir kietos.Paprastai jiems nereikia išankstinio pašildymo ar terminio apdorojimo po suvirinimo.Austenitinės rūšys sudaro maždaug 80 % suvirinamo nerūdijančio plieno, ir šiame įvadiniame straipsnyje daug dėmesio skiriama joms.
1 lentelė. Nerūdijančio plieno rūšys ir chromo bei nikelio kiekis juose.
tstart{c,80%}
thead{tipas|% chromo|% nikelio|tipai}
tduomenys{austenitinis|16–30 %|8–40 %|200, 300}
tduomenys{Martensitic|11–18 %|0–5 %|403, 410, 416, 420}
tduomenys{Feritas|11–30%|0–4%|405, 409, 430, 422, 446}
tduomenys{Dvipusis|18–28 %|4–8 %|2205}
linkęs{}
Kaip pasirinkti tinkamą nerūdijančio plieno užpildą
Jei pagrindinė medžiaga abiejose plokštėse yra ta pati, pradinis pagrindinis principas buvo „Pradėkite derindami pagrindinę medžiagą“.Tai gerai veikia kai kuriais atvejais;Norėdami prisijungti prie 310 arba 316 tipo, pasirinkite atitinkamą užpildo tipą.
Norėdami sujungti skirtingas medžiagas, vadovaukitės šiuo vadovaujančiu principu: „Pasirinkite užpildą, kuris atitiktų labiau legiruotą medžiagą“.Norėdami prisijungti prie 304 prie 316, pasirinkite 316 užpildą.
Deja, „atitikties taisyklė“ turi tiek daug išimčių, kad geresnis principas yra pasikonsultuoti su užpildo metalo pasirinkimo lentele.Pavyzdžiui, 304 tipas yra labiausiai paplitusi nerūdijančio plieno medžiaga, tačiau niekas nesiūlo 304 tipo elektrodo.
Kaip suvirinti 304 tipo nerūdijantį plieną be 304 tipo elektrodo
Norėdami suvirinti 304 tipo nerūdijantį plieną, naudokite 308 tipo užpildą, nes papildomi 308 tipo legiravimo elementai geriau stabilizuos suvirinimo vietą.
Tačiau 308L taip pat yra priimtinas užpildas.„L“ žymėjimas po bet kurio tipo reiškia mažą anglies kiekį.3XXL tipo nerūdijančio plieno anglies kiekis yra 0,03% arba mažesnis, o standartinio 3XX tipo nerūdijančio plieno maksimalus anglies kiekis gali būti 0,08%.
Kadangi L tipo užpildas patenka į tą pačią klasifikaciją kaip ir ne L gaminys, gamintojai gali ir turėtų labai apsvarstyti galimybę naudoti L tipo užpildą, nes mažesnis anglies kiekis sumažina tarpkristalinės korozijos riziką.Tiesą sakant, autoriai teigia, kad L tipo užpildas būtų plačiau naudojamas, jei gamintojai tiesiog atnaujintų savo procedūras.
Gamintojai, naudojantys GMAW procesą, taip pat gali norėti naudoti 3XXSi tipo užpildą, nes silicio pridėjimas pagerina drėkinimą.Tais atvejais, kai suvirinimo siūlės vainikas yra aukštas arba šiurkštus arba kai suvirinimo balelė blogai susilieja su siūlės pirštais arba juosmenine jungtimi, naudojant Si tipo GMAW elektrodą galima išlyginti suvirinimo siūlę ir paskatinti geresnį susiliejimą.
Jei karbido nusodinimas kelia susirūpinimą, apsvarstykite 347 tipo užpildą, kuriame yra nedidelis niobio kiekis.
Kaip suvirinti nerūdijantį plieną su angliniu plienu
Tokia situacija atsiranda tais atvejais, kai vienai konstrukcijos daliai reikalingas korozijai atsparus išorinis paviršius, sujungtas su anglies plieno konstrukcijos elementu, kad būtų mažesnės sąnaudos.Sujungdami pagrindinę medžiagą be legiruojamųjų elementų su pagrindine medžiaga su legiravimo elementais, naudokite per legiruotą užpildą, kad suvirinimo metalo skiedimas subalansuotų arba būtų labiau legiruotas nei nerūdijančio netauriojo metalo.
Norėdami sujungti anglinį plieną prie 304 arba 316 tipo, taip pat sujungdami skirtingus nerūdijančius plienus, daugeliu atvejų naudokite 309L tipo elektrodą.Jei pageidaujamas didesnis Cr kiekis, apsvarstykite 312 tipą.
Įspėjame, kad austenitinio nerūdijančio plieno plėtimosi greitis yra maždaug 50 procentų didesnis nei anglinio plieno.Sujungus skirtingas plėtimosi greitis, dėl vidinių įtempių gali atsirasti įtrūkimų, nebent naudojamas tinkamas elektrodas ir suvirinimo procedūra.
Naudokite tinkamas suvirinimo paruošimo valymo procedūras
Kaip ir nuo kitų metalų, pirmiausia alyvą, riebalus, žymes ir nešvarumus pašalinkite nechloruotu tirpikliu.Po to pagrindinė nerūdijančio suvirinimo siūlės paruošimo taisyklė yra „Senkite, kad anglinis plienas neužterštų, kad išvengtumėte korozijos“.Kai kurios įmonės naudoja atskirus pastatus savo „nerūdijančio plieno parduotuvėms“ ir „anglies cechams“, kad būtų išvengta kryžminio užteršimo.
Ruošdami kraštus suvirinimui, šlifavimo diskus ir nerūdijančio plieno šepečius pažymėkite kaip „tik nerūdijančius“.Kai kurios procedūros reikalauja valyti du colius atgal nuo jungties.Siūlių paruošimas taip pat yra svarbesnis, nes kompensuoti neatitikimus naudojant elektrodą yra sunkiau nei naudojant anglinį plieną.
Norėdami išvengti rūdžių, naudokite teisingą valymo po suvirinimo procedūrą
Norėdami pradėti, prisiminkite, kas daro nerūdijantį plieną nerūdijantį: chromo reakcija su deguonimi, kad medžiagos paviršiuje susidarytų apsauginis chromo oksido sluoksnis.Nerūdijančio plieno rūdys dėl karbido nusodinimo (žr. toliau) ir dėl to, kad suvirinimo proceso metu suvirinimo metalas įkaista iki taško, kur ant suvirinimo siūlės paviršiaus gali susidaryti ferito oksidas.Jei suvirintas idealiai tinkamas siūlas, šilumos paveiktos zonos ribose gali atsirasti „rūdžių vagono pėdsakai“ greičiau nei per 24 valandas.
Kad naujas gryno chromo oksido sluoksnis galėtų tinkamai atsinaujinti, nerūdijantį plieną po suvirinimo reikia nuvalyti poliruojant, ėsdinant, šlifuojant arba šepečiu.Vėlgi, naudokite šlifuoklius ir šepečius, skirtus užduočiai atlikti.
Kodėl nerūdijančio plieno suvirinimo viela yra magnetinė?
Visiškai austenitinis nerūdijantis plienas yra nemagnetinis.Tačiau dėl suvirinimo temperatūros mikrostruktūroje susidaro santykinai dideli grūdeliai, todėl suvirinimo siūlė yra jautri įtrūkimams.Kad sumažintų jautrumą karštam įtrūkimui, elektrodų gamintojai prideda legiravimo elementų, įskaitant feritą.Dėl ferito fazės austenito grūdeliai yra daug smulkesni, todėl suvirinimo siūlė tampa atsparesnė įtrūkimams.
Magnetas neprilips prie austenitinio nerūdijančio užpildo ritės, tačiau žmogus, laikantis magnetą, gali jausti nedidelį traukimą dėl išlikusio ferito.Deja, dėl to kai kurie vartotojai galvoja, kad jų gaminys buvo neteisingai paženklintas arba jie naudoja netinkamą užpildo metalą (ypač jei nuplėšė etiketę nuo vielos krepšelio).
Tinkamas ferito kiekis elektrode priklauso nuo naudojimo temperatūros.Pavyzdžiui, per daug ferito žemoje temperatūroje suvirinimo siūlė praranda savo kietumą.Taigi 308 tipo užpildo, skirto SGD vamzdynams, ferito skaičius yra nuo 3 iki 6, palyginti su ferito skaičiumi 8 standartiniam 308 tipo užpildui.Trumpai tariant, užpildai iš pradžių gali atrodyti panašūs, tačiau svarbūs nedideli sudėties skirtumai.
Ar yra paprastas būdas suvirinti dvipusį nerūdijantį plieną?
Paprastai dvipusio nerūdijančio plieno mikrostruktūra susideda iš maždaug 50 % ferito ir 50 % austenito.Paprastais žodžiais tariant, feritas suteikia didelį stiprumą ir tam tikrą atsparumą įtempių korozijos įtrūkimams, o austenitas – gerą kietumą.Dviejų fazių derinys suteikia dvipusiams plienams patrauklias savybes.Galimas platus dvipusio nerūdijančio plieno asortimentas, iš kurių labiausiai paplitęs yra 2205 tipas;jame yra 22 % chromo, 5 % nikelio, 3 % molibdeno ir 0,15 % azoto.
Suvirinant dvipusį nerūdijantį plieną, gali kilti problemų, jei suvirinimo metale yra per daug ferito (dėl lanko kylančios šilumos atomai išsidėsto ferito matricoje).Norėdami tai kompensuoti, užpildai turi skatinti austenitinę struktūrą su didesniu lydinio kiekiu, paprastai 2–4% daugiau nikelio nei netauriajame metale.Pavyzdžiui, 2205 tipo suvirinimo viela su fliusu šerdimi gali turėti 8,85 % nikelio.
Pageidaujamas ferito kiekis po suvirinimo gali svyruoti nuo 25 iki 55% (tačiau gali būti didesnis).Atkreipkite dėmesį, kad aušinimo greitis turi būti pakankamai lėtas, kad austenitas galėtų atsinaujinti, bet ne toks lėtas, kad susidarytų intermetalinės fazės, ir ne per greitas, kad susidarytų ferito perteklius karščio paveiktoje zonoje.Laikykitės gamintojo rekomenduojamų suvirinimo proceso ir pasirinkto užpildo procedūrų.
Parametrų reguliavimas suvirinant nerūdijantį plieną
Gamintojams, kurie nuolat koreguoja parametrus (įtampa, srovės stiprumas, lanko ilgis, induktyvumas, impulso plotis ir kt.), kai suvirina nerūdijantį plieną, dažniausiai kaltas yra nenuosekli užpildo metalo sudėtis.Atsižvelgiant į legiravimo elementų svarbą, cheminės sudėties skirtumai tarp partijų gali turėti pastebimą poveikį suvirinimo našumui, pavyzdžiui, prastai sušlapti arba sunkiai išsiskiria šlakas.Elektrodo skersmens, paviršiaus švarumo, liejimo ir spiralės skirtumai taip pat turi įtakos našumui naudojant GMAW ir FCAW.
Kontroliuoja karbido nusodinimą iš austenitinio nerūdijančio plieno
Esant 426–871°C temperatūrai, anglies kiekis, didesnis nei 0,02 %, migruoja į austenitinės struktūros grūdelių ribas, kur reaguoja su chromu ir susidaro chromo karbidas.Jei chromas yra susietas su anglimi, jis nėra atsparus korozijai.Veikiant korozinei aplinkai, atsiranda tarpkristalinė korozija, dėl kurios grūdų ribos gali būti suėstos.
Norėdami kontroliuoti karbido nusodinimą, palaikykite kuo mažesnį anglies kiekį (maksimaliai 0,04%) suvirindami mažai anglies išskiriančiais elektrodais.Anglį taip pat gali surišti niobis (buvęs kolumbis) ir titanas, kurie turi stipresnį afinitetą anglies atžvilgiu nei chromas.Tam yra pagaminti 347 tipo elektrodai.
Kaip pasiruošti diskusijai apie užpildo metalo pasirinkimą
Surinkite bent informaciją apie galutinį suvirintos dalies naudojimą, įskaitant eksploatavimo aplinką (ypač darbo temperatūrą, korozinių elementų poveikį ir numatomą atsparumo korozijai laipsnį) ir pageidaujamą tarnavimo laiką.Informacija apie reikalingas mechanines savybes darbo sąlygomis labai padeda, įskaitant stiprumą, kietumą, lankstumą ir nuovargį.
Dauguma pirmaujančių elektrodų gamintojų pateikia užpildo metalo pasirinkimo vadovus, o autoriai negali per daug pabrėžti šio dalyko: kreipkitės į užpildo metalo naudojimo vadovą arba kreipkitės į gamintojo techninius ekspertus.Jie padės pasirinkti tinkamą nerūdijančio plieno elektrodą.
Norėdami gauti daugiau informacijos apie TYUE nerūdijančio plieno užpildų metalus ir susisiekti su įmonės ekspertais patarimo, apsilankykite www.tyuelec.com.
Paskelbimo laikas: 2022-12-23