Þessi grein frá Wenzhou Tianyu Electronic Co., Ltd. útskýrir hvað á að hafa í huga þegar fyllingarmálmar eru tilgreindir til að suða ryðfríu stáli.
Eiginleikarnir sem gera ryðfríu stáli svo aðlaðandi - hæfileikinn til að sérsníða vélræna eiginleika þess og viðnám gegn tæringu og oxun - eykur einnig flókið við að velja viðeigandi fylliefni fyrir suðu.Fyrir hvaða grunnefnasamsetningu sem er, getur einhver af mörgum gerðum rafskauta hentað, allt eftir kostnaðarmálum, þjónustuskilyrðum, æskilegum vélrænum eiginleikum og fjölda suðutengdra vandamála.
Þessi grein veitir nauðsynlegan tæknilegan bakgrunn til að gefa lesandanum skilning á því hversu flókið viðfangsefnið er og svarar síðan nokkrum af algengustu spurningunum sem birgjar úr fyllimálmum spyrjast fyrir.Það setur almennar leiðbeiningar um val á viðeigandi fyllingarmálma úr ryðfríu stáli - og útskýrir síðan allar undantekningarnar frá þessum leiðbeiningum!Greinin fjallar ekki um suðuaðferðir, þar sem það er efni í aðra grein.
Fjórar einkunnir, fjölmargir málmblöndur
Það eru fjórir meginflokkar ryðfríu stáli:
austenítískt
martensitic
ferritic
Duplex
Nöfnin eru fengin af kristalbyggingu stálsins sem venjulega finnst við stofuhita.Þegar lágkolefnisstál er hitað yfir 912°C er atóm stálsins endurraðað úr byggingunni sem kallast ferrít við stofuhita yfir í kristalbygginguna sem kallast austenít.Við kælingu fara atómin aftur í upprunalega byggingu, ferrít.Háhitabyggingin, austenít, er ekki segulmagnuð, plast og hefur lægri styrk og meiri sveigjanleika en stofuhitaform ferríts.
Þegar meira en 16% króm er bætt við stálið er kristallað uppbygging við stofuhita, ferrít, stöðug og stálið helst í ferrítísku ástandi við öll hitastig.Þess vegna er nafnið ferritískt ryðfrítt stál notað á þennan álgrunn.Þegar meira en 17% króm og 7% nikkel er bætt í stálið er háhitakristölluð uppbygging stálsins, austenít, stöðug þannig að það haldist við öll hitastig frá því allra lægsta til næstum bráðnunar.
Austenítískt ryðfrítt stál er almennt nefnt „króm-nikkel“ gerð, og martensitic og ferritic stál eru almennt kölluð „beint króm“ gerðir.Ákveðnir málmblöndur sem notaðir eru í ryðfríu stáli og suðumálma hegða sér sem austenít-stöðugleikaefni og aðrir sem ferrít-stöðugleiki.Mikilvægustu austenítstöðugarnir eru nikkel, kolefni, mangan og köfnunarefni.Ferrítjöfnunarefnin eru króm, sílikon, mólýbden og níóbín.Jafnvægi á málmblöndunni stjórnar magni ferríts í suðumálminum.
Austenitic einkunnir eru auðveldari og fullnægjandi soðnar en þær sem innihalda minna en 5% nikkel.Suðusamskeyti framleidd í austenitískum ryðfríu stáli eru sterkar, sveigjanlegar og sterkar þegar þær eru soðnar.Þeir þurfa venjulega ekki forhitun eða hitameðferð eftir suðu.Austenitic einkunnir eru um það bil 80% af ryðfríu stáli soðnu, og þessi inngangsgrein fjallar mikið um þær.
Tafla 1: Ryðfrítt stáltegundir og króm- og nikkelinnihald þeirra.
tstart{c,80%}
thead{Type|% Chromium|% Nikkel|Types}
tdata{Austenitic|16 - 30%|8 - 40%|200, 300}
tdata{Martensitic|11 - 18%|0 - 5%|403, 410, 416, 420}
tdata{Ferritic|11 - 30%|0 - 4%|405, 409, 430, 422, 446}
tdata{Duplex|18 - 28%|4 - 8%|2205}
hafa tilhneigingu til{}
Hvernig á að velja réttan ryðfrían fyllingarmálm
Ef grunnefnið á báðum plötunum er það sama, var upphaflega leiðarljósið áður, 'Byrjaðu á því að passa við grunnefnið.'Það virkar vel í sumum tilfellum;til að sameina tegund 310 eða 316, veldu samsvarandi tegund fylliefnis.
Til að sameina ósvipuð efni, fylgdu þessari leiðarljósi: „veljið fylliefni sem passar við efnið sem er meira blandað.“Til að sameinast 304 til 316 skaltu velja 316 fylliefni.
Því miður hefur „samsvörunarreglan“ svo margar undantekningar að betri meginregla er: Hafðu samband við valtöflu fyrir fylliefni.Til dæmis er gerð 304 algengasta grunnefnið úr ryðfríu stáli, en enginn býður upp á gerð 304 rafskaut.
Hvernig soðið Type 304 ryðfríu án Type 304 rafskauts
Til að suða tegund 304 ryðfríu, notaðu tegund 308 fylliefni, þar sem viðbótarblendiefnin í tegund 308 munu koma betur á stöðugleika á suðusvæðinu.
Hins vegar er 308L einnig ásættanlegt fylliefni.„L“ merkingin á eftir hvaða gerð sem er gefur til kynna lágt kolefnisinnihald.A Type 3XXL ryðfrítt hefur kolefnisinnihald 0,03% eða minna, en staðall Type 3XX ryðfrítt getur haft hámarks kolefnisinnihald 0,08%.
Vegna þess að tegund L fylliefni fellur undir sömu flokkun og vara sem ekki er L, geta framleiðendur, og ættu eindregið að íhuga, að nota tegund L fylliefni vegna þess að lægra kolefnisinnihald dregur úr hættu á tæringarvandamálum milli korna.Reyndar halda höfundarnir því fram að Type L fylliefni væri meira notað ef framleiðendur uppfærðu einfaldlega verklagsreglur sínar.
Framleiðendur sem nota GMAW ferlið gætu líka viljað íhuga að nota tegund 3XXSi fylliefni, þar sem viðbót við sílikon bætir bleytu.Í aðstæðum þar sem suðu er með háa eða grófa kórónu, eða þar sem suðupollurinn tengist ekki vel við tær á flaka eða kjölfestu, getur notkun Si Type GMAW rafskaut slétt suðustrenginn og stuðlað að betri samruna.
Ef karbíðúrkoma er áhyggjuefni skaltu íhuga tegund 347 fylliefni, sem inniheldur lítið magn af níóbíum.
Hvernig á að suða ryðfríu stáli við kolefnisstál
Þetta ástand á sér stað í forritum þar sem einn hluti mannvirkis krefst tæringarþolins ytra yfirborðs sem er tengt við burðarhluta úr kolefnisstáli til að lækka kostnað.Þegar grunnefni án málmblöndur er sameinað við grunnefni með málmblöndur, notaðu ofblandað fylliefni þannig að þynningin innan suðumálmsins komi í jafnvægi eða sé meira málmblönduð en ryðfríi grunnmálmurinn.
Til að tengja kolefnisstál við tegund 304 eða 316, sem og til að sameina ólíkt ryðfrítt stál, skaltu íhuga tegund 309L rafskaut fyrir flest forrit.Ef óskað er eftir hærra Cr innihaldi skaltu íhuga tegund 312.
Til varúðar sýna austenítískt ryðfrítt stál stækkunarhraða sem er um það bil 50 prósent meiri en kolefnisstáls.Þegar það er sameinað getur mismunandi þensluhraði valdið sprungum vegna innri streitu nema rétt rafskaut og suðuaðferð sé notuð.
Notaðu réttar hreinsunaraðferðir fyrir suðuundirbúning
Eins og með aðra málma skaltu fyrst fjarlægja olíu, fitu, merkingar og óhreinindi með klórlausum leysi.Eftir það er aðalreglan við undirbúning ryðfríu suðu 'Forðastu mengun frá kolefnisstáli til að koma í veg fyrir tæringu.'Sum fyrirtæki nota aðskildar byggingar fyrir „ryðfríu verslunina“ og „kolefnisbúðina“ til að koma í veg fyrir krossmengun.
Tilgreindu slípihjól og ryðfría bursta sem „einungis ryðfríu“ þegar brúnir eru undirbúnir fyrir suðu.Sumar aðferðir kalla á að þrífa tvær tommur aftur frá samskeytinu.Sameiginlegur undirbúningur er einnig mikilvægari, þar sem erfiðara er að bæta upp fyrir ósamræmi við rafskautsmeðferð en með kolefnisstáli.
Notaðu rétta hreinsunaraðferð eftir suðu til að koma í veg fyrir ryð
Til að byrja, mundu hvað gerir ryðfríu stáli ryðfríu: hvarf króms við súrefni til að mynda verndandi lag af krómoxíði á yfirborði efnisins.Ryðfrítt ryðgar vegna karbíðútfellingar (sjá hér að neðan) og vegna þess að suðuferlið hitar suðumálminn að þeim stað að ferrítoxíð getur myndast á yfirborði suðunnar.Eftir í soðnu ástandi gæti fullkomlega heilbrigð suðu sýnt „ryðspor í vagni“ á mörkum hitaáhrifasvæðisins á innan við 24 klukkustundum.
Til að nýtt lag af hreinu krómoxíði geti umbreytt á réttan hátt, þarf ryðfríu stáli að hreinsa eftir suðu með því að fægja, súrsa, mala eða bursta.Aftur, notaðu kvörn og bursta sem eru tileinkuð verkefninu.
Af hverju er suðuvír úr ryðfríu stáli segulmagnaðir?
Alveg austenítískt ryðfríu stáli er ekki segulmagnað.Hins vegar myndast suðuhitastig tiltölulega stórt korn í örbyggingunni sem leiðir til þess að suðu er sprunguviðkvæm.Til að draga úr næmi fyrir heitum sprungum bæta rafskautsframleiðendur við málmblöndur, þar á meðal ferríti.Ferrítfasinn veldur því að austenítísku kornin verða mun fínni og því verður suðun sprunguþolnari.
Segull mun ekki festast við spólu af austenítískum ryðfríu fylliefni, en einstaklingur sem heldur á segli gæti fundið fyrir smá toga vegna ferrítsins sem varðveitt er.Því miður veldur þetta því að sumir notendur halda að vara þeirra hafi verið ranglega merkt eða að þeir séu að nota rangan áfyllingarmálm (sérstaklega ef þeir rifu miðann af vírkörfunni).
Rétt magn af ferríti í rafskaut fer eftir þjónustuhitastigi notkunarinnar.Til dæmis, of mikið ferrít veldur því að suðu missir hörku sína við lágt hitastig.Þannig hefur tegund 308 fylliefni fyrir LNG lagnanotkun ferrítnúmer á milli 3 og 6, samanborið við ferrítnúmer 8 fyrir venjulegt tegund 308 fylliefni.Í stuttu máli geta fyllingarmálmar virst svipaðir í fyrstu, en lítill munur á samsetningu er mikilvægur.
Er til auðveld leið til að suða tvíhliða ryðfríu stáli?
Venjulega hafa tvíhliða ryðfrítt stál örbyggingu sem samanstendur af um það bil 50% ferríti og 50% austeníti.Í einföldu máli gefur ferrítið mikinn styrk og nokkra mótstöðu gegn sprungum álagstæringar á meðan austenítið veitir góða seigleika.Fasarnir tveir í sameiningu gefa tvíhliða stálinu aðlaðandi eiginleika þeirra.Fjölbreytt úrval af tvíhliða ryðfríu stáli er fáanlegt, þar sem algengast er að gerð 2205;þetta inniheldur 22% króm, 5% nikkel, 3% mólýbden og 0,15% köfnunarefni.
Við suðu á tvíhliða ryðfríu stáli geta komið upp vandamál ef suðumálmurinn hefur of mikið ferrít (hitinn frá ljósboganum veldur því að atómin raða sér í ferrítfylki).Til að bæta upp þurfa fyllimálmar að stuðla að austenítískri uppbyggingu með hærra málmblönduinnihaldi, venjulega 2 til 4% meira nikkel en í grunnmálmnum.Til dæmis getur flæðikjarna vír fyrir suðu af gerð 2205 verið 8,85% nikkel.
Æskilegt ferrítinnihald getur verið á bilinu 25 til 55% eftir suðu (en getur verið hærra).Athugið að kælihraði verður að vera nógu hægur til að leyfa austenítinu að umbreytast, en ekki svo hægt að mynda millimálmfasa, né of hratt til að mynda umfram ferrít á hitaáhrifasvæðinu.Fylgdu ráðlagðum verklagsreglum framleiðanda fyrir suðuferlið og valinn áfyllingarmálm.
Stilling á breytum við suðu á ryðfríu stáli
Fyrir framleiðendur sem stöðugt stilla breytur (spennu, straummagn, lengd ljósboga, inductance, púlsbreidd osfrv.) við suðu á ryðfríu stáli, er dæmigerður sökudólgur ósamræmi í fylliefnismálmsamsetningu.Miðað við mikilvægi málmblöndurþátta geta breytileikar í efnasamsetningu milli hluta haft áberandi áhrif á frammistöðu suðu, svo sem léleg bleyta eða erfið gjalllosun.Breytingar í þvermál rafskauta, hreinleika yfirborðs, steypu og helix hafa einnig áhrif á frammistöðu í GMAW og FCAW forritum.
Stýrir stjórnkarbíðúrkomu í austenitískum ryðfríu stáli
Við hitastig á bilinu 426-871°C flyst kolefnisinnihald yfir 0,02% að kornamörkum austenítísku uppbyggingarinnar, þar sem það hvarfast við króm og myndar krómkarbíð.Ef krómið er bundið við kolefnið er það ekki tiltækt fyrir tæringarþol.Þegar það verður fyrir ætandi umhverfi leiðir til tæringar á milli korna, sem gerir kleift að éta kornmörkin í burtu.
Til að stjórna karbíðútfellingu skal halda kolefnisinnihaldinu eins lágu og mögulegt er (0,04% hámark) með því að logsjóða með lágkolefnis rafskautum.Kolefni er einnig hægt að binda niobium (áður columbium) og títan, sem hafa sterkari sækni í kolefni en króm.Gerð 347 rafskaut eru gerð í þessu skyni.
Hvernig á að undirbúa sig fyrir umræðu um val á fylliefni
Safnaðu að minnsta kosti upplýsingum um lokanotkun soðna hlutans, þar á meðal þjónustuumhverfi (sérstaklega vinnsluhitastig, útsetning fyrir ætandi þáttum og væntanleg tæringarþol) og æskilegan endingartíma.Upplýsingar um nauðsynlega vélræna eiginleika við notkunaraðstæður hjálpa mjög, þar á meðal styrkleika, seigleika, sveigjanleika og þreytu.
Flestir af leiðandi rafskautaframleiðendum útvega leiðbeiningar um val á fylliefni og geta höfundar ekki lagt of mikla áherslu á þetta atriði: ráðfærðu þig við handbók um notkun á fylliefni eða hafðu samband við tæknilega sérfræðinga framleiðandans.Þeir eru til staðar til að hjálpa við að velja rétta rafskautið úr ryðfríu stáli.
Fyrir frekari upplýsingar um ryðfríu stáli fyllimálma TYUE og til að hafa samband við sérfræðinga fyrirtækisins til að fá ráðgjöf, farðu á www.tyuelec.com.
Birtingartími: 23. desember 2022