Ky artikull nga Wenzhou Tianyu Electronic Co., Ltd. shpjegon se çfarë duhet marrë parasysh kur specifikoni metale mbushëse për saldimin e çelikut inox.
Aftësitë që e bëjnë çelikun inox kaq tërheqës - aftësia për të përshtatur vetitë e tij mekanike dhe rezistencën ndaj korrozionit dhe oksidimit - gjithashtu rrisin kompleksitetin e zgjedhjes së një metali mbushës të përshtatshëm për saldim.Për çdo kombinim të caktuar të materialit bazë, cilido nga disa lloje elektrodash mund të jetë i përshtatshëm, në varësi të çështjeve të kostos, kushteve të shërbimit, vetive mekanike të dëshiruara dhe një sërë çështjesh të lidhura me saldimin.
Ky artikull ofron sfondin e nevojshëm teknik për t'i dhënë lexuesit një vlerësim për kompleksitetin e temës dhe më pas u përgjigjet disa prej pyetjeve më të zakonshme të bëra nga furnizuesit e metaleve mbushëse.Ai vendos udhëzime të përgjithshme për zgjedhjen e metaleve të përshtatshme mbushëse prej çeliku inox - dhe më pas shpjegon të gjitha përjashtimet nga ato udhëzime!Artikulli nuk mbulon procedurat e saldimit, pasi kjo është një temë për një artikull tjetër.
Katër nota, elementë të shumtë aliazh
Ekzistojnë katër kategori kryesore të çeliqeve inox:
austenitike
martenzitike
ferritike
Dupleks
Emrat rrjedhin nga struktura kristalore e çelikut që zakonisht gjendet në temperaturën e dhomës.Kur çeliku me karbon të ulët nxehet mbi 912 gradë C, atomet e çelikut riorganizohen nga struktura e quajtur ferrit në temperaturën e dhomës në strukturën kristalore të quajtur austenit.Me ftohjen, atomet kthehen në strukturën e tyre origjinale, ferrit.Struktura me temperaturë të lartë, austeniti, është jomagnetike, plastike dhe ka forcë më të ulët dhe duktilitet më të madh se forma e ferritit në temperaturën e dhomës.
Kur çelikut i shtohet më shumë se 16% krom, struktura kristalore e temperaturës së dhomës, ferriti, stabilizohet dhe çeliku mbetet në gjendje ferritike në të gjitha temperaturat.Prandaj emri çelik inox ferrit është aplikuar për këtë bazë aliazhi.Kur çelikut i shtohet më shumë se 17% krom dhe 7% nikel, struktura kristalore me temperaturë të lartë të çelikut, austeniti, stabilizohet në mënyrë që të qëndrojë në të gjitha temperaturat nga më të ulëtat deri në pothuajse shkrirjen.
Çelik inox austenitik zakonisht quhet lloji 'krom-nikel', dhe çeliqet martenzitike dhe ferritike quhen zakonisht llojet e 'kromit të drejtë'.Disa elementë aliazh të përdorur në çeliqet inox dhe metalet e saldimit sillen si stabilizues të austenitit dhe të tjerët si stabilizues të ferritit.Stabilizuesit më të rëndësishëm të austenitit janë nikeli, karboni, mangani dhe azoti.Stabilizuesit e ferritit janë kromi, silikoni, molibdeni dhe niobiumi.Balancimi i elementeve aliazh kontrollon sasinë e ferritit në metalin e saldimit.
Notat austenitike saldohen më lehtë dhe në mënyrë të kënaqshme se ato që përmbajnë më pak se 5% nikel.Lidhjet e saldimit të prodhuara në çelik inox austenit janë të fortë, të urtë dhe të fortë në gjendjen e tyre si saldim.Zakonisht ato nuk kërkojnë ngrohje paraprake ose trajtim termik pas saldimit.Notat austenitike përbëjnë afërsisht 80% të çelikut inox të salduar dhe ky artikull hyrës fokusohet shumë në to.
Tabela 1: Llojet e çelikut inox dhe përmbajtja e tyre e kromit dhe nikelit.
tstart{c,80%}
tead{Lloji|% Krom|% Nikel|Llojet}
tdata{austenitike|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}
prirje{}
Si të zgjidhni metalin e duhur mbushës inox
Nëse materiali bazë në të dyja pllakat është i njëjtë, parimi udhëzues origjinal ka qenë: "Filloni duke përputhur materialin bazë".Kjo funksionon mirë në disa raste;për t'u bashkuar me Tipin 310 ose 316, zgjidhni llojin përkatës të mbushësit.
Për të bashkuar materiale të ndryshme, ndiqni këtë parim udhëzues: 'zgjidhni një mbushës që të përputhet me materialin më të aliazhuar.'Për të bashkuar 304 me 316, zgjidhni një mbushës 316.
Për fat të keq, 'rregulli i ndeshjes' ka kaq shumë përjashtime sa një parim më i mirë është, Konsultohuni me një tabelë përzgjedhjeje metalike mbushëse.Për shembull, Lloji 304 është materiali bazë më i zakonshëm prej çeliku inox, por askush nuk ofron një elektrodë të tipit 304.
Si të saldoni inox të tipit 304 pa elektrodë të tipit 304
Për të salduar inox të tipit 304, përdorni mbushësin e tipit 308, pasi elementët shtesë të lidhjes në Tipin 308 do të stabilizojnë më mirë zonën e saldimit.
Megjithatë, 308L është gjithashtu një mbushës i pranueshëm.Emërtimi 'L' pas çdo lloji tregon përmbajtje të ulët të karbonit.Një inox i tipit 3XXL ka një përmbajtje karboni prej 0,03% ose më pak, ndërsa standardi inox tip 3XX mund të ketë një përmbajtje maksimale karboni prej 0,08%.
Për shkak se një mbushës i tipit L bie në të njëjtin klasifikim si produkti jo-L, fabrikuesit mund dhe duhet ta konsiderojnë fuqimisht përdorimin e një mbushësi të tipit L sepse përmbajtja më e ulët e karbonit zvogëlon rrezikun e problemeve të korrozionit ndërgranular.Në fakt, autorët pretendojnë se mbushësi i tipit L do të përdorej më gjerësisht nëse fabrikuesit thjesht përditësonin procedurat e tyre.
Fabrikuesit që përdorin procesin GMAW mund të dëshirojnë gjithashtu të marrin në konsideratë përdorimin e një mbushësi të tipit 3XXSi, pasi shtimi i silikonit përmirëson lagështimin.Në situatat kur saldimi ka një kurorë të lartë ose të përafërt, ose kur pellgu i saldimit nuk lidhet mirë në gishtat e një filetoje ose nyjeje prehër, përdorimi i një elektrode të tipit Si GMAW mund të lëmojë rruazën e saldimit dhe të nxisë shkrirje më të mirë.
Nëse reshjet e karabit janë një shqetësim, merrni parasysh një mbushës të tipit 347, i cili përmban një sasi të vogël niobiumi.
Si të bashkoni çelik inox me çelikun e karbonit
Kjo situatë ndodh në aplikimet ku një pjesë e një strukture kërkon një sipërfaqe të jashtme rezistente ndaj korrozionit të bashkuar me një element strukturor çeliku të karbonit për kosto më të ulët.Kur bashkoni një material bazë pa elementë aliazh me një material bazë me elementë aliazh, përdorni një mbushës të tepërt të aliazhuar në mënyrë që hollimi brenda metalit të saldimit të balancohet ose të jetë më i aliazhuar se metali bazë inox.
Për bashkimin e çelikut të karbonit me tipin 304 ose 316, si dhe për bashkimin e çeliqeve inox të ndryshëm, merrni parasysh një elektrodë të tipit 309L për shumicën e aplikimeve.Nëse dëshironi një përmbajtje më të lartë Cr, merrni parasysh Tipin 312.
Si një shënim paralajmërues, çeliqet inox austenitikë shfaqin një shkallë zgjerimi që është rreth 50 për qind më e madhe se ajo e çelikut të karbonit.Kur bashkohen, ritmet e ndryshme të zgjerimit mund të shkaktojnë plasaritje për shkak të streseve të brendshme, përveç nëse përdoret procedura e duhur e elektrodës dhe saldimit.
Përdorni procedurat e duhura të pastrimit të përgatitjes së saldimit
Ashtu si me metalet e tjera, së pari hiqni vajin, yndyrat, shenjat dhe papastërtitë me një tretës jo të klorur.Pas kësaj, rregulli kryesor i përgatitjes së saldimit inox është 'Shmangni ndotjen nga çeliku i karbonit për të parandaluar korrozionin.'Disa kompani përdorin ndërtesa të veçanta për "dyqanin inox" dhe "dyqanin e karbonit" për të parandaluar ndotjen e kryqëzuar.
Përcaktoni rrotat bluarëse dhe furçat inox si 'vetëm inoks' kur përgatitni skajet për saldim.Disa procedura kërkojnë pastrim dy centimetra prapa nga nyja.Përgatitja e nyjeve është gjithashtu më kritike, pasi kompensimi i mospërputhjeve me manipulimin e elektrodës është më i vështirë sesa me çelikun e karbonit.
Përdorni procedurën e duhur të pastrimit pas saldimit për të parandaluar ndryshkun
Për të filluar, mbani mend se çfarë e bën një çelik inox: reagimi i kromit me oksigjenin për të formuar një shtresë mbrojtëse të oksidit të kromit në sipërfaqen e materialit.Ndryshk inox për shkak të reshjeve të karabit (shih më poshtë) dhe për shkak se procesi i saldimit ngroh metalin e saldimit deri në pikën ku mund të formohet oksidi ferrit në sipërfaqen e saldimit.E lënë në gjendje si saldim, një saldim i shëndoshë i përsosur mund të shfaqë 'gjurmë ndryshku të vagonit' në kufijtë e zonës së prekur nga nxehtësia në më pak se 24 orë.
Në mënyrë që një shtresë e re e oksidit të pastër të kromit të mund të reformohet siç duhet, çeliku inox kërkon pastrim pas saldimit me lustrim, turshi, bluarje ose furçë.Përsëri, përdorni mulli dhe furça të dedikuara për detyrën.
Pse teli i saldimit inox është magnetik?
Çeliku inox plotësisht austenitik është jomagnetik.Megjithatë, temperaturat e saldimit krijojnë një kokërr relativisht të madhe në mikrostrukturë, e cila rezulton në saldimin të jetë i ndjeshëm ndaj çarjes.Për të zbutur ndjeshmërinë ndaj plasaritjes së nxehtë, prodhuesit e elektrodave shtojnë elementë aliazh, duke përfshirë ferritin.Faza e ferritit bën që kokrrat austenitike të jenë shumë më të imta, kështu që saldimi bëhet më rezistent ndaj çarjeve.
Një magnet nuk do të ngjitet në një bobinë me mbushës inoks austenitik, por një person që mban një magnet mund të ndjejë një tërheqje të lehtë për shkak të ferritit të mbajtur.Fatkeqësisht, kjo bën që disa përdorues të mendojnë se produkti i tyre është etiketuar gabimisht ose se po përdorin metalin e gabuar të mbushësit (veçanërisht nëse e kanë hequr etiketën nga koshi i telit).
Sasia e saktë e ferritit në një elektrodë varet nga temperatura e shërbimit të aplikimit.Për shembull, shumë ferrit bën që saldimi të humbasë qëndrueshmërinë e tij në temperatura të ulëta.Kështu, mbushësi i tipit 308 për një aplikim të tubacioneve LNG ka një numër ferriti midis 3 dhe 6, krahasuar me një numër ferriti prej 8 për mbushësin standard të tipit 308.Me pak fjalë, metalet mbushëse mund të duken të ngjashme në fillim, por ndryshimet e vogla në përbërje janë të rëndësishme.
A ka ndonjë mënyrë të thjeshtë për të bashkuar çeliqet inox dupleks?
Në mënyrë tipike, çeliqet inox të dyfishtë kanë një mikrostrukturë të përbërë nga afërsisht 50% ferrit dhe 50% austenit.Me fjalë të thjeshta, ferriti siguron forcë të lartë dhe njëfarë rezistence ndaj plasaritjes nga korrozioni i stresit ndërsa austeniti siguron rezistencë të mirë.Të dy fazat në kombinim u japin çeliqeve të dyfishta vetitë e tyre tërheqëse.Ekziston një gamë e gjerë çeliku inox dupleks, me më të zakonshmit që janë Lloji 2205;ai përmban 22% krom, 5% nikel, 3% molibden dhe 0,15% azot.
Kur saldoni çelik inoks të dyfishtë, mund të lindin probleme nëse metali i saldimit ka shumë ferrit (nxehtësia nga harku bën që atomet të vendosen në një matricë ferriti).Për të kompensuar, metalet mbushëse duhet të promovojnë strukturën austenitike me përmbajtje më të lartë të aliazhit, zakonisht 2 deri në 4% më shumë nikel sesa në metalin bazë.Për shembull, tela me fluks për saldimin e tipit 2205 mund të ketë 8,85% nikel.
Përmbajtja e dëshiruar e ferritit mund të variojë nga 25 në 55% pas saldimit (por mund të jetë më e lartë).Vini re se shpejtësia e ftohjes duhet të jetë mjaft e ngadaltë për të lejuar austenitin të reformohet, por jo aq i ngadaltë sa të krijojë faza ndërmetalike, as shumë i shpejtë sa të krijojë ferrit të tepërt në zonën e prekur nga nxehtësia.Ndiqni procedurat e rekomanduara të prodhuesit për procesin e saldimit dhe metalin mbushës të zgjedhur.
Rregullimi i parametrave gjatë saldimit të çelikut inox
Për fabrikuesit që rregullojnë vazhdimisht parametrat (tensioni, amperazhi, gjatësia e harkut, induktiviteti, gjerësia e pulsit, etj.) kur saldojnë çelik inox, fajtori tipik është përbërja e papërputhshme e metalit mbushës.Duke pasur parasysh rëndësinë e elementeve të lidhjes, variacionet nga shumë në shumë në përbërjen kimike mund të kenë një ndikim të dukshëm në performancën e saldimit, si p.sh. lirimi i dobët i lagësht ose i vështirë lirimi i skorjeve.Ndryshimet në diametrin e elektrodës, pastërtinë e sipërfaqes, derdhjen dhe spiralen ndikojnë gjithashtu në performancën në aplikacionet GMAW dhe FCAW.
Kontrolli i reshjeve të karabit të kontrollit në çelik inox austenit
Në temperaturat në intervalin 426-871 gradë C, përmbajtja e karbonit mbi 0,02% migron në kufijtë e kokrrizave të strukturës austenitike, ku reagon me kromin për të formuar karbid kromi.Nëse kromi është i lidhur me karbonin, ai nuk është i disponueshëm për rezistencë ndaj korrozionit.Kur ekspozohet ndaj një mjedisi gërryes, rezulton korrozioni ndërgranular, duke lejuar që kufijtë e kokrrave të hahen.
Për të kontrolluar reshjet e karabit, mbajeni përmbajtjen e karbonit sa më të ulët që të jetë e mundur (0,04% maksimumi) duke salduar me elektroda me karbon të ulët.Karboni gjithashtu mund të lidhet nga niobium (dikur kolumbium) dhe titani, të cilët kanë një prirje më të fortë për karbonin sesa kromi.Për këtë qëllim janë bërë elektroda të tipit 347.
Si të përgatiteni për një diskutim rreth përzgjedhjes së metalit mbushës
Së paku, mblidhni informacion mbi përdorimin përfundimtar të pjesës së salduar, duke përfshirë mjedisin e shërbimit (veçanërisht temperaturat e funksionimit, ekspozimin ndaj elementëve gërryes dhe shkallën e rezistencës së pritur ndaj korrozionit) dhe jetëgjatësinë e dëshiruar të shërbimit.Informacioni mbi vetitë e nevojshme mekanike në kushtet e funksionimit ndihmon shumë, duke përfshirë forcën, qëndrueshmërinë, duktilitetin dhe lodhjen.
Shumica e prodhuesve kryesorë të elektrodave ofrojnë udhëzues për përzgjedhjen e metaleve mbushëse dhe autorët nuk mund ta theksojnë tepër këtë pikë: konsultohuni me një udhëzues aplikimi për mbushësin e metalit ose kontaktoni ekspertët teknikë të prodhuesit.Ata janë atje për të ndihmuar në zgjedhjen e elektrodës së duhur prej çeliku inox.
Për më shumë informacion rreth metaleve mbushëse të çelikut të pandryshkshëm të TYUE dhe për të kontaktuar ekspertët e kompanisë për këshilla, shkoni te www.tyuelec.com.
Koha e postimit: Dhjetor-23-2022