Quattro tipi di acciaio inossidabile e il ruolo degli elementi di lega:
L'acciaio inossidabile può essere classificato in quattro tipi principali: acciaio inossidabile austenitico, martensitico, ferritico e duplex (Tabella 1). Questa classificazione si basa sulla microstruttura dell'acciaio inossidabile a temperatura ambiente. Quando l'acciaio a basso tenore di carbonio viene riscaldato a 1550°C, la sua microstruttura cambia da ferrite a temperatura ambiente ad austenite. Dopo il raffreddamento, la microstruttura ritorna in ferrite. L'austenite, che esiste ad alte temperature, non è magnetica e generalmente ha una resistenza inferiore ma una migliore duttilità rispetto alla ferrite a temperatura ambiente.
Quando il contenuto di cromo (Cr) nell'acciaio supera il 16%, la microstruttura a temperatura ambiente si fissa nella fase di ferrite, mantenendo la ferrite a tutti gli intervalli di temperatura. Questo tipo è denominato acciaio inossidabile ferritico. Quando sia il contenuto di cromo (Cr) è superiore al 17% sia quello di nichel (Ni) è superiore al 7%, la fase austenite diventa stabile, mantenendo l'austenite dalle basse temperature fino al punto di fusione.
L'acciaio inossidabile austenitico è tipicamente indicato come tipo “Cr-N”, mentre gli acciai inossidabili martensitici e ferritici sono direttamente chiamati tipo “Cr”. Gli elementi in acciaio inossidabile e i metalli d'apporto possono essere classificati in elementi formanti austenite ed elementi formanti ferrite. Gli elementi primari che formano l'austenite includono Ni, C, Mn e N, mentre gli elementi primari che formano la ferrite includono Cr, Si, Mo e Nb. La regolazione del contenuto di questi elementi può controllare la proporzione di ferrite nel giunto saldato.
L'acciaio inossidabile austenitico, soprattutto quando contiene meno del 5% di azoto (N), è più facile da saldare e offre una migliore qualità di saldatura rispetto agli acciai inossidabili con un contenuto di N inferiore. I giunti saldati in acciaio inossidabile austenitico mostrano buona resistenza e duttilità, spesso eliminando la necessità di trattamenti termici pre- e post-saldatura. Nel campo della saldatura dell'acciaio inossidabile, l'acciaio inossidabile austenitico rappresenta l'80% di tutto l'utilizzo dell'acciaio inossidabile, rendendolo l'obiettivo principale di questo articolo.
Come scegliere quello correttosaldatura dell'acciaio inossidabilemateriali di consumo, fili ed elettrodi?
Se il materiale principale è lo stesso, la prima regola è “abbinare il materiale principale”. Ad esempio, se il carbone è collegato all'acciaio inossidabile 310 o 316, scegli il materiale del carbone corrispondente. Quando si saldano materiali diversi, seguire la linea guida di selezione di un materiale di base che corrisponda a un elevato contenuto di elementi di lega. Ad esempio, quando si salda l'acciaio inossidabile 304 e 316, scegliere materiali di consumo per saldatura di tipo 316. Tuttavia, ci sono anche molti casi particolari in cui il principio della “corrispondenza del metallo base” non viene seguito. In questo scenario, è consigliabile “fare riferimento alla tabella di selezione dei consumabili per saldatura”. Ad esempio, l'acciaio inossidabile di tipo 304 è il materiale di base più comune, ma non esiste una bacchetta di saldatura di tipo 304.
Se il materiale di saldatura deve corrispondere al metallo di base, come scegliere il materiale di saldatura per saldare filo ed elettrodo in acciaio inossidabile 304?
Quando si salda l'acciaio inossidabile 304, utilizzare materiali di consumo per saldatura di tipo 308 poiché gli elementi aggiuntivi in acciaio inossidabile 308 possono stabilizzare meglio l'area di saldatura. Anche il 308L è una scelta accettabile. L indica un basso contenuto di carbonio, l'acciaio inossidabile 3XXL indica un contenuto di carbonio dello 0,03%, mentre l'acciaio inossidabile 3XX standard può contenere fino allo 0,08% di contenuto di carbonio. Poiché i consumabili per saldatura di tipo L appartengono allo stesso tipo di classificazione dei consumabili per saldatura di tipo non L, i produttori dovrebbero considerare l'utilizzo dei consumabili per saldatura di tipo L separatamente perché il loro basso contenuto di carbonio può ridurre la tendenza alla corrosione intergranulare. In effetti, l'autore ritiene che se i produttori vogliono aggiornare i loro prodotti, i materiali gialli a forma di L saranno più ampiamente utilizzati. I produttori che utilizzano metodi di saldatura GMAW stanno prendendo in considerazione anche l'utilizzo dell'acciaio inossidabile di tipo 3XXSi perché il SI può migliorare la bagnatura e le perdite delle parti. Nel caso in cui il pezzo di carbone abbia un picco più alto o la connessione del bagno di saldatura sia scadente in corrispondenza della punta di saldatura della saldatura ad angolo lento o a sovrapposizione, l'uso di filo di saldatura schermato con gas contenente S può inumidire il cordone di carbone e migliorare il tasso di deposizione .
Orario di pubblicazione: 26 settembre 2023