Kā izvēlēties nerūsējošā tērauda metināšanas stieples un elektroda metināšanas materiālus?

Četri nerūsējošā tērauda veidi un leģējošo elementu loma:

Nerūsējošo tēraudu var iedalīt četros galvenajos veidos: austenīta, martensīta, ferīta un dupleksa nerūsējošā tērauda (1. tabula). Šīs klasifikācijas pamatā ir nerūsējošā tērauda mikrostruktūra istabas temperatūrā. Karsējot zemu oglekļa tēraudu līdz 1550°C, tā mikrostruktūra mainās no istabas temperatūras ferīta uz austenītu. Pēc atdzesēšanas mikrostruktūra pārvēršas par ferītu. Austenīts, kas pastāv augstā temperatūrā, nav magnētisks, un parasti tam ir zemāka izturība, bet labāka elastība salīdzinājumā ar ferītu istabas temperatūrā.

Kad hroma (Cr) saturs tēraudā pārsniedz 16%, istabas temperatūras mikrostruktūra tiek fiksēta ferīta fāzē, saglabājot ferītu visos temperatūras diapazonos. Šo veidu sauc par ferīta nerūsējošo tēraudu. Ja gan hroma (Cr) saturs pārsniedz 17%, gan niķeļa (Ni) saturs pārsniedz 7%, austenīta fāze kļūst stabila, saglabājot austenītu no zemas temperatūras līdz kušanas temperatūrai.

Austenīta nerūsējošais tērauds parasti tiek saukts par “Cr-N” tipu, savukārt martensīta un ferīta nerūsējošais tērauds tiek saukts tieši par “Cr” tipu. Nerūsējošā tērauda elementus un pildmetālus var iedalīt austenītu veidojošos elementos un ferītu veidojošos elementos. Primārie austenītu veidojošie elementi ir Ni, C, Mn un N, savukārt primārie ferītu veidojošie elementi ir Cr, Si, Mo un Nb. Pielāgojot šo elementu saturu, var kontrolēt ferīta proporciju metinātajā savienojumā.

Austenīta nerūsējošais tērauds, īpaši, ja tajā ir mazāk par 5% slāpekļa (N), ir vieglāk metināms un nodrošina labāku metināšanas kvalitāti, salīdzinot ar nerūsējošajiem tēraudiem ar mazāku N saturu. Austenīta nerūsējošā tērauda metinātajiem savienojumiem ir laba izturība un elastība, kas bieži vien novērš nepieciešamību pēc iepriekšējas un pēcmetināšanas termiskās apstrādes. Nerūsējošā tērauda metināšanas jomā austenīta nerūsējošais tērauds veido 80% no visa nerūsējošā tērauda lietojuma, tādēļ tas ir šī raksta galvenais uzsvars.

Kā izvēlēties pareizonerūsējošā tērauda metināšanapalīgmateriāli, vadi un elektrodi?

Ja pamatmateriāls ir vienāds, pirmais noteikums ir “atbilst pamatmateriālam”. Piemēram, ja ogles ir savienotas ar 310 vai 316 nerūsējošo tēraudu, izvēlieties atbilstošo ogļu materiālu. Metinot atšķirīgus materiālus, ievērojiet pamatmateriāla izvēles vadlīnijas, kas atbilst augstam leģējošo elementu saturam. Piemēram, metinot 304 un 316 nerūsējošo tēraudu, izvēlieties 316 tipa metināšanas palīgmateriālus. Tomēr ir arī daudzi īpaši gadījumi, kad netiek ievērots princips “saskaņot parasto metālu”. Šajā scenārijā ir ieteicams “skatīt metināšanas palīgmateriālu atlases tabulu”. Piemēram, 304. tipa nerūsējošais tērauds ir visizplatītākais pamatmateriāls, bet nav 304. tipa metināšanas stieņa.

Ja metināšanas materiālam ir jāatbilst parastajam metālam, kā izvēlēties metināšanas materiālu 304 nerūsējošā tērauda stieples un elektroda metināšanai?

Metinot 304 nerūsējošo tēraudu, izmantojiet 308. tipa metināšanas palīgmateriālus, jo 308 nerūsējošā tērauda papildu elementi var labāk stabilizēt metināšanas zonu. 308L ir arī pieņemama izvēle. L norāda uz zemu oglekļa saturu, 3XXL nerūsējošais tērauds norāda uz oglekļa saturu 0,03%, savukārt standarta 3XX nerūsējošais tērauds var saturēt līdz 0,08% oglekļa saturu. Tā kā L veida metināšanas palīgmateriāli pieder pie tāda paša veida klasifikācijas kā ne-L tipa metināšanas palīgmateriāli, ražotājiem jāapsver iespēja izmantot L veida metināšanas palīgmateriālus atsevišķi, jo to zemais oglekļa saturs var samazināt starpkristālu korozijas tendenci. Faktiski autors uzskata, ka, ja ražotāji vēlas uzlabot savus produktus, L-veida dzeltenie materiāli tiks izmantoti plašāk. Ražotāji, kas izmanto GMAW metināšanas metodes, apsver arī 3XXSi tipa nerūsējošā tērauda izmantošanu, jo SI var uzlabot mitrināšanas un noplūdes daļas. Gadījumā, ja ogļu gabalam ir augstāka virsotne vai metināšanas baseina savienojums ir vājš leņķa lēnas šuves vai klēpja šuves šuves galā, izmantojot gāzi aizsargātu metināšanas stiepli, kas satur S, var samitrināt ogļu šuvi un uzlabot nogulsnēšanās ātrumu. .