Четыре типа нержавеющей стали и роль легирующих элементов:
Нержавеющую сталь можно разделить на четыре основных типа: аустенитную, мартенситную, ферритную и дуплексную нержавеющую сталь (таблица 1). Эта классификация основана на микроструктуре нержавеющей стали при комнатной температуре. При нагревании низкоуглеродистой стали до 1550°С ее микроструктура меняется от феррита комнатной температуры к аустениту. При охлаждении микроструктура превращается в феррит. Аустенит, который существует при высоких температурах, немагнитен и обычно имеет меньшую прочность, но лучшую пластичность по сравнению с ферритом, хранящимся при комнатной температуре.
Когда содержание хрома (Cr) в стали превышает 16%, микроструктура при комнатной температуре фиксируется в ферритной фазе, сохраняя феррит во всех температурных диапазонах. Этот тип называется ферритной нержавеющей сталью. Когда содержание хрома (Cr) превышает 17%, а содержание никеля (Ni) превышает 7%, аустенитная фаза становится стабильной, сохраняя аустенит от низких температур до точки плавления.
Аустенитную нержавеющую сталь обычно называют типом «Cr-N», а мартенситную и ферритную нержавеющую сталь прямо называют типом «Cr». Элементы из нержавеющей стали и присадочных металлов можно разделить на элементы, образующие аустенит, и элементы, образующие феррит. К основным элементам, образующим аустенит, относятся Ni, C, Mn и N, а к основным элементам, образующим феррит, относятся Cr, Si, Mo и Nb. Регулируя содержание этих элементов, можно контролировать долю феррита в сварном соединении.
Аустенитная нержавеющая сталь, особенно с содержанием азота (N) менее 5%, легче сваривается и обеспечивает лучшее качество сварки по сравнению с нержавеющими сталями с более низким содержанием N. Сварные соединения аустенитной нержавеющей стали обладают хорошей прочностью и пластичностью, что часто исключает необходимость предварительной и послесварочной термической обработки. В области сварки нержавеющей стали на аустенитную нержавеющую сталь приходится 80% всего использования нержавеющей стали, что делает ее основной темой данной статьи.
Как выбрать правильныйсварка нержавеющей сталирасходники, провода и электроды?
Если исходный материал тот же, первое правило — «соответствовать родительскому материалу». Например, если уголь соединен с нержавеющей сталью 310 или 316, выберите соответствующий угольный материал. При сварке разнородных материалов следуйте рекомендациям по выбору основного материала с высоким содержанием легирующих элементов. Например, при сварке нержавеющей стали 304 и 316 выбирайте сварочные материалы типа 316. Однако есть и множество особых случаев, когда принцип «соответствия основному металлу» не соблюдается. В этом случае рекомендуется «обратиться к таблице выбора сварочных материалов». Например, нержавеющая сталь типа 304 является наиболее распространенным основным материалом, но сварочного стержня типа 304 не существует.
Если сварочный материал должен соответствовать основному металлу, как выбрать сварочный материал для сварки проволоки и электрода из нержавеющей стали 304?
При сварке нержавеющей стали 304 используйте сварочные материалы типа 308, поскольку дополнительные элементы из нержавеющей стали 308 могут лучше стабилизировать зону сварки. 308L также является приемлемым выбором. L указывает на низкое содержание углерода, нержавеющая сталь 3XXL указывает на содержание углерода 0,03%, тогда как стандартная нержавеющая сталь 3XX может содержать содержание углерода до 0,08%. Поскольку сварочные материалы L-типа относятся к той же классификации, что и сварочные материалы, отличные от L-типа, производителям следует рассмотреть возможность использования сварочных материалов L-типа отдельно, поскольку низкое содержание углерода в них может снизить склонность к межкристаллитной коррозии. Фактически, автор считает, что если производители захотят модернизировать свою продукцию, более широкое распространение получат Г-образные желтые материалы. Производители, использующие методы сварки GMAW, также рассматривают возможность использования нержавеющей стали типа 3XXSi, поскольку SI может улучшить смачивание и утечку деталей. В случае, когда угольный кусок имеет более высокий пик или плохое соединение сварочной ванны в месте сварки углового медленного шва или нахлесточного шва, использование сварочной проволоки в защитном газе, содержащей S, может увлажнить угольный шов и улучшить скорость наплавки. .
Время публикации: 26 сентября 2023 г.