วิธีการเลือกวัสดุเชื่อมสำหรับลวดเชื่อมสแตนเลสและอิเล็กโทรด?

สแตนเลสสี่ประเภทและบทบาทขององค์ประกอบโลหะผสม:

เหล็กกล้าไร้สนิมสามารถแบ่งได้เป็นสี่ประเภทหลัก: สเตนเลสออสเทนนิติก มาร์เทนซิติก เฟอร์ริติก และสเตนเลสดูเพล็กซ์ (ตารางที่ 1) การจำแนกประเภทนี้ขึ้นอยู่กับโครงสร้างจุลภาคของเหล็กกล้าไร้สนิมที่อุณหภูมิห้อง เมื่อเหล็กกล้าคาร์บอนต่ำถูกให้ความร้อนถึง 1550°C โครงสร้างจุลภาคของมันจะเปลี่ยนจากเฟอร์ไรต์ที่อุณหภูมิห้องไปเป็นออสเทนไนต์ เมื่อเย็นลง โครงสร้างจุลภาคจะเปลี่ยนกลับเป็นเฟอร์ไรต์ ออสเทนไนต์ซึ่งมีอยู่ที่อุณหภูมิสูง ไม่เป็นแม่เหล็ก และโดยทั่วไปมีความแข็งแรงต่ำกว่าแต่มีความเหนียวดีกว่าเมื่อเทียบกับเฟอร์ไรต์ที่อุณหภูมิห้อง

เมื่อปริมาณโครเมียม (Cr) ในเหล็กเกิน 16% โครงสร้างจุลภาคของอุณหภูมิห้องจะคงที่ในเฟสเฟอร์ไรต์ โดยคงเฟอร์ไรต์ไว้ที่ช่วงอุณหภูมิทั้งหมด ประเภทนี้เรียกว่าเหล็กกล้าไร้สนิมเฟอร์ริติก เมื่อทั้งปริมาณโครเมียม (Cr) สูงกว่า 17% และปริมาณนิกเกิล (Ni) สูงกว่า 7% เฟสออสเทนไนต์จะเสถียร โดยคงออสเทนไนต์ไว้ตั้งแต่อุณหภูมิต่ำจนถึงจุดหลอมเหลว

โดยทั่วไปสเตนเลสออสเตนนิติกจะเรียกว่าประเภท "Cr-N" ในขณะที่เหล็กกล้าไร้สนิมมาร์เทนซิติกและเฟอร์ริติกจะเรียกว่าประเภท "Cr" โดยตรง องค์ประกอบในเหล็กสเตนเลสและโลหะตัวเติมสามารถแบ่งได้เป็นองค์ประกอบที่ขึ้นรูปออสเทนไนต์และองค์ประกอบที่ขึ้นรูปเฟอร์ไรต์ องค์ประกอบหลักที่ทำให้เกิดออสเทนไนต์ ได้แก่ Ni, C, Mn และ N ในขณะที่องค์ประกอบหลักที่ก่อให้เกิดเฟอร์ไรต์ ได้แก่ Cr, Si, Mo และ Nb การปรับเนื้อหาขององค์ประกอบเหล่านี้สามารถควบคุมสัดส่วนของเฟอร์ไรต์ในรอยเชื่อมได้

สเตนเลสออสเตนนิติก โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อมีไนโตรเจน (N) น้อยกว่า 5% เชื่อมได้ง่ายกว่าและให้คุณภาพการเชื่อมที่ดีกว่า เมื่อเทียบกับสเตนเลสที่มีปริมาณ N ต่ำกว่า ข้อต่อเชื่อมสเตนเลสออสเตนนิติกมีความแข็งแรงและความเหนียวที่ดี ซึ่งมักจะขจัดความจำเป็นในการบำบัดความร้อนก่อนการเชื่อมและหลังการเชื่อม ในด้านการเชื่อมเหล็กกล้าไร้สนิม เหล็กกล้าไร้สนิมออสเทนนิติกคิดเป็น 80% ของการใช้เหล็กกล้าไร้สนิมทั้งหมด จึงเป็นประเด็นหลักของบทความนี้

วิธีการเลือกที่ถูกต้องการเชื่อมสแตนเลสวัสดุสิ้นเปลือง สายไฟ และอิเล็กโทรด?

หากวัสดุหลักเหมือนกัน กฎข้อแรกคือ "จับคู่วัสดุหลัก" ตัวอย่างเช่น หากถ่านหินเชื่อมต่อกับสแตนเลส 310 หรือ 316 ให้เลือกวัสดุถ่านหินที่เกี่ยวข้อง เมื่อเชื่อมวัสดุที่ไม่เหมือนกัน ให้ปฏิบัติตามแนวทางในการเลือกวัสดุฐานที่ตรงกับปริมาณธาตุผสมสูง ตัวอย่างเช่น เมื่อเชื่อมเหล็กสแตนเลส 304 และ 316 ให้เลือกวัสดุสิ้นเปลืองในการเชื่อมประเภท 316 อย่างไรก็ตาม ยังมีกรณีพิเศษอีกหลายกรณีที่ไม่ปฏิบัติตามหลักการ "การจับคู่โลหะฐาน" ในสถานการณ์นี้ ขอแนะนำให้ "อ้างอิงถึงแผนภูมิการเลือกวัสดุสิ้นเปลืองในการเชื่อม" ตัวอย่างเช่น สแตนเลสประเภท 304 เป็นวัสดุฐานที่พบมากที่สุด แต่ไม่มีลวดเชื่อมประเภท 304

หากวัสดุเชื่อมจำเป็นต้องตรงกับโลหะฐาน จะเลือกวัสดุเชื่อมเพื่อเชื่อมลวดสแตนเลสและอิเล็กโทรด 304 ได้อย่างไร?

เมื่อเชื่อมสแตนเลส 304 ให้ใช้วัสดุสิ้นเปลืองในการเชื่อมประเภท 308 เนื่องจากองค์ประกอบพิเศษในสแตนเลส 308 สามารถทำให้พื้นที่การเชื่อมมีความเสถียรได้ดีขึ้น 308L ก็เป็นตัวเลือกที่ยอมรับได้เช่นกัน L หมายถึงปริมาณคาร์บอนต่ำ สแตนเลส 3XXL หมายถึงปริมาณคาร์บอน 0.03% ในขณะที่สแตนเลส 3XX มาตรฐานสามารถมีปริมาณคาร์บอนได้ถึง 0.08% เนื่องจากวัสดุสิ้นเปลืองในการเชื่อมประเภท L อยู่ในประเภทเดียวกันกับวัสดุสิ้นเปลืองในการเชื่อมที่ไม่ใช่ประเภท L ผู้ผลิตจึงควรพิจารณาใช้วัสดุสิ้นเปลืองในการเชื่อมประเภท L แยกกัน เนื่องจากมีปริมาณคาร์บอนต่ำสามารถลดแนวโน้มของการกัดกร่อนตามขอบเกรนได้ ผู้เขียนเชื่อว่าหากผู้ผลิตต้องการอัพเกรดผลิตภัณฑ์ของตน วัสดุสีเหลืองรูปตัว L จะถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายมากขึ้น ผู้ผลิตที่ใช้วิธีการเชื่อม GMAW ก็กำลังพิจารณาใช้เหล็กกล้าไร้สนิมประเภท 3XXSi เนื่องจาก SI สามารถปรับปรุงชิ้นส่วนที่เปียกและรั่วได้ ในกรณีที่ชิ้นถ่านหินมีจุดสูงสุดที่สูงกว่าหรือการเชื่อมต่อสระเชื่อมไม่ดีที่ปลายเชื่อมของตะเข็บช้าหรือรอยเชื่อมแบบมุม การใช้ลวดเชื่อมป้องกันแก๊สที่มี S สามารถทำให้ตะเข็บถ่านหินชุ่มชื้นและปรับปรุงอัตราการสะสม .