Чатыры тыпы нержавеючай сталі і роля легіруючых элементаў:
Нержавеючую сталь можна класіфікаваць на чатыры асноўныя тыпы: аўстэнітную, мартенсітную, ферытную і дуплексную нержавеючую сталь (табліца 1). Гэтая класіфікацыя заснавана на мікраструктуры нержавеючай сталі пры пакаёвай тэмпературы. Пры награванні нізкавугляродзістай сталі да 1550°C яе мікраструктура змяняецца з ферыту пакаёвай тэмпературы на аўстэніт. Пасля астуджэння мікраструктура вяртаецца да ферыту. Аўстэніт, які існуе пры высокіх тэмпературах, немагнітны і звычайна мае меншую трываласць, але лепшую пластычнасць у параўнанні з ферытам пакаёвай тэмпературы.
Калі ўтрыманне хрому (Cr) у сталі перавышае 16%, мікраструктура пры пакаёвай тэмпературы фіксуецца ў ферытавай фазе, захоўваючы ферыт ва ўсіх дыяпазонах тэмператур. Гэты тып называецца ферытнай нержавеючай сталлю. Калі ўтрыманне хрому (Cr) перавышае 17%, а ўтрыманне нікеля (Ni) перавышае 7%, аўстэнітная фаза становіцца стабільнай, захоўваючы аўстэніт ад нізкіх тэмператур да кропкі плаўлення.
Аўстэнітная нержавеючая сталь звычайна называецца тыпам «Cr-N», у той час як мартэнсітная і ферытная нержавеючая сталь непасрэдна называецца тыпам «Cr». Элементы ў нержавеючай сталі і прысадных металах можна класіфікаваць на аўстэнітаўтваральныя і ферытаўтваральныя. Асноўнымі аўстэнітаўтваральнымі элементамі з'яўляюцца Ni, C, Mn і N, а асноўнымі ферытаўтваральнымі элементамі — Cr, Si, Mo і Nb. Рэгуляванне ўтрымання гэтых элементаў можа кантраляваць долю ферыту ў зварным шве.
Аўстэнітная нержавеючая сталь, асабліва калі ўтрымлівае менш за 5% азоту (N), лягчэй зварваецца і забяспечвае лепшую якасць зваркі ў параўнанні з нержавеючымі сталямі з меншым утрыманнем N. Зварныя злучэнні аўстэнітнай нержавеючай сталі валодаюць добрай трываласцю і пластычнасцю, што часта выключае неабходнасць папярэдняй і паслязварочнай тэрмічнай апрацоўкі. У галіне зваркі нержавеючай сталі аўстэнітная нержавеючая сталь складае 80% ад агульнага аб'ёму выкарыстання нержавеючай сталі, таму яна з'яўляецца асноўнай тэмай гэтага артыкула.
Як выбраць правільнызварка нержавеючай сталірасходныя матэрыялы, драты і электроды?
Калі зыходны матэрыял аднолькавы, першае правіла — «падбіраць адпаведны зыходны матэрыял». Напрыклад, калі вугаль злучаецца з нержавеючай сталлю 310 або 316, выбірайце адпаведны вугальны матэрыял. Пры зварцы разнастайных матэрыялаў прытрымлівайцеся рэкамендацый па выбары асноўнага матэрыялу, які адпавядае высокаму ўтрыманню легіруючых элементаў. Напрыклад, пры зварцы нержавеючай сталі 304 і 316 выбірайце зварачныя матэрыялы тыпу 316. Аднак ёсць і шмат асаблівых выпадкаў, калі прынцып «падбору асноўнага металу» не выконваецца. У гэтым выпадку рэкамендуецца «звярнуцца да табліцы выбару зварачных матэрыялаў». Напрыклад, нержавеючая сталь тыпу 304 з'яўляецца найбольш распаўсюджаным асноўным матэрыялам, але зварачнага прутка тыпу 304 не існуе.
Калі зварачны матэрыял павінен адпавядаць асноўнаму металу, як выбраць зварачны матэрыял для зваркі дроту і электрода з нержавеючай сталі 304?
Пры зварцы нержавеючай сталі 304 выкарыстоўвайце зварачныя матэрыялы тыпу 308, таму што дадатковыя элементы ў нержавеючай сталі 308 могуць лепш стабілізаваць зону зваркі. 308L таксама з'яўляецца прымальным выбарам. L азначае нізкае ўтрыманне вугляроду, нержавеючая сталь 3XXL азначае ўтрыманне вугляроду 0,03%, у той час як стандартная нержавеючая сталь 3XX можа ўтрымліваць да 0,08% вугляроду. Паколькі зварачныя матэрыялы тыпу L адносяцца да таго ж тыпу класіфікацыі, што і зварачныя матэрыялы не тыпу L, вытворцам варта разгледзець магчымасць выкарыстання зварачных матэрыялаў тыпу L асобна, таму што іх нізкае ўтрыманне вугляроду можа знізіць тэндэнцыю да міжкрышталітнай карозіі. Фактычна, аўтар лічыць, што калі вытворцы захочуць мадэрнізаваць сваю прадукцыю, L-вобразныя жоўтыя матэрыялы будуць выкарыстоўвацца больш шырока. Вытворцы, якія выкарыстоўваюць метады зваркі GMAW, таксама разглядаюць магчымасць выкарыстання нержавеючай сталі тыпу 3XXSi, таму што SI можа палепшыць змочванне і ўцечкі дэталяў. У выпадку, калі вугальны кавалак мае больш высокі пік або злучэнне зварачнай ванны дрэннае ў назе зварнога шва вуглавога павольнага шва або зварнога шва ўнахлест, выкарыстанне зварачнага дроту ў ахоўнай газавай атмасферы, які змяшчае S, можа ўвільгатніць вугальны пласт і палепшыць хуткасць наплаўкі.
Час публікацыі: 26 верасня 2023 г.