Fire typer rustfrit stål og legeringselementernes rolle:
Rustfrit stål kan klassificeres i fire hovedtyper: austenitisk, martensitisk, ferritisk og duplex rustfrit stål (Tabel 1). Denne klassificering er baseret på mikrostrukturen af rustfrit stål ved stuetemperatur. Når lavkulstofstål opvarmes til 1550 °C, ændres dets mikrostruktur fra ferrit ved stuetemperatur til austenit. Ved afkøling vender mikrostrukturen tilbage til ferrit. Austenit, som findes ved høje temperaturer, er ikke-magnetisk og har generelt lavere styrke, men bedre duktilitet sammenlignet med ferrit ved stuetemperatur.
Når kromindholdet (Cr) i stål overstiger 16%, fastgøres mikrostrukturen ved stuetemperatur i ferritfasen, hvilket opretholder ferrit ved alle temperaturområder. Denne type kaldes ferritisk rustfrit stål. Når både kromindholdet (Cr) er over 17% og nikkelindholdet (Ni) er over 7%, bliver austenitfasen stabil og opretholder austenitten fra lave temperaturer op til smeltepunktet.
Austenitisk rustfrit stål kaldes typisk for "Cr-N"-typen, mens martensitisk og ferritisk rustfrit stål direkte kaldes for "Cr"-typen. Elementer i rustfrit stål og tilsatsmetaller kan kategoriseres som austenitdannende elementer og ferritdannende elementer. De primære austenitdannende elementer omfatter Ni, C, Mn og N, mens de primære ferritdannende elementer omfatter Cr, Si, Mo og Nb. Justering af indholdet af disse elementer kan styre andelen af ferrit i svejsefugen.
Austenitisk rustfrit stål, især når det indeholder mindre end 5% nitrogen (N), er lettere at svejse og giver bedre svejsekvalitet sammenlignet med rustfrit stål med lavere N-indhold. Svejsesamlinger i austenitisk rustfrit stål udviser god styrke og duktilitet, hvilket ofte eliminerer behovet for varmebehandling før og efter svejsning. Inden for svejsning af rustfrit stål tegner austenitisk rustfrit stål sig for 80% af al brug af rustfrit stål, hvilket gør det til det primære fokus for denne artikel.
Sådan vælger du den rigtigesvejsning af rustfrit stålforbrugsvarer, ledninger og elektroder?
Hvis grundmaterialet er det samme, er den første regel at "matche grundmaterialet". Hvis f.eks. kul forbindes med rustfrit stål 310 eller 316, skal det tilsvarende kulmateriale vælges. Når du svejser forskellige materialer, skal du følge retningslinjen for at vælge et basismateriale, der matcher et højt indhold af legeringselementer. Når du f.eks. svejser rustfrit stål 304 og 316, skal du vælge svejsetilsatsmaterialer af typen 316. Der er dog også mange særlige tilfælde, hvor princippet om "matchning af basismetallet" ikke følges. I dette scenarie er det tilrådeligt at "se udvælgelsesskemaet for svejsetilsatsmaterialer". For eksempel er rustfrit stål af typen 304 det mest almindelige basismateriale, men der findes ingen svejsetråd af typen 304.
Hvis svejsematerialet skal matche basismetallet, hvordan vælger man så svejsematerialet til at svejse 304 rustfrit ståltråd og elektrode?
Ved svejsning af 304 rustfrit stål skal der anvendes svejsematerialer af typen 308, fordi de ekstra elementer i 308 rustfrit stål bedre kan stabilisere svejseområdet. 308L er også et acceptabelt valg. L angiver lavt kulstofindhold, 3XXL rustfrit stål angiver et kulstofindhold på 0,03%, mens standard 3XX rustfrit stål kan indeholde op til 0,08% kulstofindhold. Da L-type svejsematerialer tilhører samme klassificeringstype som ikke-L-type svejsematerialer, bør producenter overveje at bruge L-type svejsematerialer separat, fordi dets lave kulstofindhold kan reducere tendensen til intergranulær korrosion. Faktisk mener forfatteren, at hvis producenter ønsker at opgradere deres produkter, vil L-formede gule materialer blive mere udbredt. Producenter, der bruger GMAW-svejsemetoder, overvejer også at bruge 3XXSi-type rustfrit stål, fordi SI kan forbedre befugtning og lækage af dele. I tilfælde hvor kulstykket har en højere top, eller hvor svejsebadsforbindelsen er dårlig ved svejsetåen på den vinklede langsomme søm eller overlapsvejsningen, kan brugen af gasbeskyttet svejsetråd indeholdende S fugte kulsømmen og forbedre aflejringshastigheden.
Opslagstidspunkt: 26. september 2023