Τέσσερις τύποι ανοξείδωτου χάλυβα και ο ρόλος των στοιχείων κράματος:
Ο ανοξείδωτος χάλυβας μπορεί να ταξινομηθεί σε τέσσερις κύριους τύπους: ωστενιτικός, μαρτενσιτικός, φερριτικός και διπλός ανοξείδωτος χάλυβας (Πίνακας 1). Αυτή η ταξινόμηση βασίζεται στη μικροδομή του ανοξείδωτου χάλυβα σε θερμοκρασία δωματίου. Όταν ο χάλυβας χαμηλής περιεκτικότητας σε άνθρακα θερμαίνεται στους 1550°C, η μικροδομή του αλλάζει από φερρίτη θερμοκρασίας δωματίου σε ωστενίτη. Μετά την ψύξη, η μικροδομή επανέρχεται σε φερρίτη. Ο ωστενίτης, ο οποίος υπάρχει σε υψηλές θερμοκρασίες, είναι μη μαγνητικός και γενικά έχει χαμηλότερη αντοχή αλλά καλύτερη ολκιμότητα σε σύγκριση με τον φερρίτη θερμοκρασίας δωματίου.
Όταν η περιεκτικότητα σε χρώμιο (Cr) στον χάλυβα υπερβαίνει το 16%, η μικροδομή σε θερμοκρασία δωματίου σταθεροποιείται στη φάση του φερρίτη, διατηρώντας τον φερρίτη σε όλα τα εύρη θερμοκρασίας. Αυτός ο τύπος αναφέρεται ως φερριτικός ανοξείδωτος χάλυβας. Όταν τόσο η περιεκτικότητα σε χρώμιο (Cr) είναι πάνω από 17% όσο και η περιεκτικότητα σε νικέλιο (Ni) είναι πάνω από 7%, η φάση του ωστενίτη καθίσταται σταθερή, διατηρώντας τον ωστενίτη από χαμηλές θερμοκρασίες έως το σημείο τήξης.
Ο ωστενιτικός ανοξείδωτος χάλυβας αναφέρεται συνήθως ως τύπος «Cr-N», ενώ οι μαρτενσιτικοί και φερριτικοί ανοξείδωτοι χάλυβες ονομάζονται απευθείας τύπος «Cr». Τα στοιχεία σε ανοξείδωτο χάλυβα και μέταλλα πλήρωσης μπορούν να κατηγοριοποιηθούν σε στοιχεία σχηματισμού ωστενίτη και στοιχεία σχηματισμού φερρίτη. Τα κύρια στοιχεία σχηματισμού ωστενίτη περιλαμβάνουν Ni, C, Mn και N, ενώ τα κύρια στοιχεία σχηματισμού φερρίτη περιλαμβάνουν Cr, Si, Mo και Nb. Η ρύθμιση της περιεκτικότητας αυτών των στοιχείων μπορεί να ελέγξει την αναλογία φερρίτη στην ένωση συγκόλλησης.
Ο ωστενιτικός ανοξείδωτος χάλυβας, ειδικά όταν περιέχει λιγότερο από 5% άζωτο (N), είναι πιο εύκολος στη συγκόλληση και προσφέρει καλύτερη ποιότητα συγκόλλησης σε σύγκριση με τους ανοξείδωτους χάλυβες με χαμηλότερη περιεκτικότητα σε άζωτο. Οι αρθρώσεις συγκόλλησης από ωστενιτικό ανοξείδωτο χάλυβα παρουσιάζουν καλή αντοχή και ολκιμότητα, συχνά εξαλείφοντας την ανάγκη για θερμικές επεξεργασίες πριν και μετά τη συγκόλληση. Στον τομέα της συγκόλλησης από ανοξείδωτο χάλυβα, ο ωστενιτικός ανοξείδωτος χάλυβας αντιπροσωπεύει το 80% της συνολικής χρήσης ανοξείδωτου χάλυβα, καθιστώντας τον το κύριο επίκεντρο αυτού του άρθρου.
Πώς να επιλέξετε το σωστόσυγκόλληση από ανοξείδωτο χάλυβααναλώσιμα, καλώδια και ηλεκτρόδια;
Εάν το βασικό υλικό είναι το ίδιο, ο πρώτος κανόνας είναι να «ταιριάζετε με το βασικό υλικό». Για παράδειγμα, εάν ο άνθρακας συνδέεται με ανοξείδωτο χάλυβα 310 ή 316, επιλέξτε το αντίστοιχο υλικό άνθρακα. Κατά τη συγκόλληση ανόμοιων υλικών, ακολουθήστε την οδηγία επιλογής ενός βασικού υλικού που ταιριάζει με υψηλή περιεκτικότητα σε στοιχεία κράματος. Για παράδειγμα, κατά τη συγκόλληση ανοξείδωτου χάλυβα 304 και 316, επιλέξτε αναλώσιμα συγκόλλησης τύπου 316. Ωστόσο, υπάρχουν επίσης πολλές ειδικές περιπτώσεις όπου δεν ακολουθείται η αρχή της «ταύτισης του βασικού μετάλλου». Σε αυτό το σενάριο, συνιστάται να «ανατρέξετε στον πίνακα επιλογής αναλώσιμων συγκόλλησης». Για παράδειγμα, ο ανοξείδωτος χάλυβας τύπου 304 είναι το πιο κοινό βασικό υλικό, αλλά δεν υπάρχει ράβδος συγκόλλησης τύπου 304.
Εάν το υλικό συγκόλλησης πρέπει να ταιριάζει με το βασικό μέταλλο, πώς να επιλέξετε το υλικό συγκόλλησης για τη συγκόλληση σύρματος και ηλεκτροδίου από ανοξείδωτο χάλυβα 304;
Κατά τη συγκόλληση ανοξείδωτου χάλυβα 304, χρησιμοποιήστε αναλώσιμα συγκόλλησης τύπου 308, επειδή τα επιπλέον στοιχεία στον ανοξείδωτο χάλυβα 308 μπορούν να σταθεροποιήσουν καλύτερα την περιοχή συγκόλλησης. Το 308L είναι επίσης μια αποδεκτή επιλογή. Το L υποδεικνύει χαμηλή περιεκτικότητα σε άνθρακα, ο ανοξείδωτος χάλυβας 3XXL υποδεικνύει περιεκτικότητα σε άνθρακα 0,03%, ενώ ο τυπικός ανοξείδωτος χάλυβας 3XX μπορεί να περιέχει έως και 0,08% περιεκτικότητα σε άνθρακα. Δεδομένου ότι τα αναλώσιμα συγκόλλησης τύπου L ανήκουν στον ίδιο τύπο ταξινόμησης με τα αναλώσιμα συγκόλλησης που δεν είναι τύπου L, οι κατασκευαστές θα πρέπει να εξετάσουν το ενδεχόμενο χρήσης αναλώσιμων συγκόλλησης τύπου L ξεχωριστά, επειδή η χαμηλή περιεκτικότητά τους σε άνθρακα μπορεί να μειώσει την τάση για ενδοκρυσταλλική διάβρωση. Στην πραγματικότητα, ο συγγραφέας πιστεύει ότι εάν οι κατασκευαστές θέλουν να αναβαθμίσουν τα προϊόντα τους, τα κίτρινα υλικά σχήματος L θα χρησιμοποιηθούν ευρύτερα. Οι κατασκευαστές που χρησιμοποιούν μεθόδους συγκόλλησης GMAW εξετάζουν επίσης το ενδεχόμενο χρήσης ανοξείδωτου χάλυβα τύπου 3XXSi, επειδή το SI μπορεί να βελτιώσει την διαβροχή και τη διαρροή εξαρτημάτων. Στην περίπτωση που το τεμάχιο άνθρακα έχει υψηλότερη κορυφή ή η σύνδεση της δεξαμενής συγκόλλησης είναι κακή στο άκρο συγκόλλησης της γωνιακής αργής ραφής ή της συγκόλλησης με επικάλυψη, η χρήση σύρματος συγκόλλησης με θωράκιση αερίου που περιέχει S μπορεί να υγράνει τη ραφή άνθρακα και να βελτιώσει τον ρυθμό εναπόθεσης.
Ώρα δημοσίευσης: 26 Σεπτεμβρίου 2023