Četiri vrste nehrđajućeg čelika i uloga legirajućih elemenata:
Nehrđajući čelik može se klasificirati u četiri glavne vrste: austenitni, martenzitni, feritni i dupleks nehrđajući čelik (Tablica 1). Ova klasifikacija temelji se na mikrostrukturi nehrđajućeg čelika na sobnoj temperaturi. Kada se niskougljični čelik zagrije na 1550 °C, njegova mikrostruktura se mijenja iz ferita sobne temperature u austenit. Hlađenjem se mikrostruktura vraća u ferit. Austenit, koji postoji na visokim temperaturama, nije magnetski i općenito ima nižu čvrstoću, ali bolju duktilnost u usporedbi s feritom sobne temperature.
Kada sadržaj kroma (Cr) u čeliku prijeđe 16%, mikrostruktura na sobnoj temperaturi fiksira se u feritnoj fazi, održavajući ferit u svim temperaturnim rasponima. Ova vrsta se naziva feritni nehrđajući čelik. Kada je i sadržaj kroma (Cr) iznad 17% i sadržaj nikla (Ni) iznad 7%, austenitna faza postaje stabilna, održavajući austenit od niskih temperatura do tališta.
Austenitni nehrđajući čelik obično se naziva tipom "Cr-N", dok se martenzitni i feritni nehrđajući čelici izravno nazivaju tipom "Cr". Elementi u nehrđajućem čeliku i dodatnim metalima mogu se kategorizirati u elemente koji tvore austenit i elemente koji tvore ferit. Primarni elementi koji tvore austenit uključuju Ni, C, Mn i N, dok primarni elementi koji tvore ferit uključuju Cr, Si, Mo i Nb. Podešavanjem sadržaja ovih elemenata može se kontrolirati udio ferita u zavarenom spoju.
Austenitni nehrđajući čelik, posebno kada sadrži manje od 5% dušika (N), lakše se zavaruje i nudi bolju kvalitetu zavarivanja u usporedbi s nehrđajućim čelicima s nižim udjelom N. Zavareni spojevi austenitnog nehrđajućeg čelika pokazuju dobru čvrstoću i duktilnost, često eliminirajući potrebu za toplinskom obradom prije i poslije zavarivanja. U području zavarivanja nehrđajućeg čelika, austenitni nehrđajući čelik čini 80% ukupne upotrebe nehrđajućeg čelika, što ga čini primarnim fokusom ovog članka.
Kako odabrati ispravanzavarivanje nehrđajućeg čelikapotrošni materijal, žice i elektrode?
Ako je osnovni materijal isti, prvo pravilo je „usklađivanje s osnovnim materijalom“. Na primjer, ako je ugljen spojen s nehrđajućim čelikom 310 ili 316, odaberite odgovarajući materijal ugljena. Prilikom zavarivanja različitih materijala slijedite smjernice za odabir osnovnog materijala koji odgovara visokom sadržaju legirajućih elemenata. Na primjer, prilikom zavarivanja nehrđajućeg čelika 304 i 316, odaberite potrošni materijal za zavarivanje tipa 316. Međutim, postoje i mnogi posebni slučajevi u kojima se ne poštuje načelo „usklađivanja osnovnog metala“. U ovom scenariju preporučljivo je „pogledati tablicu odabira potrošnog materijala za zavarivanje“. Na primjer, nehrđajući čelik tipa 304 najčešći je osnovni materijal, ali ne postoji šipka za zavarivanje tipa 304.
Ako materijal za zavarivanje mora odgovarati osnovnom metalu, kako odabrati materijal za zavarivanje za zavarivanje žice i elektrode od nehrđajućeg čelika 304?
Prilikom zavarivanja nehrđajućeg čelika 304, koristite potrošni materijal za zavarivanje tipa 308 jer dodatni elementi u nehrđajućem čeliku 308 mogu bolje stabilizirati područje zavara. 308L je također prihvatljiv izbor. L označava nizak udio ugljika, nehrđajući čelik 3XXL označava udio ugljika od 0,03%, dok standardni nehrđajući čelik 3XX može sadržavati do 0,08% ugljika. Budući da potrošni materijali za zavarivanje tipa L pripadaju istoj vrsti klasifikacije kao i potrošni materijali za zavarivanje koji nisu tipa L, proizvođači bi trebali razmotriti zasebnu upotrebu potrošnog materijala za zavarivanje tipa L jer njegov nizak udio ugljika može smanjiti sklonost interkristalnoj koroziji. Autor zapravo smatra da će se, ako proizvođači žele unaprijediti svoje proizvode, žuti materijali u obliku slova L češće koristiti. Proizvođači koji koriste GMAW metode zavarivanja također razmatraju upotrebu nehrđajućeg čelika tipa 3XXSi jer SI može poboljšati vlaženje i propuštanje dijelova. U slučaju kada komad ugljena ima viši vrh ili je spoj zavarivačke kupke loš na vrhu zavara kutnog sporog šava ili preklopljenog zavara, upotreba plinski zaštićene žice za zavarivanje koja sadrži S može navlažiti ugljeni šav i poboljšati brzinu nanošenja.
Vrijeme objave: 26. rujna 2023.