Quattro tipi di acciaio inossidabile e il ruolo degli elementi di lega:
L'acciaio inossidabile può essere classificato in quattro tipi principali: acciaio inossidabile austenitico, martensitico, ferritico e duplex (Tabella 1). Questa classificazione si basa sulla microstruttura dell'acciaio inossidabile a temperatura ambiente. Quando l'acciaio a basso tenore di carbonio viene riscaldato a 1550 °C, la sua microstruttura cambia da ferrite a temperatura ambiente ad austenite. Dopo il raffreddamento, la microstruttura torna a essere ferritica. L'austenite, che si trova ad alte temperature, è amagnetica e generalmente ha una resistenza inferiore ma una migliore duttilità rispetto alla ferrite a temperatura ambiente.
Quando il contenuto di cromo (Cr) nell'acciaio supera il 16%, la microstruttura a temperatura ambiente si fissa nella fase ferritica, mantenendo la ferrite a tutti gli intervalli di temperatura. Questa tipologia è definita acciaio inossidabile ferritico. Quando sia il contenuto di cromo (Cr) sia quello di nichel (Ni) sono superiori al 17%, la fase austenite diventa stabile, mantenendo l'austenite dalle basse temperature fino al punto di fusione.
L'acciaio inossidabile austenitico è generalmente definito "Cr-N", mentre gli acciai inossidabili martensitici e ferritici sono definiti direttamente "Cr". Gli elementi presenti nell'acciaio inossidabile e nei metalli d'apporto possono essere suddivisi in elementi che formano austenite ed elementi che formano ferrite. Gli elementi principali che formano austenite includono Ni, C, Mn e N, mentre gli elementi principali che formano ferrite includono Cr, Si, Mo e Nb. Regolando il contenuto di questi elementi è possibile controllare la percentuale di ferrite nel giunto saldato.
L'acciaio inossidabile austenitico, soprattutto quando contiene meno del 5% di azoto (N), è più facile da saldare e offre una migliore qualità di saldatura rispetto agli acciai inossidabili con un contenuto di N inferiore. I giunti saldati in acciaio inossidabile austenitico presentano buona resistenza e duttilità, eliminando spesso la necessità di trattamenti termici pre e post saldatura. Nel campo della saldatura dell'acciaio inossidabile, l'acciaio inossidabile austenitico rappresenta l'80% di tutto l'acciaio inossidabile utilizzato, rendendolo l'oggetto principale di questo articolo.
Come scegliere quello correttosaldatura dell'acciaio inossidabilemateriali di consumo, fili ed elettrodi?
Se il materiale di base è lo stesso, la prima regola è "abbinare il materiale di base". Ad esempio, se il carbone è legato all'acciaio inossidabile 310 o 316, scegliere il materiale di carbone corrispondente. Quando si saldano materiali diversi, seguire la linea guida di selezione di un materiale di base che corrisponda a un alto contenuto di elementi di lega. Ad esempio, quando si saldano acciai inossidabili 304 e 316, scegliere materiali di consumo per saldatura di tipo 316. Tuttavia, ci sono anche molti casi speciali in cui il principio di "abbinare il metallo di base" non viene seguito. In questo scenario, è consigliabile "fare riferimento alla tabella di selezione dei materiali di consumo per saldatura". Ad esempio, l'acciaio inossidabile di tipo 304 è il materiale di base più comune, ma non esiste una bacchetta di saldatura di tipo 304.
Se il materiale di saldatura deve corrispondere al metallo di base, come scegliere il materiale di saldatura per saldare il filo e l'elettrodo in acciaio inossidabile 304?
Per la saldatura dell'acciaio inossidabile 304, utilizzare materiali di consumo per saldatura di tipo 308, poiché gli elementi aggiuntivi presenti nell'acciaio inossidabile 308 possono stabilizzare meglio l'area di saldatura. Anche il 308L è una scelta accettabile. La lettera L indica un basso contenuto di carbonio, l'acciaio inossidabile 3XXL indica un contenuto di carbonio dello 0,03%, mentre l'acciaio inossidabile 3XX standard può contenere fino allo 0,08% di carbonio. Poiché i materiali di consumo per saldatura di tipo L appartengono allo stesso tipo di classificazione dei materiali di consumo per saldatura non di tipo L, i produttori dovrebbero considerare l'utilizzo separato di materiali di consumo per saldatura di tipo L, poiché il loro basso contenuto di carbonio può ridurre la tendenza alla corrosione intergranulare. Infatti, l'autore ritiene che, se i produttori desiderano migliorare i propri prodotti, i materiali gialli a forma di L saranno più ampiamente utilizzati. I produttori che utilizzano metodi di saldatura GMAW stanno anche prendendo in considerazione l'utilizzo di acciaio inossidabile di tipo 3XXSi, poiché il SI può migliorare la bagnabilità e le perdite delle parti. Nel caso in cui il pezzo di carbone presenti un picco più elevato o la connessione del bagno di saldatura sia scadente alla base della saldatura lenta angolare o della saldatura a sovrapposizione, l'uso di filo di saldatura schermato con gas contenente S può inumidire il giacimento di carbone e migliorare la velocità di deposizione.
Data di pubblicazione: 26 settembre 2023