Štiri vrste nerjavečega jekla in vloga legirnih elementov:
Nerjaveče jeklo lahko razdelimo v štiri glavne vrste: avstenitno, martenzitno, feritno in dupleksno nerjavno jeklo (tabela 1). Ta razvrstitev temelji na mikrostrukturi nerjavečega jekla pri sobni temperaturi. Ko se nizkoogljično jeklo segreje na 1550 °C, se njegova mikrostruktura spremeni iz ferita pri sobni temperaturi v avstenit. Po ohlajanju se mikrostruktura vrne v ferit. Avstenit, ki obstaja pri visokih temperaturah, je nemagneten in ima na splošno manjšo trdnost, vendar boljšo duktilnost v primerjavi s feritom pri sobni temperaturi.
Ko vsebnost kroma (Cr) v jeklu preseže 16 %, se mikrostruktura pri sobni temperaturi fiksira v feritni fazi, kar ohranja ferit pri vseh temperaturnih območjih. Ta vrsta se imenuje feritno nerjavno jeklo. Ko je vsebnost kroma (Cr) nad 17 % in vsebnost niklja (Ni) nad 7 %, postane avstenitna faza stabilna in ohranja avstenit od nizkih temperatur do tališča.
Avstenitno nerjavno jeklo se običajno imenuje tip »Cr-N«, medtem ko se martenzitna in feritna nerjavna jekla neposredno imenujejo tip »Cr«. Elemente v nerjavnem jeklu in polnilnih kovinah lahko razdelimo na elemente, ki tvorijo avstenit, in elemente, ki tvorijo ferit. Primarni elementi, ki tvorijo avstenit, vključujejo Ni, C, Mn in N, primarni elementi, ki tvorijo ferit, pa Cr, Si, Mo in Nb. S prilagajanjem vsebnosti teh elementov lahko nadzorujemo delež ferita v varjenem spoju.
Avstenitno nerjavno jeklo, zlasti če vsebuje manj kot 5 % dušika (N), je lažje variti in ponuja boljšo kakovost varjenja v primerjavi z nerjavnimi jekli z nižjo vsebnostjo N. Zvarjeni spoji avstenitnega nerjavnega jekla kažejo dobro trdnost in duktilnost, kar pogosto odpravlja potrebo po toplotni obdelavi pred in po varjenju. Na področju varjenja nerjavnega jekla avstenitno nerjavno jeklo predstavlja 80 % vse uporabe nerjavnega jekla, zato je ta članek glavni poudarek na njem.
Kako izbrati pravilnovarjenje nerjavečega jeklapotrošni material, žice in elektrode?
Če je osnovni material enak, je prvo pravilo »ujemanje z osnovnim materialom«. Na primer, če je premog povezan z nerjavnim jeklom 310 ali 316, izberite ustrezen premog. Pri varjenju različnih materialov upoštevajte smernice za izbiro osnovnega materiala, ki ustreza visoki vsebnosti legirnih elementov. Na primer, pri varjenju nerjavnega jekla 304 in 316 izberite varilne potrošne materiale tipa 316. Vendar pa obstaja tudi veliko posebnih primerov, ko se načelo »ujemanja z osnovno kovino« ne upošteva. V tem primeru je priporočljivo »upoštevati tabelo izbire varilnih potrošnih materialov«. Na primer, nerjavno jeklo tipa 304 je najpogostejši osnovni material, vendar varilne palice tipa 304 ni.
Če se mora varilni material ujemati z osnovno kovino, kako izbrati varilni material za varjenje žice in elektrode iz nerjavečega jekla 304?
Pri varjenju nerjavečega jekla 304 uporabite varilne potrošne materiale tipa 308, ker lahko dodatni elementi v nerjavečem jeklu 308 bolje stabilizirajo varjeno območje. Sprejemljiva izbira je tudi 308L. L označuje nizko vsebnost ogljika, nerjaveče jeklo 3XXL označuje vsebnost ogljika 0,03 %, medtem ko lahko standardno nerjaveče jeklo 3XX vsebuje do 0,08 % ogljika. Ker varilni potrošni materiali tipa L spadajo v isto vrsto klasifikacije kot varilni potrošni materiali, ki niso tipa L, bi morali proizvajalci razmisliti o ločeni uporabi varilnih potrošnih materialov tipa L, saj lahko njihova nizka vsebnost ogljika zmanjša nagnjenost k medkristalni koroziji. Avtor pravzaprav meni, da bodo rumeni materiali v obliki črke L bolj razširjeni, če bodo proizvajalci želeli nadgraditi svoje izdelke. Proizvajalci, ki uporabljajo metode varjenja GMAW, razmišljajo tudi o uporabi nerjavečega jekla tipa 3XXSi, ker lahko SI izboljša omočenje in puščanje delov. V primeru, da ima kos premoga višji vrh ali da je stik z varilno kadjo slab na konici varjenja pri kotnem počasnem varjenju ali prekrivajočem varjenju, lahko uporaba varilne žice v zaščitni plinski atmosferi, ki vsebuje S, navlaži premogov šiv in izboljša hitrost nanašanja.
Čas objave: 26. september 2023