Чотири типи нержавіючої сталі та роль легуючих елементів:
Нержавіючу сталь можна розділити на чотири основні типи: аустенітну, мартенситну, феритну та дуплексну нержавіючу сталь (табл. 1).Ця класифікація базується на мікроструктурі нержавіючої сталі при кімнатній температурі.При нагріванні низьковуглецевої сталі до 1550 °C її мікроструктура змінюється з фериту кімнатної температури на аустеніт.Після охолодження мікроструктура перетворюється на ферит.Аустеніт, який існує при високих температурах, є немагнітним і зазвичай має меншу міцність, але кращу пластичність порівняно з феритом кімнатної температури.
Коли вміст хрому (Cr) у сталі перевищує 16%, мікроструктура при кімнатній температурі стає фіксованою у феритовій фазі, зберігаючи ферит у всіх діапазонах температур.Цей тип називається феритною нержавіючої сталлю.Коли вміст хрому (Cr) перевищує 17 % і вміст нікелю (Ni) перевищує 7 %, фаза аустеніту стає стабільною, зберігаючи аустеніт від низьких температур до точки плавлення.
Аустенітну нержавіючу сталь зазвичай називають типом «Cr-N», тоді як мартенситну та феритну нержавіючу сталь безпосередньо називають типом «Cr».Елементи з нержавіючої сталі та присадочних металів можна класифікувати на аустенітоутворюючі елементи та феритоутворюючі елементи.Первинні аустенітоутворюючі елементи включають Ni, C, Mn і N, тоді як первинні феритоутворюючі елементи включають Cr, Si, Mo і Nb.Регулюванням вмісту цих елементів можна контролювати частку фериту в зварному з'єднанні.
Аустенітну нержавіючу сталь, особливо якщо вона містить менше 5% азоту (N), легше зварювати та вона забезпечує кращу якість зварювання порівняно з нержавіючою сталлю з меншим вмістом азоту.Зварні з’єднання з аустенітної нержавіючої сталі демонструють хорошу міцність і пластичність, що часто усуває необхідність термічної обробки перед зварюванням і після зварювання.У сфері зварювання нержавіючої сталі на аустенітну нержавіючу сталь припадає 80% усієї нержавіючої сталі, що робить її основною темою цієї статті.
Як правильно вибратизварювання нержавіючої сталівитратні матеріали, дроти та електроди?
Якщо вихідний матеріал однаковий, першим правилом є «відповідність вихідному матеріалу».Наприклад, якщо вугілля з’єднано з нержавіючої сталлю 310 або 316, виберіть відповідний матеріал вугілля.При зварюванні різнорідних матеріалів дотримуйтеся вказівок щодо вибору основного матеріалу, який відповідає високому вмісту легуючих елементів.Наприклад, під час зварювання нержавіючої сталі 304 і 316 вибирайте зварювальні матеріали типу 316.Однак є також багато особливих випадків, коли принцип «відповідності основного металу» не дотримується.У цьому випадку доцільно «зверніться до таблиці вибору зварювальних витратних матеріалів».Наприклад, нержавіюча сталь типу 304 є найпоширенішим основним матеріалом, але зварювальний стрижень типу 304 не існує.
Якщо зварювальний матеріал повинен відповідати основному металу, як вибрати зварювальний матеріал для зварювання дроту та електрода з нержавіючої сталі 304?
Під час зварювання нержавіючої сталі 304 використовуйте зварювальні витратні матеріали типу 308, оскільки додаткові елементи з нержавіючої сталі 308 можуть краще стабілізувати зону зварювання.308L також є прийнятним вибором.L означає низький вміст вуглецю, нержавіюча сталь 3XXL вказує на вміст вуглецю 0,03%, тоді як стандартна нержавіюча сталь 3XX може містити до 0,08% вмісту вуглецю.Оскільки зварювальні витратні матеріали L-типу належать до того ж типу класифікації, що й інші зварювальні матеріали, виробникам слід розглянути можливість використання зварювальних матеріалів L-типу окремо, оскільки низький вміст вуглецю може зменшити тенденцію до міжкристалічної корозії.Фактично, автор вважає, що якщо виробники хочуть оновити свою продукцію, L-подібні жовті матеріали будуть використовуватися більш широко.Виробники, які використовують методи зварювання GMAW, також розглядають можливість використання нержавіючої сталі типу 3XXSi, оскільки SI може покращити змочування та витік деталей.У випадку, коли шматок вугілля має вищий пік або погане з’єднання зварювальної ванни на ноці кутового повільного шва або шва внахлест, використання зварювального дроту в захисному газі, що містить S, може зволожити вугільний пласт і покращити швидкість осадження .
Час публікації: 26 вересня 2023 р