Bốn loại thép không gỉ và vai trò của các nguyên tố hợp kim:
Thép không gỉ có thể được phân loại thành bốn loại chính: thép không gỉ austenit, martensit, ferit và thép không gỉ duplex (Bảng 1). Phân loại này dựa trên cấu trúc vi mô của thép không gỉ ở nhiệt độ phòng. Khi thép cacbon thấp được nung nóng đến 1550°C, cấu trúc vi mô của nó chuyển từ ferit ở nhiệt độ phòng sang austenit. Khi làm nguội, cấu trúc vi mô trở lại thành ferit. Austenit, tồn tại ở nhiệt độ cao, không có từ tính và thường có độ bền thấp hơn nhưng độ dẻo tốt hơn so với ferit ở nhiệt độ phòng.
Khi hàm lượng crom (Cr) trong thép vượt quá 16%, cấu trúc vi mô ở nhiệt độ phòng sẽ được cố định trong pha ferit, duy trì ferit ở mọi dải nhiệt độ. Loại thép này được gọi là thép không gỉ ferit. Khi cả hàm lượng crom (Cr) trên 17% và hàm lượng niken (Ni) trên 7%, pha austenit trở nên ổn định, duy trì austenit từ nhiệt độ thấp cho đến nhiệt độ nóng chảy.
Thép không gỉ Austenit thường được gọi là loại "Cr-N", trong khi thép không gỉ Martensitic và Ferritic được gọi trực tiếp là loại "Cr". Các nguyên tố trong thép không gỉ và kim loại độn có thể được phân loại thành các nguyên tố tạo thành Austenit và các nguyên tố tạo thành Ferrit. Các nguyên tố tạo thành Austenit chính bao gồm Ni, C, Mn và N, trong khi các nguyên tố tạo thành Ferrit chính bao gồm Cr, Si, Mo và Nb. Việc điều chỉnh hàm lượng các nguyên tố này có thể kiểm soát tỷ lệ Ferrit trong mối hàn.
Thép không gỉ austenit, đặc biệt khi chứa ít hơn 5% nitơ (N), dễ hàn hơn và cho chất lượng hàn tốt hơn so với thép không gỉ có hàm lượng N thấp hơn. Mối hàn thép không gỉ austenit có độ bền và độ dẻo tốt, thường không cần xử lý nhiệt trước và sau khi hàn. Trong lĩnh vực hàn thép không gỉ, thép không gỉ austenit chiếm 80% tổng lượng thép không gỉ được sử dụng, khiến nó trở thành trọng tâm chính của bài viết này.
Làm thế nào để chọn đúnghàn thép không gỉvật tư tiêu hao, dây và điện cực?
Nếu vật liệu gốc giống nhau, nguyên tắc đầu tiên là "phù hợp với vật liệu gốc". Ví dụ, nếu than được kết nối với thép không gỉ 310 hoặc 316, hãy chọn vật liệu than tương ứng. Khi hàn các vật liệu khác nhau, hãy tuân theo hướng dẫn chọn vật liệu nền phù hợp với hàm lượng nguyên tố hợp kim cao. Ví dụ, khi hàn thép không gỉ 304 và 316, hãy chọn vật liệu hàn loại 316. Tuy nhiên, cũng có nhiều trường hợp đặc biệt mà nguyên tắc "phù hợp với kim loại nền" không được tuân thủ. Trong trường hợp này, nên "tham khảo bảng lựa chọn vật liệu hàn". Ví dụ, thép không gỉ loại 304 là vật liệu nền phổ biến nhất, nhưng không có que hàn loại 304.
Nếu vật liệu hàn cần phải phù hợp với kim loại cơ bản, làm thế nào để chọn vật liệu hàn để hàn dây và điện cực thép không gỉ 304?
Khi hàn thép không gỉ 304, hãy sử dụng vật liệu hàn loại 308 vì các thành phần bổ sung trong thép không gỉ 308 có thể ổn định tốt hơn khu vực hàn. 308L cũng là một lựa chọn chấp nhận được. L biểu thị hàm lượng carbon thấp, thép không gỉ 3XXL biểu thị hàm lượng carbon là 0,03%, trong khi thép không gỉ 3XX tiêu chuẩn có thể chứa tới 0,08% hàm lượng carbon. Vì vật liệu hàn loại L thuộc cùng loại phân loại với vật liệu hàn không phải loại L, nên các nhà sản xuất nên cân nhắc sử dụng vật liệu hàn loại L riêng biệt vì hàm lượng carbon thấp của nó có thể làm giảm xu hướng ăn mòn giữa các hạt. Trên thực tế, tác giả tin rằng nếu các nhà sản xuất muốn nâng cấp sản phẩm của mình, vật liệu màu vàng hình chữ L sẽ được sử dụng rộng rãi hơn. Các nhà sản xuất sử dụng phương pháp hàn GMAW cũng đang cân nhắc sử dụng thép không gỉ loại 3XXSi vì SI có thể cải thiện các bộ phận bị ướt và rò rỉ. Trong trường hợp mảnh than có đỉnh cao hơn hoặc kết nối vũng hàn kém ở chân mối hàn của mối hàn góc chậm hoặc mối hàn chồng, việc sử dụng dây hàn được bảo vệ bằng khí chứa S có thể làm ẩm mối hàn và cải thiện tốc độ lắng đọng.
Thời gian đăng: 26-09-2023