Questu articulu di Wenzhou Tianyu Electronic Co., Ltd. spiega ciò chì deve esse cunsideratu quandu si specificanu i metalli di riempimentu per a saldatura di l'acciaio inox.
E capacità chì facenu l'acciaio inossidabile cusì attraente - a capacità di adattà e so proprietà meccaniche è a resistenza à a corrosione è l'ossidazione - aumentanu ancu a cumplessità di selezziunà un metallu di riempimentu adattatu per a saldatura.Per ogni cumminazione di materiale di basa, qualsiasi di parechji tipi d'elettrodi pò esse apprupriati, sicondu i prublemi di costu, e cundizioni di serviziu, e proprietà meccaniche desiderate è una mansa di prublemi di saldatura.
Questu articulu furnisce u fondu tecnicu necessariu per dà à u lettore un apprezzamentu per a cumplessità di u tema è poi risponde à alcune di e dumande più cumuni fatte à i fornitori di metalli di riempimentu.Stabbilisce linee generali per a selezzione di metalli di riempimentu in acciaio inox adatti - è poi spiega tutte l'eccezzioni à queste linee guida!L'articulu ùn copre micca e prucedure di saldatura, cum'è questu hè un tema per un altru articulu.
Quattru gradi, numerosi elementi di lega
Ci sò quattru categorie principali di acciai inossidabili:
austeniticu
martensiticu
ferriticu
Duplex
I nomi sò derivati da a struttura cristallina di l'azzaru chì normalment si trova à a temperatura di l'ambienti.Quandu l'acciaio bassu di carbonu hè riscaldatu sopra à 912degC, l'atomi di l'azzaru sò riarrangati da a struttura chjamata ferrite à a temperatura di l'ambienti à a struttura cristallina chjamata austenite.À rinfriscà, l'atomi tornanu à a so struttura originale, ferrite.A struttura d'alta temperatura, l'austenite, hè micca magnetica, plastica è hà una forza più bassa è una ductilità più grande chì a forma di ferrite di a temperatura di l'ambienti.
Quandu più di 16% di cromu hè aghjuntu à l'azzaru, a struttura cristallina di a temperatura di l'ambienti, ferrite, hè stabilizzata è l'azzaru ferma in a cundizione ferritica à tutte e temperature.Per quessa, u nome ferriticu inossidabile hè appiicatu à sta basa di lega.Quandu più di 17% di cromu è 7% di nickel sò aghjuntu à l'azzaru, a struttura cristallina d'alta temperatura di l'azzaru, l'austenite, hè stabilizzata in modu chì persiste à tutte e temperature da u più bassu à quasi funnu.
L'acciaio inossidabile austeniticu hè comunmente chjamatu "chrome-nickel", è l'acciai martensitici è ferritici sò cumunimenti chjamati tipi di "cromu drittu".Certi elementi di ligamenti utilizati in acciai inossidabili è metalli di saldatura si comportanu cum'è stabilizzatori di austenite è altri cum'è stabilizzatori di ferrite.I stabilizzatori di austenite più impurtanti sò nickel, carbon, manganese è nitrogenu.I stabilizzatori di ferrite sò cromu, siliciu, molibdenu è niobiu.L'equilibriu di l'elementi di l'alliage cuntrolla a quantità di ferrite in u metalu di saldatura.
I gradi austenitici sò più prontu è satisfactoriamente saldati cà quelli chì cuntenenu menu di 5% nickel.I giunzioni di saldatura prodotte in acciai inossidabili austenitici sò forti, duttili è duru in a so cundizione cum'è saldata.Normalmente ùn anu micca bisognu di trattamentu termale di preriscaldamentu o post-saldatura.I gradi austenitici cuntenenu circa 80% di l'acciaio inossidabile saldatu, è questu articulu introduttivu si concentra assai nantu à elli.
Tabella 1: Tipi d'acciaio inossidabile è u so cuntenutu di cromu è nichel.
tstart{c,80%}
thead{Tipu|% Chromium|% Nickel|Tipi}
tdata{Austenitic|16 - 30%|8 - 40%|200, 300}
tdata{Martensitic|11 - 18%|0 - 5%|403, 410, 416, 420}
tdata{Ferritic|11 - 30%|0 - 4%|405, 409, 430, 422, 446}
tdata{Duplex|18 - 28%|4 - 8%|2205}
tende {}
Cumu sceglite u metallu di riempimentu inossidabile currettu
Se u materiale di basa in i dui platti hè u listessu, u principiu di guida originale era: "Accuminciate cù u materiale di basa".Chì travaglia bè in certi casi;per unisce à u Tipu 310 o 316, sceglite u Tipu di riempimentu currispundente.
Per unisce materiali dissimili, seguitate stu principiu guida: "sceglite un filler per currisponde à u materiale più altamente ligatu".Per unisce 304 à 316, sceglite un filler 316.
Sfurtunatamente, a "regola di partita" hà tanti eccezzioni chì un principiu megliu hè, Cunsultate una tavola di selezzione di metalli di riempimentu.Per esempiu, u tipu 304 hè u materiale di basa di l'acciaio inossidabile più cumuni, ma nimu ùn prupone un elettrodu Type 304.
Cumu salda l'acciaio inox 304 senza un elettrodu 304
Per saldare l'acciaio inossidabile di u Tipu 304, aduprate u filler di u Tipu 308, postu chì l'elementi di lega supplementari in Type 308 stabilizzaranu megliu l'area di saldatura.
Tuttavia, 308L hè ancu un filler accettabile.A designazione "L" dopu à ogni tipu indica un cuntenutu bassu di carbone.Un tipu inossidabile 3XXL hà un cuntenutu di carbonu di 0,03% o menu, mentri l'inossidabile standard di Type 3XX pò avè un cuntenutu massimu di carbone di 0,08%.
Perchè un filler Type L entra in a listessa classificazione cum'è u pruduttu non-L, i fabricatori ponu, è duveranu cunsiderà fermamente, utilizendu un filler Type L perchè u cuntenutu di carbone più bassu riduce u risicu di prublemi di corrosione intergranulare.In fatti, l'autori sustene chì u filler di Type L seria più largamente utilizatu se i fabricatori anu aghjurnatu solu e so prucedure.
I fabricatori chì utilizanu u prucessu GMAW anu ancu vulsutu cunsiderà l'usu di un filler Type 3XXSi, postu chì l'aghjuntu di silicuu migliurà u bagnatu.In situazioni induve a saldatura hà una corona alta o ruvida, o induve a puddaru di saldatura ùn hè micca ligata bè à i dita di i pedi di un fillet o di l'articulazione di u lap, usendu un elettrodu Si Type GMAW pò liscia u cordone di saldatura è prumove una fusione megliu.
Se a precipitazione di carbure hè una preoccupazione, cunzidira un filler Type 347 , chì cuntene una piccula quantità di niobium.
Cumu salda l'acciaio inossidabile à l'azzaru di carbone
Sta situazione si trova in l'applicazioni induve una parte di una struttura richiede una faccia esterna resistente à a corrosione unita à un elementu strutturale d'acciaio di carbonu per riduce u costu.Quandu si unisce un materiale di basa senza elementi di lega à un materiale di basa cù elementi di lega, aduprate un filler over-alloyed in modu chì a diluzione in u saldatu di u metale saldatu o hè più altamente ligatu cà u metallu di basa inossidabile.
Per unisce l'acciaio di carbone à u Tipu 304 o 316, è ancu per unisce acciai inossidabili dissimili, cunzidira un elettrodu Tipu 309L per a maiò parte di l'applicazioni.Se un cuntenutu Cr più altu hè desideratu, cunzidira u Type 312.
Cum'è una nota di prudenza, l'acciai inossidabili austenitici presentanu un ritmu di espansione chì hè circa 50 per centu più grande di quellu di l'azzaru di carbone.Quandu s'uniscenu, e diverse tassi di espansione ponu causà cracking per causa di stress interni, salvu chì l'elettrodu propiu è a prucedura di saldatura hè aduprata.
Aduprate i prucedure curretti di pulizia di preparazione di saldatura
Cum'è cù l'altri metalli, prima sguassate l'oliu, u grassu, i marcati è a terra cun un solvente non cloruratu.Dopu à quessa, a regula primariu di a preparazione di saldatura inossidabile hè "Evite a contaminazione da l'azzaru di carbone per impedisce a currusioni".Alcune cumpagnie utilizanu edifici separati per a so "shopping inossidabile" è "carbon shop" per prevene a contaminazione incruciata.
Designate e mole è e spazzole inossidabili cum'è "solu inossidabili" quandu preparanu i bordi per a saldatura.Certi prucedure chjamanu a pulizia di dui centimetri da l'articulazione.A preparazione di l'articuli hè ancu più critica, cum'è cumpensà l'inconsistenze cù a manipulazione di l'elettrodu hè più dura ch'è cù l'azzaru di carbone.
Aduprate a prucedura curretta di pulizia post-saldatura per prevene a ruggine
Per principià, ricurdate ciò chì face un acciaio inox: a reazione di cromu cù l'ossigenu per furmà una capa protettiva di l'oxidu di cromu nantu à a superficia di u materiale.Ruggini inossidabili per via di a precipitazione di carburu (vede sottu) è perchè u prucessu di saldatura riscalda u metalu di saldatura finu à u puntu chì l'ossidu ferriticu pò furmà nantu à a superficia di a saldatura.Lasciata in a cundizione cum'è saldata, una saldatura perfettamente sana puderia vede "tracce di vagone di ruggine" à i limiti di a zona affettata da u calore in menu di 24 ore.
Per chì una nova strata di ossidu di cromu puru pò esse riformatu bè, l'acciaio inossidabile richiede una pulizia post-saldatura per lucidatura, decapaggio, macinazione o spazzolatura.À novu, utilizate macinazioni è spazzole dedicate à u compitu.
Perchè u filu di saldatura in acciaio inox hè magneticu?
L'acciaio inossidabile cumplettamente austeniticu hè micca magneticu.In ogni casu, a temperatura di saldatura crea un granu relativamente grande in a microstruttura, chì risulta chì a saldatura hè sensibile à i crack.Per mitigà a sensibilità à u cracking caldu, i fabricatori di l'elettrodi aghjunghjenu elementi di lega, cumpresa a ferrite.A fase di ferrite face chì i grani austenitici sò assai più fini, cusì a saldatura diventa più resistente à i crack.
Un magnetu ùn si attaccarà micca à una bobina di riempimentu inossidabile austeniticu, ma una persona chì tene un magnetu puderia sente una ligera tirata per via di a ferrite ritenuta.Sfurtunatamente, questu face chì alcuni utilizatori pensanu chì u so pruduttu hè statu mislabeled o chì utilizanu u metallu di riempimentu sbagliatu (in particulare s'ellu strappanu l'etichetta da a cesta di filu).
A quantità curretta di ferrite in un elettrodu dipende da a temperatura di serviziu di l'applicazione.Per esempiu, troppu ferrite face chì a saldatura perde a so tenacità à basse temperature.Cusì, u filler Type 308 per una applicazione di tubazione LNG hà un numeru di ferrite trà 3 è 6, cumparatu cù un numeru di ferrite di 8 per u filler standard Type 308.In corta, i metalli di riempimentu pò parenu simili in prima, ma picculi differenzi in a cumpusizioni sò impurtanti.
Ci hè un modu faciule per saldare acciai inossidabili duplex?
Di genere, l'acciai inossidabili duplex anu una microstruttura custituita da circa 50% ferrite è 50% austenite.In termini simplici, a ferrite furnisce una forza alta è una certa resistenza à u cracking di corrosione di stress mentre l'austenite furnisce una bona tenacità.E duie fasi in cumbinazione dannu à l'acciai duplex e so proprietà attraenti.Una larga gamma di acciai inossidabili duplex sò dispunibuli, cù u più cumuni essendu Type 2205;questu cuntene 22% cromu, 5% nickel, 3% molibdenu è 0,15% nitrogenu.
Quandu si salda l'acciaio inossidabile duplex, i prublemi ponu accade si u metalu di saldatura hà troppu ferrite (u calore da l'arcu face chì l'atomi si mettenu in una matrice di ferrite).Per cumpensà, i metalli di riempimentu anu bisognu di prumove a struttura austenitica cù un cuntenutu di lega più altu, tipicamente 2 à 4% più di nickel chì in u metale base.Per esempiu, u filu di flussu per a saldatura Type 2205 pò avè 8,85% nickel.
U cuntenutu di ferrite desideratu pò varià da 25 à 55% dopu a saldatura (ma pò esse più altu).Innota chì a freccia di rinfrescante deve esse abbastanza lenta per permette à l'austenite di riforma, ma micca cusì lenta per creà fasi intermetalliche, nè troppu veloce per creà ferrite eccessiva in a zona affettata da u calore.Segui i prucedure cunsigliate da u fabricatore per u prucessu di saldatura è u metallu di riempimentu sceltu.
Ajustamentu di i paràmetri quandu si salda l'acciaio inox
Per i fabricatori chì aghjustanu constantemente i paràmetri (tensione, amperaggio, lunghezza d'arcu, induttanza, larghezza di impulsu, etc.) quandu saldanu l'acciaio inox, u culprit tipicu hè a cumpusizioni di metalli di riempimentu inconsistente.Data l'impurtanza di l'elementi di legazione, variazioni di lottu à lottu in a cumpusizioni chimica pò avè un effettu notevule nantu à u rendiment di saldatura, cum'è una scarsa umidità o un rilascio di scorie difficili.E variazioni in u diametru di l'elettrodu, a pulizia di a superficia, u cast è l'helix afectanu ancu u rendiment in l'applicazioni GMAW è FCAW.
Contrôle de la précipitation du carbure dans l'acier inoxydable austenitique
À a temperatura in u range of 426-871degC, u cuntenutu di carbone in più di 0,02% migra à i cunfini di granu di a struttura austenitica, induve reagisce cù u cromu per furmà carbure di cromu.Se u cromu hè ligatu cù u carbone, ùn hè micca dispunibule per a resistenza di corrosione.Quandu espunutu à un ambiente corrosivu, i risultati di a corrosione intergranulare, chì permettenu i cunfini di granu per esse manghjatu.
Per cuntrullà a precipitazione di carburu, mantene u cuntenutu di carbone u più bassu pussibule (0,04% massimu) saldendu cù elettrodi à pocu carbonu.U carbone pò ancu esse ligatu da u niobiu (antica columbium) è u titaniu, chì anu una affinità più forte per u carbone chì u cromu.L'elettrodi di u tipu 347 sò fatti per questu scopu.
Cumu preparà una discussione nantu à a selezzione di metalli di riempimentu
À u minimu, riunite l'infurmazioni nantu à l'usu finale di a parte saldata, cumpresu l'ambiente di serviziu (in particulari a temperatura di u funziunamentu, l'esposizione à l'elementi corrosivi è u gradu di resistenza à a corrosione prevista) è a vita di serviziu desiderata.L'infurmazioni nantu à e proprietà meccaniche richieste in e cundizioni di u funziunamentu aiutanu assai, cumprese a forza, a tenacità, a duttilità è a fatica.
A maiò parte di i principali produttori di elettrodi furniscenu guide per a selezzione di metalli di riempimentu, è l'autori ùn ponu micca eccessivamente enfatizà stu puntu: cunsultate una guida di applicazioni di metalli di riempimentu o cuntattate l'esperti tecnichi di u fabricatore.Sò quì per aiutà à selezziunate l'elettrodu in acciaio inox currettu.
Per più infurmazione nantu à i metalli di riempimentu in acciaio inox di TYUE è per cuntattà l'esperti di a cumpagnia per cunsiglii, andate à www.tyuelec.com.
Tempu di Postu: Dec-23-2022