Ĉi tiu artikolo de Wenzhou Tianyu Electronic Co., Ltd. klarigas kion konsideri kiam oni specifas plenigaĵmetalojn por veldado de neoksidebla ŝtalo.
La kapabloj, kiuj igas neoksideblan ŝtalon tiel alloga - la kapablo adapti ĝiajn mekanikajn ecojn kaj reziston al korodo kaj oksidiĝo - ankaŭ pliigas la kompleksecon de elektado de taŭga aldonmetalo por veldado. Por iu ajn kombinaĵo de bazmaterialoj, iu ajn el pluraj specoj de elektrodoj povas esti taŭga, depende de kostaj problemoj, servokondiĉoj, dezirataj mekanikaj ecoj kaj amaso da veldadrilataj problemoj.
Ĉi tiu artikolo provizas la necesan teknikan fonon por doni al la leganto komprenon pri la komplekseco de la temo kaj poste respondas kelkajn el la plej oftaj demandoj faritaj al provizantoj de aldonmetalaj materialoj. Ĝi establas ĝeneralajn gvidliniojn por elekti taŭgajn aldonmetalojn el neoksidebla ŝtalo - kaj poste klarigas ĉiujn esceptojn al tiuj gvidlinioj! La artikolo ne traktas veldajn procedurojn, ĉar tio estas temo por alia artikolo.
Kvar gradoj, multaj alojaj elementoj
Estas kvar ĉefaj kategorioj de neoksideblaj ŝtaloj:
aŭstenita
martensita
ferita
Dupleksa
La nomoj devenas de la kristala strukturo de la ŝtalo normale trovebla je ĉambra temperaturo. Kiam malaltkarbona ŝtalo estas varmigita super 912 °C, la atomoj de la ŝtalo rearanĝiĝas de la strukturo nomata ferito je ĉambra temperaturo al la kristala strukturo nomata aŭstenito. Post malvarmiĝo, la atomoj revenas al sia originala strukturo, ferito. La alttemperatura strukturo, aŭstenito, estas nemagneta, plasta kaj havas pli malaltan forton kaj pli grandan duktecon ol la ĉambratemperatura formo de ferito.
Kiam pli ol 16% da kromo estas aldonita al la ŝtalo, la ĉambratemperatura kristala strukturo, ferito, stabiliĝas kaj la ŝtalo restas en la ferita stato je ĉiuj temperaturoj. Tial la nomo ferita rustorezista ŝtalo estas aplikata al ĉi tiu alojbazo. Kiam pli ol 17% da kromo kaj 7% da nikelo estas aldonitaj al la ŝtalo, la alttemperatura kristala strukturo de la ŝtalo, aŭstenito, stabiliĝas tiel ke ĝi daŭras je ĉiuj temperaturoj de la plej malaltaj ĝis preskaŭ fandiĝantaj.
Aŭstenita rustorezista ŝtalo estas ofte nomata la tipo "kromo-nikela", kaj la martensitaj kaj feritaj ŝtaloj estas ofte nomataj la tipoj "rekta kromo". Certaj alojelementoj uzataj en rustorezistaj ŝtaloj kaj veldmetaloj kondutas kiel aŭstenitaj stabiligiloj kaj aliaj kiel feritaj stabiligiloj. La plej gravaj aŭstenitaj stabiligiloj estas nikelo, karbono, mangano kaj nitrogeno. La feritaj stabiligiloj estas kromo, silicio, molibdeno kaj niobio. Ekvilibrigo de la alojelementoj kontrolas la kvanton de ferito en la veldmetalo.
Aŭstenitaj gradoj estas pli facile kaj kontentige veldeblaj ol tiuj, kiuj enhavas malpli ol 5% da nikelo. Velditaj juntoj produktitaj el aŭstenitaj rustorezistaj ŝtaloj estas fortaj, muldeblaj kaj tenacaj en sia stato kiel veldita. Ili normale ne postulas antaŭvarmigon aŭ postveldan varmotraktadon. Aŭstenitaj gradoj konsistigas proksimume 80% de la veldita rustorezista ŝtalo, kaj ĉi tiu enkonduka artikolo forte fokusiĝas al ili.
Tabelo 1: Tipoj de rustorezista ŝtalo kaj ilia enhavo de kromo kaj nikelo.
tstart{c,80%}
tead{Tipo|% Kromo|% Nikelo|Tipoj}
tdata{Aŭstenita|16 - 30%|8 - 40%|200, 300}
tdata{Martensitika|11 - 18%|0 - 5%|403, 410, 416, 420}
tdata{Feritika|11 - 30%|0 - 4%|405, 409, 430, 422, 446}
tdata{Dupleksa|18 - 28%|4 - 8%|2205}
tendenci
Kiel elekti la ĝustan senrustan plenigmetalon
Se la baza materialo en ambaŭ platoj estas la sama, la originala gvida principo kutimis esti, 'Komencu per kongruigo de la baza materialo.' Tio bone funkcias en iuj kazoj; por kunigi Tipon 310 aŭ 316, elektu la respondan Tipon de plenigaĵo.
Por kunigi malsamajn materialojn, sekvu ĉi tiun gvidan principon: "elektu plenigaĵon kiu kongruas kun la pli alojita materialo." Por kunigi 304 al 316, elektu plenigaĵon de 316.
Bedaŭrinde, la "kongrua regulo" havas tiom da esceptoj, ke pli bona principo estas konsulti tabelon por elekti plenigaĵan metalon. Ekzemple, Tipo 304 estas la plej ofta bazmaterialo por rustorezista ŝtalo, sed neniu ofertas elektrodon de Tipo 304.
Kiel veldi rustorezistan ŝtalon Tipo 304 sen elektrodo Tipo 304
Por veldi neoksideblan ŝtalon Tipo 304, uzu plenigaĵon Tipo 308, ĉar la aldonaj alojelementoj en Tipo 308 pli bone stabiligos la veldareon.
Tamen, 308L ankaŭ estas akceptebla plenigaĵo. La 'L'-signo post iu ajn Tipo indikas malaltan karbonan enhavon. Tipo 3XXL rustorezista ŝtalo havas karbonan enhavon de 0.03% aŭ malpli, dum norma Tipo 3XX rustorezista ŝtalo povas havi maksimuman karbonan enhavon de 0.08%.
Ĉar plenigaĵo de Tipo L falas en la saman klasifikon kiel la ne-L produkto, fabrikistoj povas, kaj devus forte konsideri, uzi plenigaĵon de Tipo L ĉar pli malalta karbona enhavo reduktas la riskon de intergrajnaj korodaj problemoj. Fakte, la aŭtoroj asertas, ke plenigaĵo de Tipo L estus pli vaste uzata se fabrikistoj simple ĝisdatigus siajn procedurojn.
Fabrikistoj uzantaj la GMAW-procezon eble ankaŭ volas konsideri uzi plenigaĵon Tipo 3XXSi, ĉar la aldono de silicio plibonigas malsekiĝon. En situacioj kie la veldsuturo havas altan aŭ malglatan kronon, aŭ kie la veldflako ne bone ligiĝas ĉe la piedfingro de fileo aŭ superjunto, uzi Si-Tipan GMAW-elektrodon povas glatigi la veldsandbulon kaj antaŭenigi pli bonan kunfandiĝon.
Se karbida precipitaĵo estas zorgo, konsideru plenigaĵon Tipo 347, kiu enhavas malgrandan kvanton da niobio.
Kiel veldi rustorezistan ŝtalon al karbonŝtalo
Ĉi tiu situacio okazas en aplikoj kie unu parto de strukturo postulas korodorezistan eksteran surfacon kunigitan al struktura elemento el karbonŝtalo por malaltigi la koston. Kiam oni kunigas bazmaterialon sen alojaj elementoj al bazmaterialo kun alojaj elementoj, oni uzu troalojitan plenigaĵon tiel ke la diluo ene de la veldmetalo ekvilibriĝas aŭ estas pli alojita ol la rustorezista bazmetalo.
Por kunigi karbonan ŝtalon al Tipo 304 aŭ 316, kaj ankaŭ por kunigi malsamajn rustorezistajn ŝtalojn, konsideru elektrodon Tipo 309L por plej multaj aplikoj. Se pli alta Cr-enhavo estas dezirata, konsideru Tipon 312.
Kiel averto, aŭstenitaj rustorezistaj ŝtaloj montras ekspansiorapidecon kiu estas ĉirkaŭ 50 procentojn pli granda ol tiu de karbonŝtalo. Kiam kunigitaj, la malsamaj ekspansiorapidecoj povas kaŭzi fendeton pro internaj streĉoj krom se la ĝusta elektrodo kaj veldproceduro estas uzataj.
Uzu la ĝustajn procedurojn por purigi la veldpreparadon
Kiel ĉe aliaj metaloj, unue forigu oleon, grason, markojn kaj malpuraĵon per ne-klorita solvilo. Post tio, la ĉefa regulo pri preparado de rustorezista veldsuturo estas "Evitu poluadon de karbonŝtalo por malhelpi korodon." Kelkaj kompanioj uzas apartajn konstruaĵojn por sia "rustorezista laborejo" kaj "karbona laborejo" por malhelpi krucpoluadon.
Dum preparado de randoj por veldado, elektu muelilon kaj senrustajn brosojn kiel "nur senrustajn". Kelkaj proceduroj postulas purigadon du colojn malantaŭ la junto. Junta preparado estas ankaŭ pli kritika, ĉar kompensi faktkonfliktojn per elektroda manipulado estas pli malfacile ol per karbonŝtalo.
Uzu la ĝustan post-veldan purigproceduron por malhelpi ruston
Por komenci, memoru kio faras rustorezistan ŝtalon rustorezista: la reakcio de kromo kun oksigeno por formi protektan tavolon de kroma oksido sur la surfaco de la materialo. Rustorezista ŝtalo rustas pro karbida precipitaĵo (vidu sube) kaj ĉar la veldprocezo varmigas la veldmetalon ĝis la punkto kie ferita oksido povas formiĝi sur la surfaco de la veldsuturo. Lasita en la stato kiel veldita, perfekte solida veldsuturo povus montri "ĉarajn spurojn de rusto" ĉe la limoj de la varmo-trafita zono en malpli ol 24 horoj.
Por ke nova tavolo de pura kroma oksido povu ĝuste reformiĝi, neoksidebla ŝtalo postulas post-veldan purigadon per polurado, piklado, muelado aŭ brosado. Denove, uzu muelilojn kaj brosojn dediĉitajn al la tasko.
Kial velda drato el neoksidebla ŝtalo estas magneta?
Plene aŭstenita rustorezista ŝtalo estas nemagneta. Tamen, veldaj temperaturoj kreas relative grandan grajnon en la mikrostrukturo, kio rezultas en fend-sentema veldo. Por mildigi sentemon al varma fendado, elektrodproduktantoj aldonas alojajn elementojn, inkluzive de ferito. La ferita fazo kaŭzas, ke la aŭstenitaj grajnoj estas multe pli fajnaj, do la veldo fariĝas pli fend-rezistema.
Magneto ne algluiĝos al bobeno de aŭstenita senrusta plenigaĵo, sed persono tenanta magneton eble sentos iometan tiron pro la retenita ferito. Bedaŭrinde, tio igas iujn uzantojn pensi, ke ilia produkto estis misetikedita aŭ ke ili uzas la malĝustan plenigaĵmetalon (precipe se ili deŝiris la etikedon de la drata korbo).
La ĝusta kvanto de ferito en elektrodo dependas de la funkcia temperaturo de la apliko. Ekzemple, tro multe da ferito kaŭzas, ke la veldsuturo perdas sian fortecon je malaltaj temperaturoj. Tiel, plenigaĵo Tipo 308 por LNG-tubara apliko havas feritan nombron inter 3 kaj 6, kompare kun feritan nombron de 8 por norma plenigaĵo Tipo 308. Mallonge, plenigaĵaj metaloj povas ŝajni similaj komence, sed malgrandaj diferencoj en konsisto estas gravaj.
Ĉu ekzistas facila maniero veldi dupleksajn neoksideblajn ŝtalojn?
Tipe, dupleksaj neoksideblaj ŝtaloj havas mikrostrukturon konsistantan el proksimume 50% ferito kaj 50% aŭstenito. Simple dirite, la ferito provizas altan forton kaj iom da rezisto al streĉkorodo, dum la aŭstenito provizas bonan durecon. La du fazoj kune donas al la dupleksaj ŝtaloj iliajn allogajn ecojn. Vasta gamo de dupleksaj neoksideblaj ŝtaloj estas haveblaj, la plej ofta estante Tipo 2205; ĉi tiu enhavas 22% kromon, 5% nikelon, 3% molibdenon kaj 0.15% nitrogenon.
Dum veldado de dupleksa rustorezista ŝtalo, problemoj povas ekesti se la veldita metalo havas tro multe da ferito (la varmo de la arko igas la atomojn aranĝi sin en feritmatrico). Por kompensi, plenigaĵmetaloj devas antaŭenigi la aŭstenitan strukturon kun pli alta alojenhavo, tipe 2 ĝis 4% pli da nikelo ol en la bazmetalo. Ekzemple, flukerna drato por veldado de Tipo 2205 povas havi 8.85% da nikelo.
La dezirata feritenhavo povas varii de 25 ĝis 55% post veldado (sed povas esti pli alta). Notu, ke la malvarmiĝrapideco devas esti sufiĉe malrapida por permesi al la aŭstenito reformiĝi, sed ne tiel malrapida por krei intermetalajn fazojn, nek tro rapida por krei troan feriton en la varme-trafita zono. Sekvu la rekomenditajn procedurojn de la fabrikanto por la veldprocezo kaj la elektita aldonmetalo.
Alĝustigo de parametroj dum veldado de neoksidebla ŝtalo
Por fabrikistoj, kiuj konstante ĝustigas parametrojn (tension, amperaĝon, arklongo, induktancon, pulslarĝon, ktp.) dum veldado de rustorezista ŝtalo, la tipa kulpulo estas malkonsekvenca konsisto de la aldonmetalo. Konsiderante la gravecon de alojelementoj, varioj en la kemia konsisto de loto al loto povas havi rimarkeblan efikon sur la velda rendimento, kiel ekzemple malbona malsekiĝo aŭ malfacila ŝlakliberigo. Varioj en la diametro de la elektrodo, pureco de la surfaco, fandado kaj helico ankaŭ influas la rendimenton en GMAW kaj FCAW-aplikoj.
Kontrolado de karbida precipitaĵo en aŭstenita rustorezista ŝtalo
Je temperaturoj en la intervalo de 426-871 °C, karbona enhavo super 0,02% migras al la grenlimoj de la aŭstenita strukturo, kie ĝi reagas kun kromo por formi kroman karbidon. Se la kromo estas ligita kun la karbono, ĝi ne estas havebla por korodrezisto. Kiam eksponita al koroda medio, rezultas intergrajna korodo, permesante ke la grenlimoj estu formangitaj.
Por kontroli karbidan precipitaĵon, tenu la karbonan enhavon kiel eble plej malalta (maksimume 0,04%) per veldado kun malalt-karbonaj elektrodoj. Karbono ankaŭ povas esti ligita per niobio (antaŭe kolumbio) kaj titanio, kiuj havas pli fortan afinecon por karbono ol kromo. Elektrodoj de tipo 347 estas faritaj por ĉi tiu celo.
Kiel prepariĝi por diskuto pri elekto de plenmetalo
Minimume, kolekti informojn pri la fina uzo de la veldita parto, inkluzive de la funkcimedio (precipe funkciaj temperaturoj, eksponiĝo al korodaj elementoj kaj grado de atendata korodrezisto) kaj la dezirata funkcidaŭro. Informoj pri la postulataj mekanikaj ecoj ĉe funkciaj kondiĉoj multe helpas, inkluzive de forto, dureco, duktileco kaj laceco.
La plej multaj el la ĉefaj elektrodproduktantoj provizas gvidlibrojn por elekti aldonmetalon, kaj la aŭtoroj ne povas tro emfazi ĉi tiun punkton: konsultu gvidilon pri aplikoj de aldonmetalo aŭ kontaktu la teknikajn fakulojn de la fabrikanto. Ili estas tie por helpi vin elekti la ĝustan elektrodon el neoksidebla ŝtalo.
Por pliaj informoj pri la plenigmetaloj el neoksidebla ŝtalo de TYUE kaj por kontakti la fakulojn de la kompanio por konsiloj, iru al www.tyuelec.com.
Afiŝtempo: 23-a de decembro 2022