1. bốn loại thép không gỉ và vai trò của các nguyên tố hợp kim

Điều này dựa trên cấu trúc kim loại học của thép không gỉ ở nhiệt độ phòng. Khi thép cacbon thấp được nung nóng đến 1550 ° F, cấu trúc của nó thay đổi từ pha ferit ở nhiệt độ phòng sang pha austenit. Khi nguội, cấu trúc thép cacbon thấp lại được chuyển thành ferit. Cấu trúc Austenit tồn tại ở nhiệt độ cao là không có từ tính, và độ bền của nó nhỏ hơn và cứng hơn cấu trúc ferit ở nhiệt độ phòng.

Khi hàm lượng Cr trong thép lớn hơn 16%, cấu trúc ferit ở nhiệt độ phòng được cố định để thép duy trì trạng thái ferit trong mọi khoảng nhiệt độ. Do đó, nó được gọi là thép không gỉ ferit. Khi hàm lượng Cr lớn hơn 17% và hàm lượng Ni lớn hơn 7%, pha austenit được cố định, để trạng thái Austenit được duy trì từ nhiệt độ thấp đến nhiệt độ gần như nóng chảy.

Thép không gỉ Austenit thường được gọi là loại “Cr-Ni”, và thép không gỉ Mactenxit và Ferit được gọi trực tiếp là loại “Cr”. Các nguyên tố trong thép không gỉ và kim loại phụ có thể được chia thành các nguyên tố tạo Austenit và các nguyên tố tạo ferit. Các nguyên tố tạo thành austenit quan trọng nhất là Ni, C, Mn và N, và các nguyên tố tạo ferit là Cr, Si, Mo và Nb. Điều chỉnh hàm lượng nguyên tố có thể kiểm soát hàm lượng ferit trong mối hàn.

Thép không gỉ Austenit dễ hàn hơn và chất lượng hàn tốt hơn thép không gỉ có hàm lượng Ni nhỏ hơn 5%. Các mối hàn bằng thép không gỉ Austenit có độ bền và độ dẻo dai tốt, và thường không yêu cầu gia nhiệt trước khi hàn và xử lý nhiệt sau hàn. Trong lĩnh vực hàn thép không gỉ, thép không gỉ Austenit chiếm 80% tổng lượng thép không gỉ tiêu thụ, vì vậy trọng tâm của bài viết này là hàn thép không gỉ Austenit.

2. Làm thế nào để chọn đúng vật tư tiêu hao hàn thép không gỉ?

Nếu kim loại cơ bản giống nhau, tiêu chí đầu tiên là “phù hợp với kim loại cơ bản”. Ví dụ, khi hàn thép không gỉ 310 hoặc 316, hãy chọn vật tư tiêu hao hàn tương ứng.

Đối với các vật liệu khác nhau trong hàn, hãy tuân theo các tiêu chí để lựa chọn vật liệu cơ bản có hàm lượng nguyên tố hợp kim cao. Ví dụ, khi hàn thép không gỉ 304 và 316, hãy chọn vật tư tiêu hao hàn loại 316.

Tuy nhiên, có nhiều trường hợp đặc biệt không tuân theo nguyên tắc “kim loại cơ bản ăn khớp”. Lúc này cần “tra bảng chọn vật liệu hàn”. Ví dụ, loại thép không gỉ 304 là vật liệu cơ bản phổ biến nhất, nhưng không có loại điện cực 304.

Nếu vật liệu hàn phải ăn khớp với kim loại cơ bản thì chọn vật liệu hàn để hàn inox 304 như thế nào?

Khi hàn thép không gỉ 304, hãy sử dụng vật tư tiêu hao hàn loại 308, vì các yếu tố phụ trong thép không gỉ 308 có thể ổn định tốt hơn khu vực hàn.

308L cũng là một lựa chọn chấp nhận được. L có nghĩa là hàm lượng cacbon thấp, thép không gỉ 3XXL có nghĩa là hàm lượng cacbon ≤ 0.03% và thép không gỉ 3XX tiêu chuẩn có thể chứa hàm lượng cacbon lên đến 0.08%.

Các nhà sản xuất sử dụng phương pháp GMAW để hàn cũng cân nhắc sử dụng vật tư tiêu hao hàn loại 3XXSi, vì Si có thể cải thiện tính thấm ướt (Hình 2). Trong trường hợp mối hàn có độ phồng cao hoặc vũng hàn được liên kết kém ở chân mối hàn của mối hàn phi lê hoặc mối hàn vòng, việc sử dụng dây hàn có bọc khí chứa Si có thể làm ướt mối hàn và tăng tốc độ lắng đọng.

3. làm thế nào để hàn thép không gỉ và thép cacbon?

Để giảm giá thành, một số bộ phận kết cấu sẽ được hàn một lớp chống ăn mòn trên bề mặt thép cacbon. Khi hàn kim loại cơ bản không chứa nguyên tố hợp kim và kim loại cơ bản có chứa nguyên tố hợp kim, sử dụng vật liệu hàn có hàm lượng hợp kim cao hơn để cân bằng tốc độ loãng trong mối hàn.

Cần chỉ ra rằng tỷ lệ giãn nở nhiệt của thép không gỉ Austenit cao hơn 50% so với thép cacbon. Khi hàn, sự chênh lệch về tốc độ giãn nở nhiệt sẽ sinh ra ứng suất bên trong, dẫn đến các vết nứt. Lúc này cần lựa chọn vật tư tiêu hao hàn phù hợp hoặc chỉ định quy trình hàn phù hợp (Hình 3).

4. Hoạt động làm sạch trước mối hàn phù hợp là gì?

Khi hàn với các vật liệu khác, đầu tiên phải sử dụng dung môi không chứa ion clorua để loại bỏ dầu, vết và bụi. Ngoài ra, điều đầu tiên cần chú ý khi hàn inox là tránh để thép cacbon bị ô nhiễm và ảnh hưởng đến khả năng chống ăn mòn. Một số công ty sử dụng kho chứa thép không gỉ và thép cacbon riêng biệt để tránh lây nhiễm chéo. Khi làm sạch khu vực xung quanh rãnh, sử dụng bánh xe và bàn chải mài mòn đặc biệt cho thép không gỉ. Đôi khi cần làm sạch khớp lần thứ hai. Vì hoạt động bù điện cực của hàn thép không gỉ khó hơn so với thép cacbon nên việc làm sạch các mối nối là rất quan trọng.

5. Thao tác làm sạch đúng sau khi hàn là gì? Tại sao mối hàn inox bị gỉ?

Trước hết, chúng ta hãy nhắc lại rằng lý do tại sao thép không gỉ không bị gỉ là: phản ứng của Cr và O tạo thành một lớp oxit dày đặc trên bề mặt của vật liệu, đóng vai trò bảo vệ. Thép không gỉ bị gỉ do sự kết tủa của cacbua (xem câu hỏi cuối cùng) và sự gia nhiệt trong quá trình hàn khiến các oxit sắt được hình thành trên bề mặt của mối hàn. Ở trạng thái hàn, một mối hàn hoàn hảo cũng có thể tạo ra các vết cắt ở vùng gỉ ở ranh giới của vùng bị ảnh hưởng bởi nhiệt hàn trong vòng 24 giờ.

Do đó, để tái tạo crom oxit mới, thép không gỉ cần phải được đánh bóng, ngâm, đánh bóng hoặc cọ rửa sau khi hàn. Cần nhấn mạnh rằng máy chà nhám và bàn chải phải chuyên dụng.

Làm thế nào để chọn đúng vật tư hàn thép không gỉ?

6.Tại sao dây hàn thép không gỉ có từ tính?

Thép không gỉ all-Austenit không có từ tính. Tuy nhiên, nhiệt độ cao hơn trong quá trình hàn làm cho các hạt trong cấu trúc phát triển và độ nhạy với các vết nứt sau khi hàn tăng lên. Để giảm tính nhạy cảm với nứt nhiệt, các nhà sản xuất vật tư hàn thêm các phần tử tạo ferit vào vật tư hàn (Hình 4). Pha ferit làm cho hạt austenit mịn hơn, do đó làm tăng khả năng chống nứt.

Nam châm sẽ không hút kim loại hàn Austenit, nhưng có thể cảm thấy một lực hút nhẹ khi cầm nam châm. Tuy nhiên, điều này cũng đã khiến một số người dùng nhầm tưởng rằng sản phẩm có nhãn mác sai hoặc sử dụng sai chất hàn (đặc biệt là khi nhãn mác trên bao bì bị xé rách).

Lượng ferit trong vật liệu hàn phụ thuộc vào nhiệt độ sử dụng của ứng dụng. Ví dụ, quá nhiều ferit sẽ làm giảm độ dẻo dai ở nhiệt độ thấp. Do đó, số lượng ferit của vật tư hàn loại 308 được sử dụng cho đường ống LNG là từ 3-6, trong khi số ferit của vật tư tiêu hao hàn loại 308 tiêu chuẩn là 8. Tóm lại, vật tư hàn có thể trông rất giống nhau, nhưng sự khác biệt rất nhỏ về thành phần có thể đôi khi gây ra sự khác biệt lớn.

7.Làm thế nào để hàn thép không gỉ duplex dễ dàng hơn?

Nói chung, pha austenit và pha ferit trong cấu trúc của thép không gỉ kép, mỗi loại chiếm khoảng 50%. Sự hiện diện của pha ferit có thể cải thiện độ bền và khả năng chống ăn mòn do ứng suất, trong khi pha austenit có thể cải thiện độ dẻo dai. Hiệu ứng kết hợp của hai giai đoạn làm cho hiệu suất của thép không gỉ duplex tuyệt vời hơn (Hình 5). Phạm vi của thép không gỉ duplex rất rộng, mẫu phổ biến nhất là 2205: chứa 22% Cr, 5% Ni, 3% Mo và 0.15% N.

Khi hàn thép không gỉ hai mặt, sự hiện diện của quá nhiều ferit có thể gây ra một số vấn đề (nhiệt của hồ quang làm cho các nguyên tử trong ma trận ferit sắp xếp lại thứ tự). Vì lý do này, vật liệu hàn cần cung cấp nhiều nguyên tố tạo Austenit hơn, thường cao hơn từ 2-4% so với Ni kim loại cơ bản. Ví dụ, dây từ thông dùng để hàn thép không gỉ 2205 chứa 8.85% Ni.

Sau khi hàn, hàm lượng ferit trong mối hàn từ 25-55% (có thể cao hơn). Lưu ý: Tốc độ nguội sau khi hàn phải đủ chậm để austenit hình thành lại, nhưng không quá chậm, quá chậm sẽ kết tủa pha liên kim, và không quá nhanh, quá nhanh sẽ tạo ra quá nhiều ferit trong vùng ảnh hưởng nhiệt. . Đảm bảo tuân thủ quy trình hàn và hướng dẫn lựa chọn vật liệu hàn do nhà sản xuất cung cấp.

8. Tại sao khi hàn inox cần điều chỉnh các thông số bất cứ lúc nào?

Khi hàn thép không gỉ, lý do chính để thợ hàn điều chỉnh các thông số hàn (điện áp, dòng điện, chiều dài hồ quang, điện cảm, độ rộng xung, v.v.) bất cứ lúc nào là thành phần vật liệu hàn không phù hợp. Thành phần hóa học rất quan trọng, và sự khác biệt về thành phần giữa các lô có thể gây ra các hành vi hàn rất khác nhau, chẳng hạn như khả năng thấm ướt kém và loại bỏ xỉ. Đường kính vật liệu hàn, độ sạch bề mặt, hiệu suất rót và hình dạng xoắn ốc đều có thể ảnh hưởng đến hoạt động hàn của GMAW và FCAW.

9. Làm thế nào để kiểm soát sự kết tủa của cacbua trong thép không gỉ Austenit?

Ở 800-1600 ° F, khi hàm lượng cacbon vượt quá 0.02%, C sẽ khuếch tán và di chuyển đến ranh giới hạt austenit và phản ứng với Cr ở ranh giới hạt để tạo thành cacbua crom. Nếu Cr bị cố định phần lớn bởi nguyên tố C thì khả năng chống ăn mòn sẽ giảm. Lúc này, nếu tiếp xúc với môi trường ăn mòn sẽ xảy ra hiện tượng ăn mòn giữa các hạt, làm cho ranh giới hạt bị bào mòn.

Để kiểm soát sự kết tủa của cacbua, vật tư tiêu hao hàn có hàm lượng cacbon thấp được sử dụng để đảm bảo rằng hàm lượng cacbon trong kim loại mối hàn càng thấp càng tốt (lên đến 0.04%). C cũng có thể được cố định bằng cách thêm các phần tử Nb và Ti. So với Cr, ái lực của Nb và Ti với C lớn hơn. Vật tư tiêu hao hàn kiểu 347 được thiết kế cho mục đích này.

10. Làm thế nào để chuẩn bị cho việc lựa chọn vật tư tiêu hao hàn?

Trước hết, chúng ta phải thu thập thông tin về ứng dụng cuối cùng của mối hàn, bao gồm môi trường làm việc (đặc biệt là nhiệt độ làm việc, liệu có môi trường ăn mòn và khả năng chống ăn mòn dự kiến ​​hay không) và tuổi thọ dự kiến. Thông tin về các đặc tính cơ học cần thiết trong các điều kiện sử dụng cũng rất quan trọng, chẳng hạn như độ bền, độ dai, tính dẻo và tính chất mỏi.

Hầu hết các nhà sản xuất vật tư hàn hàng đầu sẽ cung cấp sổ tay hướng dẫn để lựa chọn vật tư hàn. Ở đây, tác giả một lần nữa nhấn mạnh: nên tham khảo sách hướng dẫn ứng dụng vật tư hàn hoặc liên hệ với các chuyên gia kỹ thuật của họ. Họ sẽ giúp chúng ta lựa chọn vật tư tiêu hao hàn thép không gỉ một cách chính xác hơn.

Liên kết đến bài viết này : Làm thế nào để chọn đúng vật tư hàn thép không gỉ?

Tuyên bố Tái bản: Nếu không có hướng dẫn đặc biệt, tất cả các bài viết trên trang web này là bản gốc. Vui lòng ghi rõ nguồn để tái bản: https: //www.cncmachiningptj.com/,thanks!


Làm thế nào để chọn đúng vật tư hàn thép không gỉ?PTJ® cung cấp đầy đủ các Độ chính xác tùy chỉnh máy gia công cnc trung quốc Chứng nhận ISO 9001: 2015 & AS-9100. Độ chính xác nhanh 3, 4 và 5 trục Cơ khí CNC dịch vụ bao gồm xay xát, tấm kim loại theo thông số kỹ thuật của khách hàng, Có khả năng gia công các bộ phận bằng kim loại và nhựa với dung sai +/- 0.005 mm. cắt laser, khoan,đúc chết, kim loại tấm và dậpCung cấp nguyên mẫu, chạy sản xuất đầy đủ, hỗ trợ kỹ thuật và kiểm tra đầy đủ. ô tôhàng không vũ trụ, khuôn và vật cố định, ánh sáng dẫn,y khoa, xe đạp và người tiêu dùng thiết bị điện tử các ngành nghề. Giao hàng đúng hẹn. Hãy cho chúng tôi biết một chút về ngân sách dự án của bạn và thời gian giao hàng dự kiến. Chúng tôi sẽ cùng bạn lập chiến lược để cung cấp các dịch vụ hiệu quả nhất về chi phí nhằm giúp bạn đạt được mục tiêu của mình, Chào mừng bạn đến với Liên hệ với chúng tôi ( [email protected] ) trực tiếp cho dự án mới của bạn.

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *