Dësen Artikel vun der Wenzhou Tianyu Electronic Co., Ltd. erkläert, wat ee berécksiichtege soll, wann ee sech ëm Zousazmetaller fir d'Schweißen vun Edelstol këmmert.
D'Fäegkeeten, déi Edelstol sou attraktiv maachen - d'Fäegkeet, seng mechanesch Eegeschaften a seng Resistenz géint Korrosioun an Oxidatioun unzepassen - erhéijen och d'Komplexitéit vun der Auswiel vun engem passenden Zousazmetall fir d'Schweißen. Fir all Basismaterialkombinatioun kann eng vun de verschiddenen Elektrodentypen passend sinn, ofhängeg vu Käschteproblemer, Betribsbedingungen, gewënschten mechaneschen Eegeschaften an enger Rei vu Schweessproblemer.
Dësen Artikel liwwert den néidegen techneschen Hannergrond, fir dem Lieser eng Unerkennung vun der Komplexitéit vum Thema ze ginn, an äntwert dann op e puer vun den heefegsten Froen, déi u Fournisseuren vu Fëllmaterial gestallt ginn. Hie setzt allgemeng Richtlinne fir d'Auswiel vu passenden Fëllmaterial aus Edelstol fest - an erkläert dann all Ausnamen vun dëse Richtlinnen! Den Artikel behandelt keng Schweessprozeduren, well dat en Thema fir en aneren Artikel ass.
Véier Qualitéiten, vill Legierungselementer
Et gi véier Haaptkategorien vun Edelstahl:
austenitesch
martensitesch
ferritisch
Duplex
D'Nimm stamen vun der kristalliner Struktur vum Stol, deen normalerweis bei Raumtemperatur fonnt gëtt. Wann Kuelestoffarme Stol iwwer 912°C erhëtzt gëtt, ginn d'Atomer vum Stol vun der Struktur, déi bei Raumtemperatur Ferrit genannt gëtt, nei arrangéiert an d'Kristallstruktur, déi Austenit genannt gëtt. Beim Ofkille ginn d'Atomer zréck an hir ursprénglech Struktur, Ferrit. Déi héichtemperaturstruktur, Austenit, ass net-magnetesch, plastesch an huet eng méi niddreg Festigkeit a méi grouss Dektilitéit wéi d'Form vu Ferrit bei Raumtemperatur.
Wann méi wéi 16% Chrom dem Stol bäigefüügt ginn, stabiliséiert sech déi kristallin Struktur bei Raumtemperatur, Ferrit, an de Stol bleift bei all Temperaturen am ferriteschen Zoustand. Dofir gëtt dës Legierungsbasis den Numm ferriteschen Edelstol genannt. Wann méi wéi 17% Chrom a 7% Néckel dem Stol bäigefüügt ginn, stabiliséiert sech déi kristallin Struktur vum Stol bei héijen Temperaturen, Austenit, sou datt se bei all Temperaturen, vun der niddregster bis bal zum Schmelzen, bestoe bleift.
Austenitescht Edelstol gëtt allgemeng als den Typ 'Chrom-Nickel' bezeechent, an de martensiteschen a ferritesche Stol ginn allgemeng als 'riicht Chrom'-Typen bezeechent. Bestëmmt Legierungselementer, déi an Edelstoler a Schweißmetaller benotzt ginn, verhalen sech als Austenit-Stabilisatoren an anerer als Ferrit-Stabilisatoren. Déi wichtegst Austenit-Stabilisatoren sinn Néckel, Kuelestoff, Mangan a Stéckstoff. D'Ferrit-Stabilisatoren sinn Chrom, Silizium, Molybdän an Niob. D'Ausbalancéiere vun de Legierungselementer kontrolléiert d'Quantitéit u Ferrit am Schweißmetall.
Austenitesch Qualitéite kënne méi einfach a méi zefriddestellend geschweesst ginn wéi déi, déi manner wéi 5% Néckel enthalen. Schweessverbindungen, déi aus austeniteschem Edelstahl hiergestallt ginn, si staark, duktil an haltbar a sengem geschweesste Zoustand. Si brauchen normalerweis keng Virhëtz- oder Nowäisshëtzbehandlung. Austenitesch Qualitéite maachen ongeféier 80% vum geschweesste Edelstahl aus, an dësen aféierenden Artikel konzentréiert sech staark op si.
Tabelle 1: Zorten vun Edelstol a wéi se Chrom an Nickel enthalen.
Start{c,80%}
thead{Typ|% Chrom|% Néckel|Typen}
tdata{Austenitesch|16 - 30%|8 - 40%|200, 300}
tdata{Martensitesch|11 - 18%|0 - 5%|403, 410, 416, 420}
tdata{Ferritesch|11 - 30%|0 - 4%|405, 409, 430, 422, 446}
tdata{Duplex|18 - 28%|4 - 8%|2205}
tendéieren
Wéi ee richtegt Edelstahl-Fëllmaterial auswielt
Wann d'Basismaterial an deenen zwou Placken datselwecht ass, war dat ursprénglecht Leedprinzip fréier: "Fänkt un andeems Dir d'Basismaterial ofstëmmt." Dat funktionéiert a verschiddene Fäll gutt; fir Typ 310 oder 316 ze verbannen, wielt den entspriechende Fëllstofftyp.
Fir ënnerschiddlech Materialien ze verbannen, befollegt dëse Grondprinzip: 'wielt e Fëllstoff, deen zum méi héich legéierte Material passt.' Fir 304 mat 316 ze verbannen, wielt e 316 Fëllstoff.
Leider huet d'„Matchregel“ sou vill Ausnamen, datt e bessere Prinzip ass: Consultéiert eng Auswieltabell fir Zousazmetaller. Zum Beispill ass Typ 304 dat heefegst Basismaterial fir Edelstol, awer keen bitt eng Elektrode vum Typ 304 un.
Wéi een Edelstahl Typ 304 ouni eng 304 Elektrode schweesse kann
Fir Edelstahl Typ 304 ze schweessen, benotzt Typ 308 Fëllstoff, well déi zousätzlech Legierungselementer am Typ 308 d'Schweessfläch besser stabiliséieren.
Wéi och ëmmer, 308L ass och e akzeptablen Fëllstoff. D'Bezeechnung 'L' no all Typ weist e niddrege Kuelestoffgehalt un. En Edelstahl vum Typ 3XXL huet e Kuelestoffgehalt vun 0,03% oder manner, während Standard-Edelstahl vum Typ 3XX e maximale Kuelestoffgehalt vun 0,08% kann hunn.
Well e Fëllstoff vum Typ L ënner déiselwecht Klassifikatioun wéi den Net-L-Produkt fällt, kënnen an sollten d'Hiersteller d'Benotzung vun engem Fëllstoff vum Typ L staark iwwerleeën, well e méi niddrege Kuelestoffgehalt de Risiko vun interkristallinen Korrosiounsproblemer reduzéiert. Tatsächlech behaapten d'Auteuren, datt de Fëllstoff vum Typ L méi verbreet wier, wann d'Hiersteller hir Prozedure einfach aktualiséiere géifen.
Hiersteller, déi de GMAW-Prozess benotzen, kënnen och e Fëllstoff vum Typ 3XXSi benotzen, well d'Zousätzlech vu Silizium d'Nassung verbessert. A Situatiounen, wou d'Schweißnaht eng héich oder rauh Kroun huet, oder wou d'Schweißpuddle net gutt un den Zéiwe vun enger Filet- oder Iwwerlappungsverbindung uschléisst, kann d'Benotzung vun enger Si-Typ GMAW-Elektrod d'Schweißperle glätten an eng besser Schmelz förderen.
Wann d'Ausfällung vu Karbid e Problem ass, sollt een e Fëllstoff vum Typ 347 berécksiichtegen, deen eng kleng Quantitéit un Niob enthält.
Wéi een Edelstahl op Kuelestahl schweesse kann
Dës Situatioun trëtt a Applikatiounen op, wou een Deel vun enger Struktur eng korrosiounsbeständeg äusserlech Fläch erfuerdert, déi mat engem Strukturelement aus Kuelestol verbonnen ass, fir d'Käschten ze senken. Beim Verbindung vun engem Basismaterial ouni Legierungselementer mat engem Basismaterial mat Legierungselementer, benotzt en iwwerlegéierte Fëllstoff, sou datt d'Verdënnung am Schweessmetall ausbalancéiert oder méi staark legéiert ass wéi de Basismetall aus Edelstol.
Fir d'Verbindung vu Kuelestol mat Typ 304 oder 316, souwéi fir d'Verbindung vun ënnerschiddlechen Edelstahlstähle, sollt fir déi meescht Uwendungen eng Elektrode vum Typ 309L a Betruecht gezunn ginn. Wann e méi héije Cr-Gehalt gewënscht ass, sollt Typ 312 a Betruecht gezunn ginn.
Als Warnung: Austenitesch Edelstahl weisen eng Expansiounsquote op, déi ongeféier 50 Prozent méi grouss ass wéi déi vu Kuelestol. Beim Zesummeféiere kënnen déi ënnerschiddlech Expansiounsquoten duerch intern Spannungen zu Rëss féieren, ausser déi richteg Elektrode- a Schweessprozedur gëtt benotzt.
Benotzt déi richteg Prozedure fir d'Virbereedung vun der Schweißnahtreinigung
Wéi bei anere Metaller, sollten als éischt Ueleg, Fett, Markéierungen a Dreck mat engem net-chloréierte Léisungsmëttel ewechgeholl ginn. Duerno ass déi wichtegst Regel bei der Virbereedung vun Edelstahlschweißnäizen: "Kontaminatioun duerch Kuelestol vermeiden, fir Korrosioun ze vermeiden." Verschidde Firmen benotzen separat Gebaier fir hir "Edelstahlwerkstatt" an "Kuelestolwerkstatt", fir Kräizkontaminatioun ze vermeiden.
Schleifscheiwen a Biischte vun Edelstol sollten als 'nëmmen aus Edelstol' bezeechent ginn, wann Dir d'Kante fir d'Schweißen virbereet. Verschidde Prozedure verlaangen d'Botzen vun zwee Zoll vun der Verbindung zréck. D'Virbereedung vun der Verbindung ass och méi kritesch, well d'Kompensatioun vun Onstëmmegkeeten duerch Elektrodenmanipulatioun méi schwéier ass wéi bei Kuelestol.
Benotzt déi richteg Reinigungsprozedur no der Schweessung fir Rost ze vermeiden
Fir unzefänken, denkt drun, wat en Edelstol zu Edelstol mécht: d'Reaktioun vu Chrom mat Sauerstoff, fir eng Schutzschicht aus Chromoxid op der Uewerfläch vum Material ze bilden. Edelstol roscht wéinst Hartmetallfällung (kuckt ënnen) a well de Schweessprozess de Schweessmetall sou héich erhëtzt, datt Ferriteschoxid sech op der Uewerfläch vun der Schweess bilden kann. Wann eng perfekt intakt Schweess am geschweesste Zoustand bleift, kéint se a manner wéi 24 Stonnen "Rostspuren" un de Grenze vun der hëtzebeaflosster Zon weisen.
Fir datt eng nei Schicht vu purem Chromoxid richteg nei forme kann, muss Edelstol no der Schweessreinigung duerch Poléieren, Beizen, Schleifen oder Bürsten gereinegt ginn. Benotzt och Schleifmaschinnen a Bürsten, déi fir d'Aufgab speziell sinn.
Firwat ass Schweessdrot aus Edelstol magnetesch.
Voll austenitescht Edelstol ass net magnetesch. Wéi och ëmmer, d'Schweißtemperature kreéieren e relativ grousse Kär an der Mikrostruktur, wat dozou féiert, datt d'Schweißnaht rissempfindlech ass. Fir d'Sensibilitéit géint waarm Rëss ze reduzéieren, fügen Elektrodenhersteller Legierungselementer, dorënner Ferrit, bäi. D'Ferritphase bewierkt, datt d'austenit Kären vill méi fein sinn, sou datt d'Schweißnaht méi rissbeständeg gëtt.
E Magnet hänke net un enger Spull aus austeniteschem Edelstahlfüllstoff, awer eng Persoun, déi e Magnet an der Hand hält, kéint e liichte Zuch spieren, well de Ferrit zréckgeet. Leider féiert dat dozou, datt verschidde Benotzer mengen, datt hiert Produkt falsch beschrëft ass oder datt si dat falscht Füllstoff benotzen (besonnesch wa se d'Etikett vum Drotkuerf ofgerappt hunn).
Déi richteg Quantitéit u Ferrit an enger Elektrod hänkt vun der Betribstemperatur vun der Uwendung of. Zum Beispill verursaacht ze vill Ferrit, datt d'Schweißnaht bei niddregen Temperaturen hir Zähheet verléiert. Dofir huet den Typ 308 Fëllstoff fir eng LNG-Päifanwendung eng Ferritzuel tëscht 3 a 6, am Verglach zu enger Ferritzuel vun 8 fir e Standard-Typ 308 Fëllstoff. Kuerz gesot, Fëllmetaller kënnen op den éischte Bléck ähnlech ausgesinn, awer kleng Ënnerscheeder an der Zesummesetzung si wichteg.
Gëtt et eng einfach Method fir Duplex-Edelstahl ze schweessen?
Typesch hunn Duplex-Edelstahl eng Mikrostruktur, déi aus ongeféier 50% Ferrit a 50% Austenit besteet. Einfach ausgedréckt bitt de Ferrit eng héich Festigkeit a gewësse Widderstand géint Spannungskorrosioun, während den Austenit eng gutt Zähheet bitt. Déi zwou Phasen a Kombinatioun ginn den Duplex-Stähle hir attraktiv Eegeschaften. Et gëtt eng breet Palette vun Duplex-Edelstahl, woubäi den Typ 2205 am heefegsten ass; dësen enthält 22% Chrom, 5% Néckel, 3% Molybdän an 0,15% Stéckstoff.
Beim Schweessen vun Duplex-Edelstol kënne Problemer entstoen, wann de Schweessmetall ze vill Ferrit huet (d'Hëtzt vum Bou bewierkt, datt d'Atomer sech an enger Ferritmatrix arrangéieren). Fir dat ze kompenséieren, mussen d'Fëllmetaller d'austenitesch Struktur mat engem méi héije Legierungsgehalt förderen, typescherweis 2 bis 4% méi Nickel wéi am Basismetall. Zum Beispill kann e Fluxgefëllten Drot fir d'Schweessen vum Typ 2205 8,85% Nickel hunn.
De gewënschte Ferritgehalt kann nom Schweessen tëscht 25 an 55% leien (awer et kann nach méi héich sinn). Et ass wichteg ze bemierken, datt d'Ofkillungsgeschwindegkeet lues genuch muss sinn, fir datt den Austenit sech nei forméiere kann, awer net sou lues, datt intermetallesch Phasen entstinn, an och net ze séier, datt iwwerschësseg Ferrit an der hëtzebeaflosster Zon entsteet. Follegt d'recommandéiert Prozedure vum Hiersteller fir de Schweessprozess an dat gewielt Zousazmetall.
Astellung vu Parameteren beim Schweessen vun Edelstahl
Fir Hiersteller, déi beim Schweesse vun Edelstol stänneg Parameteren (Spannung, Ampere, Boulängt, Induktivitéit, Pulsbreet, etc.) upassen, ass den typesche Grond eng ongläich Zesummesetzung vum Zousazmetall. Wéinst der Wichtegkeet vun de Legierungselementer kënnen Ënnerscheeder an der chemescher Zesummesetzung tëscht Chargen en merkbare Afloss op d'Schweissleistung hunn, wéi zum Beispill schlecht Naassung oder schwiereg Schlackentfernung. Variatiounen am Elektrodenduerchmiesser, der Uewerflächenreinheet, dem Goss an der Helix beaflossen och d'Leeschtung a GMAW- an FCAW-Applikatiounen.
Kontroll vun der Hartmetallfällung an austeniteschem Edelstahl
Bei Temperaturen am Beräich vun 426-871°C migréiert e Kuelestoffgehalt vu méi wéi 0,02% op d'Käregrenze vun der austenitescher Struktur, wou en mat Chrom reagéiert fir Chromkarbid ze bilden. Wann de Chrom mam Kuelestoff gebonnen ass, ass en net fir Korrosiounsbeständegkeet verfügbar. Wann en enger korrosiver Ëmwelt ausgesat ass, entsteet interkristallin Korrosioun, wouduerch d'Käregrenze ofgefriess ginn.
Fir d'Ausfällung vum Karbid ze kontrolléieren, soll de Kuelestoffgehalt sou niddreg wéi méiglech gehale ginn (maximal 0,04%) andeems mat Elektroden mat engem niddrege Kuelestoffgehalt geschweesst gëtt. Kuelestoff kann och duerch Niob (fréier Columbium) an Titan gebonne ginn, déi eng méi staark Affinitéit fir Kuelestoff hunn wéi Chrom. Elektroden vum Typ 347 sinn dofir gemaach.
Wéi ee sech op eng Diskussioun iwwer d'Auswiel vu Fëllmaterial virbereet
Sammelt op d'mannst Informatiounen iwwer den Endverbrauch vum geschweesste Stéck, inklusiv dem Betribsëmfeld (besonnesch Betribstemperaturen, Belaaschtung duerch korrosiv Elementer a Grad vun der erwaarter Korrosiounsbeständegkeet) an der gewënschter Liewensdauer. Informatiounen iwwer déi erfuerderlech mechanesch Eegeschafte bei Betribsbedingungen hëllefen immens, dorënner Stäerkt, Zähegkeet, Dehnbarkeet a Middegkeet.
Déi meescht vun de féierende Elektrodenhersteller bidden Handbücher fir d'Auswiel vu Fëllmaterial un, an d'Auteuren kënnen dëse Punkt net genuch betounen: consultéiert e Guide fir d'Applikatioun vu Fëllmaterial oder kontaktéiert d'technesch Experten vum Hiersteller. Si sinn do fir Iech bei der Auswiel vun der richteger Edelstahlelektrode ze hëllefen.
Fir méi Informatiounen iwwer d'Fëllmetaller aus Edelstol vun TYUE a fir d'Experten vun der Firma ze kontaktéieren, gitt op www.tyuelec.com.
Zäitpunkt vun der Verëffentlechung: 23. Dezember 2022