Wenzhou Tianyu Electronic Co., Ltd. компаниясының бұл мақаласында тот баспайтын болатты дәнекерлеуге арналған толтырғыш металдарды таңдағанда нені ескеру керектігі түсіндіріледі.
Тот баспайтын болатты соншалықты тартымды ететін мүмкіндіктер - оның механикалық қасиеттерін және коррозияға және тотығуға төзімділігін бейімдеу мүмкіндігі - дәнекерлеуге арналған тиісті толтырғыш металды таңдаудың күрделілігін арттырады. Кез келген негізгі материал комбинациясы үшін шығындар мәселелеріне, қызмет көрсету жағдайларына, қажетті механикалық қасиеттерге және дәнекерлеуге қатысты көптеген мәселелерге байланысты бірнеше электрод түрлерінің кез келгені қолайлы болуы мүмкін.
Бұл мақала оқырманға тақырыптың күрделілігін түсінуге мүмкіндік беретін қажетті техникалық негізді ұсынады, содан кейін толтырғыш металл жеткізушілеріне қойылатын ең көп таралған сұрақтардың кейбіріне жауап береді. Онда тот баспайтын болаттан жасалған толтырғыш металдарды таңдау бойынша жалпы нұсқаулар берілген, содан кейін сол нұсқауларға қатысты барлық ерекшеліктер түсіндірілген! Мақалада дәнекерлеу процедуралары қарастырылмаған, себебі бұл басқа мақаланың тақырыбы.
Төрт сорт, көптеген легирлеу элементтері
Тот баспайтын болаттардың төрт негізгі санаты бар:
аустениттік
мартенситтік
ферриттік
Дуплекс
Атаулар бөлме температурасында әдетте кездесетін болаттың кристалдық құрылымынан шыққан. Төмен көміртекті болат 912°C жоғары қыздырылған кезде, болаттың атомдары бөлме температурасында феррит деп аталатын құрылымнан аустенит деп аталатын кристалдық құрылымға қайта орналасады. Салқындаған кезде атомдар бастапқы құрылымына, ферритке оралады. Жоғары температуралы құрылым, аустенит, магнитті емес, пластикалық және бөлме температурасындағы феррит түріне қарағанда беріктігі төмен және икемділігі жоғары.
Болатқа 16%-дан астам хром қосылған кезде, бөлме температурасындағы кристалды құрылым, феррит, тұрақтанады және болат барлық температурада ферриттік күйде қалады. Сондықтан бұл қорытпа негізіне ферриттік тот баспайтын болат деген атау қолданылады. Болатқа 17%-дан астам хром және 7%-дан астам никель қосылған кезде, болаттың жоғары температурадағы кристалды құрылымы, аустенит, тұрақтанады, сондықтан ол ең төменгі температурадан бастап еруге дейін барлық температурада сақталады.
Аустениттік тот баспайтын болат әдетте «хром-никель» түрі деп аталады, ал мартенситтік және ферриттік болаттар әдетте «тікелей хром» түрлері деп аталады. Тот баспайтын болаттар мен дәнекерлеу металдарында қолданылатын кейбір легирлеу элементтері аустенит тұрақтандырғыштары, ал басқалары феррит тұрақтандырғыштары ретінде әрекет етеді. Ең маңызды аустенит тұрақтандырғыштары - никель, көміртек, марганец және азот. Феррит тұрақтандырғыштары - хром, кремний, молибден және ниобий. Легирлеу элементтерін теңестіру дәнекерлеу металындағы феррит мөлшерін басқарады.
Аустениттік маркалар 5%-дан аз никельді болаттарға қарағанда оңайырақ және қанағаттанарлықтай пісіріледі. Аустениттік тот баспайтын болаттардан жасалған пісіру қосылыстары пісірілген күйінде берік, иілгіш және берік болады. Олар әдетте алдын ала қыздыруды немесе пісіргеннен кейінгі термиялық өңдеуді қажет етпейді. Аустениттік маркалар пісірілген тот баспайтын болаттың шамамен 80%-ын құрайды, және бұл кіріспе мақалада оларға баса назар аударылады.
1-кесте: Тот баспайтын болат түрлері және олардың хром мен никель құрамы.
tstart{c,80%}
thead{Түрі|% хром|% никель|Түрлері}
tdata{аустениттік|16 - 30%|8 - 40%|200, 300}
tdata{Мартенситтік|11 - 18%|0 - 5%|403, 410, 416, 420}
tdata{Ферриттік|11 - 30%|0 - 4%|405, 409, 430, 422, 446}
tdata{Дуплекс|18 - 28%|4 - 8%|2205}
бейімділік{}
Дұрыс тот баспайтын болаттан жасалған толтырғыш металды қалай таңдауға болады
Егер екі пластинадағы негізгі материал бірдей болса, бастапқы басшылық қағидасы «Негізгі материалды сәйкестендіруден бастаңыз» болды. Бұл кейбір жағдайларда жақсы жұмыс істейді; 310 немесе 316 типтерін қосу үшін сәйкес толтырғыш түрін таңдаңыз.
Әртүрлі материалдарды біріктіру үшін келесі басшылық қағиданы орындаңыз: «жоғары легирленген материалға сәйкес келетін толтырғышты таңдаңыз». 304-тен 316-ға дейін біріктіру үшін 316 толтырғышты таңдаңыз.
Өкінішке орай, «сәйкестік ережесінде» көптеген ерекшеліктер бар, сондықтан жақсырақ қағида - толтырғыш металды таңдау кестесін қараңыз. Мысалы, 304 типті - ең көп таралған тот баспайтын болаттан жасалған негізгі материал, бірақ ешкім 304 типті электродты ұсынбайды.
304 типті тот баспайтын болатты 304 типті электродсыз қалай дәнекерлеуге болады
304 типті тот баспайтын болатты дәнекерлеу үшін 308 типті толтырғышты пайдаланыңыз, себебі 308 типті қосымша қоспа элементтері дәнекерлеу аймағын жақсы тұрақтандырады.
Дегенмен, 308L де қолайлы толтырғыш болып табылады. Кез келген түрінен кейінгі «L» белгісі көміртегінің төмен мөлшерін білдіреді. 3XXL типті тот баспайтын болаттың көміртегі мөлшері 0,03% немесе одан аз, ал стандартты 3XX типті тот баспайтын болаттың көміртегі мөлшері ең көбі 0,08% болуы мүмкін.
L типті толтырғыш L емес өніммен бірдей жіктелетіндіктен, өндірушілер L типті толтырғышты қолдануды мұқият қарастыруы керек, себебі көміртегі мөлшерінің төмендігі түйіршікаралық коррозия мәселелерінің қаупін азайтады. Шын мәнінде, авторлар өндірушілер өз процедураларын жаңартса, L типті толтырғыш кеңінен қолданылатын еді деп тұжырымдайды.
GMAW процесін қолданатын өндірушілер 3XXSi типті толтырғышты пайдалануды да қарастыруы мүмкін, себебі кремнийді қосу ылғалдануды жақсартады. Дәнекерлеу орны биік немесе кедір-бұдыр болған жағдайда немесе дәнекерлеу шұңқыры филе немесе тізе қосылысының ұштарында жақсы бекітілмеген жағдайларда, Si типті GMAW электродын пайдалану дәнекерлеу түйінін тегістеп, жақсырақ балқытуға ықпал етеді.
Егер карбидтің тұнбасы мәселе тудырса, құрамында аз мөлшерде ниобий бар 347 типті толтырғышты қарастырыңыз.
Тот баспайтын болатты көміртекті болатқа қалай дәнекерлеу керек
Бұл жағдай құрылымның бір бөлігінің коррозияға төзімді сыртқы бетін көміртекті болаттан жасалған құрылымдық элементке жалғауды қажет ететін қолданбаларда орын алады, бұл шығындарды азайтады. Легирлеу элементтері жоқ негізгі материалды легирлеу элементтері бар негізгі материалға жалғаған кезде, дәнекерлеу металының ішіндегі сұйылту тот баспайтын негізгі металға қарағанда теңгерімді немесе жоғары легирленген болуы үшін артық легирленген толтырғышты пайдаланыңыз.
Көміртекті болатты 304 немесе 316 типіне қосу үшін, сондай-ақ әртүрлі тот баспайтын болаттарды қосу үшін көптеген қолданбалар үшін 309L типті электродты қарастырыңыз. Егер жоғары Cr мөлшері қажет болса, 312 типті электродты қарастырыңыз.
Ескерту ретінде, аустениттік тот баспайтын болаттардың кеңею жылдамдығы көміртекті болатқа қарағанда шамамен 50 пайызға жоғары. Біріктірілген кезде, тиісті электрод пен дәнекерлеу процедурасы қолданылмаса, әртүрлі кеңею жылдамдықтары ішкі кернеулерге байланысты жарықшақтардың пайда болуына әкелуі мүмкін.
Дәнекерлеуді дайындаудың дұрыс процедураларын қолданыңыз
Басқа металдардағыдай, алдымен майды, майды, белгілерді және кірді хлорланбаған еріткішпен кетіріңіз. Осыдан кейін, тот баспайтын болаттан дәнекерлеуге дайындықтың негізгі ережесі - «Коррозияның алдын алу үшін көміртекті болаттан ластанудан аулақ болыңыз». Кейбір компаниялар айқаспалы ластанудың алдын алу үшін «тот баспайтын болат цехы» және «көміртекті цехы» үшін бөлек ғимараттарды пайдаланады.
Дәнекерлеуге арналған жиектерді дайындаған кезде тегістеу дөңгелектері мен тот баспайтын болаттан жасалған щеткаларды «тек тот баспайтын болаттан жасалған» деп белгілеңіз. Кейбір процедуралар қосылыстан екі дюйм қашықтықты тазалауды талап етеді. Қосындыны дайындау да маңыздырақ, себебі электродты манипуляциялау кезіндегі сәйкессіздіктерді өтеу көміртекті болатпен салыстырғанда қиынырақ.
Тот басудың алдын алу үшін дәнекерлеуден кейінгі дұрыс тазалау процедурасын қолданыңыз
Бастау үшін, тот баспайтын болатты тот баспайтын ететін нәрсені еске түсіріңіз: хромның оттегімен әрекеттесуі материал бетінде хром оксидінің қорғаныш қабатын түзеді. Тот баспайтын болат карбидтің тұнбасына байланысты тот басады (төменде қараңыз) және дәнекерлеу процесі дәнекерлеу металын дәнекерлеу бетінде феррит оксиді пайда болатындай етіп қыздырады. Дәнекерленген күйінде қалдырылған мінсіз берік дәнекерлеу 24 сағаттан аз уақыт ішінде жылу әсер ететін аймақтың шекараларында «вагон тот іздерін» көрсетуі мүмкін.
Таза хром оксидінің жаңа қабаты дұрыс қалыптасуы үшін тот баспайтын болатты дәнекерлеуден кейін жылтырату, маринадтау, тегістеу немесе щеткамен тазалау қажет. Тағы да, осы мақсатқа арналған тегістеуіштер мен щеткаларды пайдаланыңыз.
Неліктен тот баспайтын болаттан жасалған дәнекерлеу сымы магнитті?
Толығымен аустениттік тот баспайтын болат магнитті емес. Дегенмен, дәнекерлеу температурасы микроқұрылымда салыстырмалы түрде үлкен түйіршік түзеді, бұл дәнекерлеудің жарықшақтарға сезімтал болуына әкеледі. Ыстық жарықшақтарға сезімталдықты азайту үшін электрод өндірушілері ферритті қоса алғанда, легирлеуші элементтерді қосады. Феррит фазасы аустенит түйіршіктерінің әлдеқайда ұсақ болуына әкеледі, сондықтан дәнекерлеу жарықшақтарға төзімді болады.
Магнит аустениттік тот баспайтын болаттан жасалған толтырғыш катушкасына жабыспайды, бірақ магнит ұстап тұрған адам ферриттің сақталуына байланысты аздап тартылуды сезінуі мүмкін. Өкінішке орай, бұл кейбір пайдаланушылардың өнімі дұрыс таңбаланбаған немесе дұрыс емес толтырғыш металын пайдаланып жатыр деп ойлауына әкеледі (әсіресе, егер олар сым себеттен жапсырманы жыртып алса).
Электродтағы ферриттің дұрыс мөлшері қолдану температурасына байланысты. Мысалы, ферриттің тым көп болуы дәнекерлеудің төмен температурада беріктігін жоғалтуына әкеледі. Осылайша, сұйытылған табиғи газ құбырларына арналған 308 типті толтырғыштың феррит саны 3 пен 6 аралығында болады, ал стандартты 308 типті толтырғыш үшін феррит саны 8 болады. Қысқасы, толтырғыш металдар алғашында ұқсас болып көрінуі мүмкін, бірақ құрамындағы шағын айырмашылықтар маңызды.
Дуплексті тот баспайтын болаттарды дәнекерлеудің оңай жолы бар ма?
Әдетте, дуплексті тот баспайтын болаттардың микроқұрылымы шамамен 50% ферриттен және 50% аустениттен тұрады. Қарапайым тілмен айтқанда, феррит жоғары беріктік пен кернеулі коррозияға төзімділікті қамтамасыз етеді, ал аустенит жақсы беріктік береді. Екі фазаның үйлесімі дуплексті болаттарға тартымды қасиеттер береді. Дуплексті тот баспайтын болаттардың кең ауқымы бар, олардың ең көп тарағаны 2205 түрі; оның құрамында 22% хром, 5% никель, 3% молибден және 0,15% азот бар.
Дуплексті тот баспайтын болатты дәнекерлеу кезінде, дәнекерлеу металында тым көп феррит болса (доғадан шыққан жылу атомдардың феррит матрицасында орналасуына әкеледі), мәселелер туындауы мүмкін. Өтемақы ретінде толтырғыш металдар қорытпаның жоғары құрамымен аустениттік құрылымды ілгерілетуі керек, әдетте негізгі металға қарағанда 2-4%-ға көп никель болады. Мысалы, 2205 типті дәнекерлеуге арналған флюсті өзекті сымның құрамында 8,85% никель болуы мүмкін.
Дәнекерлеуден кейін қажетті феррит мөлшері 25-тен 55%-ға дейін өзгеруі мүмкін (бірақ жоғары болуы мүмкін). Салқындату жылдамдығы аустениттің қайта құрылуына мүмкіндік беретіндей баяу болуы керек, бірақ металл аралық фазаларды тудыратындай баяу болмауы керек, сондай-ақ жылу әсер ететін аймақта артық феррит түзетіндей жылдам болмауы керек екенін ескеріңіз. Дәнекерлеу процесі мен таңдалған толтырғыш металл үшін өндіруші ұсынған процедураларды орындаңыз.
Тот баспайтын болатты дәнекерлеу кезінде параметрлерді реттеу
Тот баспайтын болатты дәнекерлеу кезінде параметрлерді (кернеу, ампераж, доға ұзындығы, индуктивтілік, импульс ені және т.б.) үнемі реттейтін өндірушілер үшін әдеттегі кінәлі - толтырғыш металл құрамының тұрақсыздығы. Легирлеу элементтерінің маңыздылығын ескере отырып, химиялық құрамның партиядан партияға өзгеруі дәнекерлеу өнімділігіне айтарлықтай әсер етуі мүмкін, мысалы, нашар ылғалдану немесе қождың қиын бөлінуі. Электрод диаметрінің, бетінің тазалығының, құйма мен спиральдың өзгеруі GMAW және FCAW қолданбаларындағы өнімділікке де әсер етеді.
Аустениттік тот баспайтын болаттағы карбидті тұнбаны бақылау
426-871°C температура диапазонында көміртегінің 0,02%-дан асатын мөлшері аустениттік құрылымның түйіршік шекараларына ауысады, онда ол хроммен әрекеттесіп, хром карбидін түзеді. Егер хром көміртекпен байланысса, ол коррозияға төзімділік үшін қолжетімді емес. Коррозиялық ортаға ұшыраған кезде түйіршік аралық коррозия пайда болады, бұл түйіршік шекараларының желге айналуына әкеледі.
Карбидтің тұнбасын бақылау үшін, көміртегі мөлшерін мүмкіндігінше төмен деңгейде ұстаңыз (максимум 0,04%), бұл төмен көміртекті электродтармен дәнекерлеу арқылы жүзеге асырылады. Көміртекті ниобий (бұрынғы колумбий) және титанмен де байланыстыруға болады, олар хромға қарағанда көміртегіге күштірек жақындыққа ие. 347 типті электродтар осы мақсатта жасалған.
Толтырғыш металды таңдау туралы талқылауға қалай дайындалу керек
Ең болмағанда, дәнекерленген бөлшектің соңғы қолданысы туралы ақпарат жинаңыз, оның ішінде қызмет көрсету ортасы (әсіресе жұмыс температурасы, коррозиялық элементтерге ұшырау және күтілетін коррозияға төзімділік дәрежесі) және қажетті қызмет ету мерзімі. Жұмыс жағдайында қажетті механикалық қасиеттер туралы ақпарат, соның ішінде беріктік, төзімділік, иілгіштік және шаршау өте пайдалы.
Көптеген жетекші электрод өндірушілері толтырғыш металды таңдау бойынша нұсқаулықтар ұсынады, және авторлар бұл мәселені асыра бағалай алмайды: толтырғыш металды қолдану бойынша нұсқаулықты қараңыз немесе өндірушінің техникалық мамандарына хабарласыңыз. Олар тот баспайтын болаттан жасалған дұрыс электродты таңдауға көмектесу үшін бар.
TYUE тот баспайтын болаттан жасалған толтырғыш металдар туралы қосымша ақпарат алу және компания мамандарымен кеңес алу үшін www.tyulec.com сайтына кіріңіз.
Жарияланған уақыты: 2022 жылғы 23 желтоқсан