Ինչպես ընտրել լցանյութային մետաղներ չժանգոտվող պողպատի եռակցման համար

Wenzhou Tianyu Electronic Co., Ltd.-ի այս հոդվածը բացատրում է, թե ինչ պետք է հաշվի առնել չժանգոտվող պողպատի եռակցման համար լցանյութային մետաղները նշելիս:

Անժանգոտվող պողպատը այդքան գրավիչ դարձնող հնարավորությունները՝ իր մեխանիկական հատկությունները հարմարեցնելու ունակությունը և կոռոզիայի ու օքսիդացման նկատմամբ դիմադրությունը, նույնպես մեծացնում են եռակցման համար համապատասխան լցանյութ մետաղ ընտրելու բարդությունը: Ցանկացած տվյալ հիմնական նյութի համադրության համար էլեկտրոդների մի քանի տեսակներից որևէ մեկը կարող է հարմար լինել՝ կախված ծախսերից, սպասարկման պայմաններից, ցանկալի մեխանիկական հատկություններից և եռակցման հետ կապված մի շարք խնդիրներից:

Այս հոդվածը տրամադրում է անհրաժեշտ տեխնիկական նախապատմություն՝ ընթերցողին թեմայի բարդությունը գնահատելու համար, ապա պատասխանում է լցանյութի մատակարարներին տրվող ամենատարածված հարցերից մի քանիսին: Այն սահմանում է չժանգոտվող պողպատի համապատասխան լցանյութի մետաղներ ընտրելու ընդհանուր ուղեցույցներ, ապա բացատրում է այդ ուղեցույցների բոլոր բացառությունները: Հոդվածը չի ներառում եռակցման ընթացակարգերը, քանի որ դա մեկ այլ հոդվածի թեմա է:

Չորս դասարան, բազմաթիվ համաձուլվածքային տարրեր

Անգույն պողպատների չորս հիմնական կատեգորիա կա.

աուստենիտային
մարտենսիտային
ֆերիտային
Դուպլեքս

Անվանումները ծագել են սենյակային ջերմաստիճանում սովորաբար հանդիպող պողպատի բյուրեղային կառուցվածքից։ Երբ ցածր ածխածնային պողպատը տաքացվում է 912°C-ից բարձր ջերմաստիճանում, պողպատի ատոմները վերադասավորվում են սենյակային ջերմաստիճանում գտնվող ֆերիտ կոչվող կառուցվածքից դեպի աուստենիտ կոչվող բյուրեղային կառուցվածք։ Սառեցնելիս ատոմները վերադառնում են իրենց սկզբնական կառուցվածքին՝ ֆերիտին։ Բարձր ջերմաստիճանի կառուցվածքը՝ աուստենիտը, ոչ մագնիսական է, պլաստիկ և ունի ավելի ցածր ամրություն և ավելի մեծ ճկունություն, քան ֆերիտի սենյակային ջերմաստիճանում գտնվող ձևը։

Երբ պողպատին ավելացվում է ավելի քան 16% քրոմ, սենյակային ջերմաստիճանի բյուրեղային կառուցվածքը՝ ֆերիտը, կայունանում է, և պողպատը մնում է ֆերիտային վիճակում բոլոր ջերմաստիճաններում: Հետևաբար, այս համաձուլվածքային հիմքին տրվում է ֆերիտային չժանգոտվող պողպատ անվանումը: Երբ պողպատին ավելացվում է ավելի քան 17% քրոմ և 7% նիկել, պողպատի բարձր ջերմաստիճանի բյուրեղային կառուցվածքը՝ աուստենիտը, կայունանում է այնպես, որ այն պահպանվում է բոլոր ջերմաստիճաններում՝ ամենացածրից մինչև գրեթե հալման փուլ:

Ավստենիտային չժանգոտվող պողպատը սովորաբար անվանում են «քրոմ-նիկել» տեսակ, իսկ մարտենսիտային և ֆերիտային պողպատները՝ «ուղիղ քրոմ» տեսակներ: Չժանգոտվող պողպատներում և եռակցման մետաղներում օգտագործվող որոշակի համաձուլվածքային տարրեր գործում են որպես աուստենիտային կայունացուցիչներ, իսկ մյուսները՝ որպես ֆերիտային կայունացուցիչներ: Ամենակարևոր աուստենիտային կայունացուցիչներն են նիկելը, ածխածինը, մանգանը և ազոտը: Ֆերիտային կայունացուցիչներն են քրոմը, սիլիցիումը, մոլիբդենը և նիոբիումը: Համաձուլվածքային տարրերի հավասարակշռումը կարգավորում է ֆերիտի քանակը եռակցման մետաղում:

Ավստենիտային տեսակները ավելի հեշտությամբ և բավարար կերպով են եռակցվում, քան նրանք, որոնք պարունակում են 5%-ից պակաս նիկել: Ավստենիտային չժանգոտվող պողպատներից պատրաստված եռակցման միացումները ամուր, ճկուն և կարծր են իրենց եռակցման վիճակում: Դրանք սովորաբար չեն պահանջում նախնական տաքացում կամ եռակցումից հետո ջերմային մշակում: Ավստենիտային տեսակները կազմում են եռակցված չժանգոտվող պողպատի մոտ 80%-ը, և այս ներածական հոդվածը մեծապես կենտրոնանում է դրանց վրա:

Աղյուսակ 1. Անժանգոտվող պողպատի տեսակները և դրանցում քրոմի և նիկելի պարունակությունը։

tstart{c,80%}

thead{Տեսակ|% Քրոմ|% Նիկել|Տեսակներ}

tdata{Աուստենիտային|16 - 30%|8 - 40%|200, 300}

tdata{Մարտենսիտային|11 - 18%|0 - 5%|403, 410, 416, 420}

tdata{Ֆերիտային|11 - 30%|0 - 4%|405, 409, 430, 422, 446}

tdata{Դուպլեքս|18 - 28%|4 - 8%|2205}

հակված

Ինչպես ընտրել ճիշտ չժանգոտվող պողպատե լցոնիչը

Եթե ​​երկու թիթեղների հիմնական նյութը նույնն է, սկզբնական ուղեցույցը նախկինում հետևյալն էր. «Սկսեք հիմնական նյութը համապատասխանեցնելով»։ Սա որոշ դեպքերում լավ է աշխատում. 310 կամ 316 տեսակը միացնելու համար ընտրեք համապատասխան լցանյութի տեսակը։

Տարբեր նյութեր միացնելու համար հետևեք այս ուղեցույց սկզբունքին. «ընտրեք լցանյութ, որը համապատասխանում է ավելի բարձր համաձուլվածքային նյութին»: 304-ը 316-ի հետ միացնելու համար ընտրեք 316 լցանյութ:

Դժբախտաբար, «համապատասխանության կանոնն» այնքան շատ բացառություններ ունի, որ ավելի լավ սկզբունք է դիմել լցանյութի ընտրության աղյուսակին: Օրինակ, 304 տեսակը ամենատարածված չժանգոտվող պողպատե հիմքն է, բայց ոչ ոք չի առաջարկում 304 տիպի էլեկտրոդ:

Ինչպես եռակցել 304 տիպի չժանգոտվող պողպատը առանց 304 տիպի էլեկտրոդի

304 տիպի չժանգոտվող պողպատը եռակցելու համար օգտագործեք 308 տիպի լցանյութ, քանի որ 308 տիպի լրացուցիչ համաձուլվածքային տարրերն ավելի լավ կկայունացնեն եռակցման տարածքը։

Այնուամենայնիվ, 308L-ը նույնպես ընդունելի լցանյութ է: Ցանկացած տեսակի հետևից «L» նշումը ցույց է տալիս ածխածնի ցածր պարունակություն: 3XXL տեսակի չժանգոտվող պողպատն ունի 0.03% կամ ավելի քիչ ածխածնի պարունակություն, մինչդեռ ստանդարտ 3XX տեսակի չժանգոտվող պողպատը կարող է ունենալ առավելագույնը 0.08% ածխածնի պարունակություն:

Քանի որ L տիպի լցանյութը նույն դասակարգման մեջ է ընկնում, ինչ ոչ L տեսակի արտադրանքը, արտադրողները կարող են և պետք է լրջորեն քննարկեն L տիպի լցանյութի օգտագործումը, քանի որ ածխածնի ցածր պարունակությունը նվազեցնում է միջհատիկային կոռոզիայի առաջացման ռիսկը: Փաստորեն, հեղինակները պնդում են, որ L տիպի լցանյութն ավելի լայնորեն կօգտագործվեր, եթե արտադրողները պարզապես թարմացնեին իրենց ընթացակարգերը:

GMAW գործընթացը կիրառող արտադրողները կարող են նաև դիտարկել 3XXSi տիպի լցանյութի օգտագործումը, քանի որ սիլիկոնի ավելացումը բարելավում է թրջվելը: Այն դեպքերում, երբ եռակցման հատվածն ունի բարձր կամ կոպիտ գագաթ, կամ երբ եռակցման լճակը լավ չի ամրանում ֆիլեային կամ ծալքավոր միացման ծայրերին, Si տիպի GMAW էլեկտրոդի օգտագործումը կարող է հարթեցնել եռակցման գնդիկը և նպաստել ավելի լավ միաձուլմանը:

Եթե ​​կարբիդի նստվածքը մտահոգիչ է, դիտարկեք 347 տիպի լցանյութ, որը պարունակում է նիոբիումի փոքր քանակություն։

Ինչպես եռակցել չժանգոտվող պողպատը ածխածնային պողպատին

Այս իրավիճակը տեղի է ունենում այն ​​դեպքերում, երբ կառուցվածքի մի մասը պահանջում է կոռոզիակայուն արտաքին մակերես, որը միացված է ածխածնային պողպատե կառուցվածքային տարրին՝ արժեքը նվազեցնելու համար: Երբ առանց համաձուլվածքային տարրերի հիմնական նյութը միացվում է համաձուլվածքային տարրեր ունեցող հիմնական նյութին, օգտագործեք գերհամաձուլված լցոնիչ, որպեսզի եռակցման մետաղի ներսում նոսրացումը հավասարակշռված լինի կամ ավելի բարձր համաձուլվածք ունենա, քան չժանգոտվող հիմնական մետաղը:

Ածխածնային պողպատը 304 կամ 316 տիպին միացնելու, ինչպես նաև տարբեր չժանգոտվող պողպատները միացնելու համար, կիրառությունների մեծ մասի համար դիտարկեք 309L տիպի էլեկտրոդը: Եթե ցանկալի է ավելի բարձր Cr պարունակություն, դիտարկեք 312 տիպի էլեկտրոդը:

Որպես նախազգուշացում, աուստենիտային չժանգոտվող պողպատները ցուցաբերում են ընդարձակման արագություն, որը մոտ 50 տոկոսով ավելի մեծ է, քան ածխածնային պողպատինը: Միացման ժամանակ ընդարձակման տարբեր արագությունները կարող են ճաքեր առաջացնել ներքին լարվածությունների պատճառով, եթե չօգտագործվի համապատասխան էլեկտրոդ և եռակցման ընթացակարգ:

Օգտագործեք եռակցման նախապատրաստման ճիշտ մաքրման ընթացակարգերը

Ինչպես մյուս մետաղների դեպքում, նախ հեռացրեք յուղը, ճարպը, նշանները և կեղտը ոչ քլորացված լուծիչով: Դրանից հետո չժանգոտվող պողպատից եռակցման նախապատրաստման հիմնական կանոնն է. «Խուսափեք ածխածնային պողպատից աղտոտումից՝ կոռոզիան կանխելու համար»: Որոշ ընկերություններ իրենց «չժանգոտվող պողպատից պատրաստված արհեստանոցի» և «ածխածնային արհեստանոցի» համար օգտագործում են առանձին շենքեր՝ խաչաձև աղտոտումը կանխելու համար:

Եռակցման համար եզրերը պատրաստելիս հղկող անիվները և չժանգոտվող պողպատից պատրաստված խոզանակները նշեք որպես «միայն չժանգոտվող պողպատից պատրաստված»։ Որոշ ընթացակարգեր պահանջում են մաքրում միացումից երկու դյույմ հեռավորության վրա։ Միացման նախապատրաստումը նույնպես ավելի կարևոր է, քանի որ էլեկտրոդների մանիպուլյացիայի ժամանակ անհամապատասխանությունների փոխհատուցումն ավելի դժվար է, քան ածխածնային պողպատի դեպքում։

Օգտագործեք եռակցումից հետո ճիշտ մաքրման ընթացակարգը՝ ժանգը կանխելու համար

Սկսելու համար հիշեք, թե ինչն է դարձնում չժանգոտվող պողպատը չժանգոտվող. քրոմի և թթվածնի փոխազդեցությունը՝ նյութի մակերեսին քրոմի օքսիդի պաշտպանիչ շերտ առաջացնելու համար: Չժանգոտվող պողպատը ժանգոտվում է կարբիդի նստվածքի պատճառով (տե՛ս ստորև) և քանի որ եռակցման գործընթացը տաքացնում է եռակցման մետաղը մինչև այն կետը, երբ ֆերիտային օքսիդը կարող է առաջանալ եռակցման մակերեսին: Եռակցման վիճակում թողնելով՝ կատարյալ ամուր եռակցումը կարող է «ժանգի վագոնի հետքեր» ցույց տալ ջերմային ազդեցության գոտու սահմաններում 24 ժամից պակաս ժամանակում:

Որպեսզի մաքուր քրոմի օքսիդի նոր շերտը կարողանա պատշաճ կերպով վերաձևավորվել, չժանգոտվող պողպատը պետք է եռակցումից հետո մաքրվի՝ հղկելով, թթու դնելով, հղկելով կամ խոզանակով մաքրելով: Կրկին օգտագործեք հղկող սարքեր և խոզանակներ, որոնք հատուկ նախատեսված են այդ խնդրի համար:

Ինչո՞ւ է չժանգոտվող պողպատե եռակցման մետաղալարը մագնիսական։

Լիովին աուստենիտային չժանգոտվող պողպատը ոչ մագնիսական է: Այնուամենայնիվ, եռակցման ջերմաստիճանները միկրոկառուցվածքում ստեղծում են համեմատաբար մեծ հատիկ, ինչը հանգեցնում է եռակցման մասի ճաքերի նկատմամբ զգայունության: Տաք ճաքերի նկատմամբ զգայունությունը մեղմելու համար էլեկտրոդների արտադրողները ավելացնում են համաձուլվածքային տարրեր, այդ թվում՝ ֆերիտ: Ֆերիտային փուլը աուստենիտային հատիկները դարձնում է շատ ավելի մանր, ուստի եռակցումը դառնում է ավելի ճաքերի նկատմամբ դիմացկուն:

Մագնիսը չի կպչի աուստենիտային չժանգոտվող պողպատի լցանյութի կծիկին, սակայն մագնիս բռնած անձը կարող է թեթևակի ձգողություն զգալ՝ պահպանված ֆերիտի պատճառով։ Դժբախտաբար, սա որոշ օգտատերերի մոտ մտածելու տեղիք է տալիս, որ իրենց արտադրանքը սխալ է պիտակավորված կամ նրանք օգտագործում են սխալ լցանյութ (հատկապես, եթե նրանք պոկել են պիտակը մետաղալարե զամբյուղից)։

Էլեկտրոդում ֆերիտի ճիշտ քանակը կախված է կիրառման ջերմաստիճանից: Օրինակ, չափազանց շատ ֆերիտը հանգեցնում է եռակցման կորստին ցածր ջերմաստիճաններում: Այսպիսով, ՀԲԳ խողովակաշարերի կիրառման համար նախատեսված 308 տիպի լցանյութն ունի 3-ից 6 ֆերիտային թիվ, համեմատած ստանդարտ 308 տիպի լցանյութի 8 ֆերիտային թվի հետ: Ամփոփելով՝ լցանյութ մետաղները սկզբում կարող են նման թվալ, բայց կազմի փոքր տարբերությունները կարևոր են:

Կա՞ արդյոք դուպլեքս չժանգոտվող պողպատներ եռակցելու հեշտ եղանակ։

Սովորաբար, դուպլեքս չժանգոտվող պողպատները ունեն միկրոկառուցվածք, որը բաղկացած է մոտավորապես 50% ֆերիտից և 50% աուստենիտից: Պարզ ասած, ֆերիտը ապահովում է բարձր ամրություն և որոշակի դիմադրություն լարվածության կոռոզիայից առաջացող ճաքերի նկատմամբ, մինչդեռ աուստենիտը ապահովում է լավ ամրություն: Երկու փուլերի համադրությունը դուպլեքս պողպատներին հաղորդում է գրավիչ հատկություններ: Հասանելի է դուպլեքս չժանգոտվող պողպատների լայն տեսականի, որոնցից ամենատարածվածը 2205 տեսակն է. այն պարունակում է 22% քրոմ, 5% նիկել, 3% մոլիբդեն և 0.15% ազոտ:

Դուպլեքս չժանգոտվող պողպատ եռակցելիս կարող են խնդիրներ առաջանալ, եթե եռակցման մետաղը չափազանց շատ ֆերիտ ունի (աղեղից եկող ջերմությունը ստիպում է ատոմներին դասավորվել ֆերիտային մատրիցում): Փոխհատուցելու համար լցանյութային մետաղները պետք է խթանեն աուստենիտային կառուցվածքը՝ ավելի բարձր համաձուլվածքի պարունակությամբ, որը սովորաբար 2-4%-ով ավելի շատ նիկել է, քան հիմնական մետաղում: Օրինակ՝ 2205 տիպի եռակցման համար նախատեսված հոսքային միջուկով մետաղալարը կարող է ունենալ 8.85% նիկել:

Եռակցումից հետո ցանկալի ֆերիտի պարունակությունը կարող է տատանվել 25-ից 55% (բայց կարող է ավելի բարձր լինել): Նկատի ունեցեք, որ սառեցման արագությունը պետք է լինի բավականաչափ դանդաղ, որպեսզի աուստենիտը կարողանա վերաձևավորվել, բայց ոչ այնքան դանդաղ, որ ստեղծի միջմետաղական փուլեր, ոչ էլ չափազանց արագ, որպեսզի ջերմային ազդեցության գոտում ավելորդ ֆերիտ առաջանա: Հետևեք արտադրողի կողմից առաջարկվող ընթացակարգերին՝ ընտրված եռակցման գործընթացի և լցանյութի համար:

Պարամետրերի կարգավորումը չժանգոտվող պողպատի եռակցման ժամանակ

Արտադրողների համար, ովքեր անընդհատ կարգավորում են պարամետրերը (լարում, ամպերաժ, աղեղի երկարություն, ինդուկտիվություն, իմպուլսի լայնություն և այլն) չժանգոտվող պողպատ եռակցելիս, բնորոշ մեղավորը լցանյութի անհամապատասխան կազմն է: Հաշվի առնելով համաձուլվածքային տարրերի կարևորությունը, քիմիական կազմի խմբաքանակից խմբաքանակ տատանումները կարող են զգալի ազդեցություն ունենալ եռակցման աշխատանքի վրա, ինչպիսիք են վատ թրջումը կամ խարամի դժվար արտազատումը: Էլեկտրոդի տրամագծի, մակերեսի մաքրության, ձուլման և պարույրի տատանումները նույնպես ազդում են GMAW և FCAW կիրառություններում աշխատանքի վրա:

Աուստենիտային չժանգոտվող պողպատում կարբիդի նստվածքի կառավարման համակարգ

426-871°C ջերմաստիճանների սահմաններում 0.02%-ից ավելի ածխածնի պարունակությունը տեղափոխվում է աուստենիտային կառուցվածքի հատիկների սահմաններ, որտեղ այն ռեակցիայի մեջ է մտնում քրոմի հետ՝ առաջացնելով քրոմի կարբիդ: Եթե քրոմը կապված է ածխածնի հետ, այն չի կարող դիմակայել կոռոզիային: Երբ այն ենթարկվում է կոռոզիոն միջավայրի, առաջանում է միջհատիկային կոռոզիա, որը թույլ է տալիս հատիկների սահմանները քայքայվել:

Կարբիդի նստվածքը վերահսկելու համար ածխածնի պարունակությունը հնարավորինս ցածր պահեք (առավելագույնը՝ 0.04%)՝ ցածր ածխածնային էլեկտրոդներով եռակցման միջոցով: Ածխածինը կարող է նաև կապվել նիոբիումի (նախկինում՝ կոլումբիումի) և տիտանի միջոցով, որոնք ավելի ուժեղ կապ ունեն ածխածնի հետ, քան քրոմը: Այս նպատակով պատրաստվում են 347 տիպի էլեկտրոդներ:

Ինչպես պատրաստվել լցանյութի ընտրության վերաբերյալ քննարկմանը

Առնվազն, հավաքեք տեղեկատվություն եռակցված մասի վերջնական օգտագործման վերաբերյալ, ներառյալ ծառայության միջավայրը (հատկապես աշխատանքային ջերմաստիճանը, կոռոզիոն տարրերի ազդեցությունը և կոռոզիոն դիմադրության սպասվող աստիճանը) և ցանկալի ծառայության ժամկետը: Աշխատանքային պայմաններում պահանջվող մեխանիկական հատկությունների վերաբերյալ տեղեկատվությունը, ներառյալ ամրությունը, կարծրությունը, ճկունությունը և հոգնածությունը, մեծապես օգնում է:

Առաջատար էլեկտրոդների արտադրողների մեծ մասը տրամադրում է լցանյութի ընտրության ուղեցույցներ, և հեղինակները չեն կարող չափազանց շեշտել այս կետը. խորհրդակցեք լցանյութի կիրառման ուղեցույցի հետ կամ կապվեք արտադրողի տեխնիկական մասնագետների հետ: Նրանք այնտեղ են՝ ճիշտ չժանգոտվող պողպատե էլեկտրոդ ընտրելու հարցում օգնելու համար:

TYUE-ի չժանգոտվող պողպատե լցոնիչ մետաղների մասին լրացուցիչ տեղեկություններ ստանալու և ընկերության մասնագետների հետ խորհրդատվության համար կապվելու համար այցելեք www.tyuelec.com կայքը։