Ryðfrítt stálsuðu

Ryðfrítt stálsuðu krefst auka athygli á efniseiginleikum, hitastýringu og hreinleika til að forðast galla eins og röskun, sprungur og næmingu. Á meðan á suðu stendur nær hitastig ryðfría stálsins sem liggur að suðunni þeim stigum að örbyggingarbreytingar eiga sér stað og því er TIG-suðu algengasta tæknin vegna nákvæmni hennar og hæfis fyrir eiginleika ryðfríu stáli.

 

Lýsing

 

Ryðfrítt stál er flokkað í mismunandi gerðir út frá örbyggingu þess og samsetningu, sem hafa áhrif á vélræna eiginleika þess, tæringarþol og suðuhæfni. Helstu tegundirnar eru austenitísk, ferritic, martensitic, duplex og úrkomu-herðandi ryðfrítt stál og hver tegund hefur sérstakar suðusjónarmið og viðeigandi suðutækni vegna mismunandi hitaleiðni, varmaþenslu og næmi fyrir göllum eins og sprungum eða næmi.

 

 

Tegundir úr ryðfríu stáli og suðutækni

 

Ryðfrítt stál er járn-grunnblendi sem inniheldur 15% eða meira króm ásamt ákveðnu hlutfalli af nikkel, sem getur veitt óvenjulega tæringarþolna eiginleika. Króminnihaldið má stilla ásamt öðrum málmblöndur til að uppfylla sérstakar kröfur um lokanotkun eða framleiðslu, og hér að neðan er yfirlit yfir algengustu ryðfríu stáltegundirnar.

 

• √Austenitískt ryðfrítt stál

Mikið króm (16-26%) og nikkel (6-22%), oft með mólýbdeni (td 304, 316). Það er ekki segulmagnaðir, frábært tæringarþol og gott mótunarhæfni, og það er viðkvæmt fyrir næmni (karbíðúrkomu) ef það verður fyrir 450-850 gráðum í langan tíma, sem leiðir til tæringar á milli korna. Auk þess hefur það mikla varmaþenslu og lága hitaleiðni, sem eykur hættuna á röskun. Vinsælar einkunnir eru 304, 304L (lágt kolefni), 316, 316L (lágt kolefni), 321 (stöðugt með títan). Vegna góðra tæringarþolinna eiginleika þeirra eru þeir mikið notaðir í matvælavinnslubúnaði, efnageymum, leiðslum, byggingu, innviðum, fjarskipta- og lækningaiðnaði.

Viðeigandi suðutækni

1. 1. TIG-suðu (GTAW) er mjög mælt með fyrir þunna hluta og mikilvæga notkun vegna nákvæmrar hitastýringar, sem lágmarkar næmingu og bjögun. Notaðu argon eða argon-helíum hlífðargas.
2. 2. MIG/MAG suðu (GMAW) hentar betur fyrir þykkari hluta og hraðari framleiðslu, með því að nota þrí-blanda gas (argon, helíum, CO2) til að koma á stöðugleika í ljósboganum og það getur dregið úr skvettum.
3. 3. Stafsuðu (SMAW) er venjulega notuð fyrir viðgerðir á vettvangi eða ekki-mikilvæg notkun með lágum-kolefnisrafskautum (td E308L fyrir 304L).

•  
• √Ferritic ryðfríu stáli

Mikið króm (10,5-30%), lítið nikkel og lítið kolefni (td 430), það er segulmagnaðir, í meðallagi tæringarþol og lægri kostnaður en austenitískar einkunnir. Á sama tíma er það minna viðkvæmt fyrir næmni en næmt fyrir kornvexti og stökkun við háan hita, og það hefur lægri varmaþenslu en austenitískar einkunnir, sem dregur úr brenglunarhættu. Algengar einkunnir eru 409, 430, 439, og þessi tegund af ferrítískum málmi hefur verið mikið notaður fyrir útblásturskerfi bíla, eldhústæki og iðnaðarbúnað.

Viðeigandi suðutækni:

1. 1. TIG Welding (GTAW) er hentugur fyrir þunna hluta og hágæða suðu, sem getur veitt góða stjórn á hitainntakinu til að koma í veg fyrir kornvöxt.
2. 2. MIG/MAG suðu (GMAW) áhrifarík fyrir þykkari efni og hraðari suðu. Notaðu argon-hlífðargas með lágu CO2 til að forðast of mikla oxun.
3. 3. Stafsuðu (SMAW) viðunandi fyrir ó-mikilvæg notkun með viðeigandi rafskautum (td E430).

 

• √Martensitic ryðfríu stáli

Hátt króm (11,5-18%), í meðallagi kolefni og lítið nikkel (td 410), og það er segulmagnaðir, hár styrkur og hörku en lægra tæringarþol samanborið við aðrar gerðir. Þess vegna er það næmt fyrir sprungum af völdum vetnis- og þarfnast forhitunar og hitameðferðar eftir suðu til að forðast stökkleika. Það hefur mikla hitaleiðni og minni varmaþenslu. Algengustu einkunnirnar eru 410, 420, 440 og þær eru mikið notaðar fyrir skurðaðgerðartæki og hverflablöð.

Viðeigandi suðutækni:

1. 1. TIG Welding (GTAW), hentugur fyrir nákvæmni og stjórn á varmainntaki með því að nota argon hlífðargas.
2. 2. Stafsuðu (SMAW), mikið notað til viðgerða eða þykkari hluta með samsvarandi rafskautum (td E410).
3. 3. MIG/MAG suðu (GMAW), sjaldgæfari en hægt að nota fyrir þykkari efni með stýrðum breytum.

 

• √Tvíhliða ryðfríu stáli

Jafnvæg blanda af austeníti og ferríti með miklu krómi (20-30%), mólýbdeni og köfnunarefni (td 2205), og það sameinar mikinn styrk og framúrskarandi tæringarþol, sérstaklega í klóríðumhverfi. Þó er það næmt fyrir sigma fasamyndun (brothætt millimálm) ef það er rangt soðið við háan hita. Það hefur miðlungs hitauppstreymi og leiðni. Algengustu einkunnirnar eru 2205, 2507 osfrv., og þær eru mikið notaðar í olíu- og gasleiðslur, efnavinnslu, sjávarumhverfi.

Viðeigandi suðutækni:

1. 1. TIG-suðu (GTAW), tilvalin fyrir hágæða suðu með stýrðu hitainntaki til að forðast sigma fasamyndun með því að nota argon eða argon-köfnunarefnishlífðargas.
2. 2. MIG/MAG suðu (GMAW), hentugur fyrir þykkari hluta með viðeigandi hlífðargasi (argon-helíumblöndu með lágu CO2).
3. 3. Stafsuðu (SMAW) fyrir sviðisuðu með tvíhliða-sértækum rafskautum (td E2209).

 

• √Úrkoma-Herðandi ryðfríu stáli

Inniheldur málmblöndur eins og ál, kopar eða níóbím til að styrkja með hitameðhöndlun (td 17-4 PH), og það hefur mikinn styrk og miðlungs tæringarþol, sem krefst stjórnaðrar suðu til að forðast of-öldrun eða tap á vélrænum eiginleikum. Vinsælu einkunnirnar eru 17-4 PH, 15-5 PH, og þær eru mikið notaðar fyrir flugvélaíhluti, kjarnaofna, hástyrktar festingar.

Viðeigandi suðutækni:

1. 1. TIG Welding (GTAW) fyrir nákvæmni og lágmarks hitainntak til að varðveita vélræna eiginleika.
2. 2. MIG/MAG Welding (GMAW), hentugur notaður fyrir þykkari hluta með stýrðum breytum.

 

 

Íhugun fyrir suðu ryðfríu stáli

 

Ryðfrítt stál hefur mikla hitaleiðni og litla varmaþenslu, sem leiðir til meiri hættu á röskun og vindi við suðu. Auk þess er það viðkvæmt fyrir næmni (tap á tæringarþol) ef það verður fyrir háum hita í of langan tíma, sérstaklega í austenitískum gráðum eins og 304 og 316. Til að forðast þessa suðugalla þarf suðumaðurinn ekki að huga að eftirfarandi þáttum:

 

• √Forþrif.-

Hreinsaðu suðumótið af mengunarefnum eins og málningu, olíu, fitu, grunni, skurðarsamböndum og öðrum kolvetnum. Slík mengunarefni geta sett kolefni inn í suðuna, skert tæringarþol og veikt samskeytin. Mjög mikilvæg athugasemd er að suðumaðurinn þarf að nota sérstakan ryðfrítt stálbursta til að þrífa samskeytin og passa að nota ekki bursta, sem áður var notaður á kolefnisstál vegna þess að það gæti mengað ryðfríu stáli vinnustykkið.

• √Fylliefnisval

Velja viðeigandi fylliefni eftir umfangi vinnunnar og það skal passa við einkunn ryðfríu stálsins og ná næstum sömu eiginleikum.

• √Weld Joint Design

Hönnun suðumótsins er viðbót við suðubygginguna, suðutæknina og efnið og er það einn helsti þátturinn sem ræður styrk og gæðum suðunna. Þess vegna er mikilvægt að skilja kraftana sem beitt er á suðuna og að samþætta þetta inn í samskeytin mun koma í veg fyrir bilun í burðarvirki.

• √Bekkjarval

Gæðaval, mismunandi flokkar (td austenítískt, ferrítískt, martensítískt, tvíhliða) hegða sér öðruvísi, lágt-kolefnisstig (td 304L, 316L) getur lágmarkað hættuna á karbíðútfellingu og tæringu á milli korna.

• √Hitainntaksstýring

Hitainntaksstýring, of mikill hiti getur valdið kornavexti, bjögun og tapi á tæringarþoli, og það er skynsamlegt að nota lítið hitainntak og forðast langvarandi útsetningu fyrir háum hita. Almennt ætti suðustraumurinn að vera um 20% minni en fyrir kolefnisstál til að koma í veg fyrir tæringu.

• √Hlífðargas

Hlífðargas, val á hlífðargasi í ferlum eins og MIG og TIG suðu skiptir sköpum til að vernda suðulaugina gegn mengun. Rétt hlífðargassamsetning mun draga úr hættu á suðugöllum og bæta heildarútkomu suðunnar.

 

Þess vegna, til að gera hljóðsuðu, þarf reyndur suðumaður að taka yfirgripsmikla færibreytu með í reikninginn, þar á meðal ryðfríu stáli, suðutækni, hitainntak, hlífðargas, aflgjafa, kyndilhorn, ferðahraða og útfellingarhraða. Aðeins með því að nota þessar suðubreytur á áhrifaríkan hátt getur suðumaðurinn náð háum og stöðugum gæðum suðu.

 

Gallar og forvarnir

 

Algengustu suðugallarnir í ryðfríu stáli eru sprungur, porosity, gjallinnihald, skortur á samruna, ófullnægjandi gegnumbrot, undirskurð, skvett og röskun, ásamt mengun frá járnögnum, hitalitum og suðu rotnun. Þessir gallar draga úr vélrænni eiginleikum suðunnar og tæringarþol og geta stafað af óviðeigandi hreinsun, röngum rafskauts-/gasstillingum, of mikilli hitainntak eða lágri hitaleiðni.

 

• √Væling

Ryðfrítt stál hefur litla hitaleiðni og mikla varmaþenslu, sem gerir það næmt fyrir vindi. Of mikill varmainntak við suðu eða hröð breyting á hitastigi setur málminn undir álagi, sem leiðir til bjögunar þegar hann kólnar. Algengasta lausnin er að draga úr hitainntakinu á sama tíma og forðast léleg suðugæði vegna ófullkomins samruna á milli vinnuhlutanna, og önnur lausn er að búa til hitaupptöku með því að klemma kopar eða kopar fyrir aftan eða við suðusauminn og gleypa óþarfa hita.

 

• √Sprunga

Sprungur geta komið fram á meðan eða eftir suðu og getur orðið fyrir áhrifum af miklu hitaálagi eða óviðeigandi kælihraða.

Það eru tvær megingerðir sprungna: heit sprunga og köld sprunga. Heitt sprunga á sér stað við storknun suðuferlisins vegna óhóflegs magns óhreininda eins og brennisteins eða fosfórs í suðunni, sem getur lækkað bræðslumark ákveðinna svæða, sem veldur því að sprungur myndast þegar málmurinn storknar. Það gerist oft á háum-hitasvæðum suðunnar. Kald sprunga á sér stað eftir að suðu hefur kólnað í nokkurn tíma, allt frá nokkrum klukkustundum til nokkra daga, og það stafar oft af álagi sem eftir er í málminu eftir suðu eða af vetni sem frásogast í suðuna. Til að koma í veg fyrir sprungur er skynsamlegt að nota réttu fylliefnin og stjórna kælihraðanum mjög vel, á meðan gæti forhitun grunnefnið verið góð leið til að draga úr hitaálagi fyrir suðu.

 

• √Porosity

Það er galli þar sem gasvasar eru fastir í suðunum, sem leiða til lítilla tóma eða hola, og það er oft af völdum aðskotaefna eins og óhreininda, olíu, ryðs, sem getur leitt til lofttegunda í suðu. Þessar lofttegundir festast síðan í bráðnu suðulauginni og mynda tóm þegar málmurinn kólnar. Notkun óviðeigandi hlífðargass getur einnig valdið gropi. Raki og raki á grunnefni eða fylliefni getur gufað upp við suðu og myndað gasbólur í suðunni. Þess vegna er mikilvægt að halda grunnefninu og áfyllingarstöngunum hreinum og þurrum og nota rétta hlífðargasið til að viðhalda stöðugu flæði í gegnum suðuferlið.

 

• √Léleg Fusion

Lélegur samruni á sér stað þegar suðumálmur rennur ekki almennilega saman við grunnefnið og það skapar veika bletti í samskeyti þar sem efnin tvö eru ekki að fullu sameinuð. Þetta getur dregið verulega úr heildarstyrk suðunnar og eykur hættuna á bilun. Þessi galli stafar oft af ófullnægjandi hita, röngum suðuhorni, hröðum ferðahraða.

 

• √Weld spatters

Þetta eru litlir dropar af bráðnu málmi sem þrýst er út úr suðulauginni við suðu og veikja suðuna í raun ekki. Hins vegar hafa þau áhrif á útlitið, sem getur leitt til óþarfa vinnu eftir meðferð. Skvettarnir eru oft af völdum mikillar straumstillingar sem geta valdið of miklum skvettum þar sem bráðinn málmur kastast kröftuglega úr suðulauginni. Röng ljósbogalengd og óviðeigandi hlífðargas geta einnig valdið skvettum við suðu úr ryðfríu stáli. Þess vegna er mikilvægt að minnka skvett, stilla núverandi stillingar og viðhalda stöðugum boga á meðan að nota rétta hlífðargasið með stöðugu flæði um suðuna.

 

 

Suða ryðfríu stáli krefst athygli á mörgum þáttum eins og efniseiginleikum, hlífðargasi, fylliefnum, hitainntaki og hreinleika til að forðast galla eins og röskun, sprungur og næmingu. Reyndir suðumenn Fabmann fylgja bestu starfsvenjum til að stilla vélina með réttri spennu, straumstyrk og þeir vita hvernig á að suða með réttum ferðahraða miðað við þykkt ryðfríu stálsins og gerð ryðfríu stáls til að ná hágæða tæringarþolnum -suðu. Fabmann útvegar hágæða ryðfríu stáli sérsniðnar festingar fyrir sólarorkuiðnað, vélahluti ogloftræstihlífarfyrir húsbyggingargeirann.