Igen, lehet rozsdamentes acélt szénacélra hegeszteni, de a folyamat gondos odafigyelést igényel a töltőanyag kiválasztására, a hőszabályozásra és a hegesztési varrat -utókezelésére. Ha rozsdamentes acélt szénacélra hegeszt, akkor két, jelentősen eltérő kémiai összetételű és mechanikai tulajdonságú fémet kapcsol össze. A leggyakoribb megközelítés egyausztenites rozsdamentes acéltöltőfém, például ER309L vagy ER312, amely képes mindkét nem nemesfém hígítására, és megfelelő korrózióállóságot fenntartani a kész hézagban.
Miért más a rozsdamentes acél és a szénacél hegesztése?
A szénacél és a rozsdamentes acél eltérő hőtágulási sebességgel, krómtartalommal és kohászati viselkedéssel rendelkezik. Ha rozsdamentes acélt szénacélra hegeszt, a hegesztési folyamatnak figyelembe kell vennie:
- Hígítás: Az olvadt hegesztőmedence mindkét nem nemesfémet keveri. Megfelelő töltőanyag nélkül fennáll a kemény, törékeny martenzit kialakulásának kockázata.
- Hőtágulási eltérés: A rozsdamentes acél jobban kitágul és összehúzódik, mint a szénacél, ami torzuláshoz és maradék feszültséghez vezet.
- Korrózióállóság: A rozsdamentes oldalon lévő hőhatású zóna (HAZ) elveszítheti korrózióállóságát, ha nem megfelelően kezelik.
| Tényező | Szénacél oldal | Rozsdamentes acél oldal |
|---|---|---|
| Hőtágulási együttható | ~11,7 × 10⁻⁶ / fok | ~17,3 × 10⁻⁶ / fok |
| Krómtartalom | 0% | 10.5–30% |
| Nikkeltartalom | 0% | 0–22% |
| Tipikus alkalmazás | Szerkezeti, csővezetékes | Korrozív környezetek |
A legjobb töltőanyag rozsdamentes acél szénacél hegesztéséhez
A töltőanyag kiválasztása a legkritikusabb döntés, ha rozsdamentes acélt szénacélra hegeszt. A rossz választás repedésekhez, gyenge szilárdsághoz vagy meghibásodott korrózióállósághoz vezet.
| Fém töltőanyag | Legjobb For | Kulcstulajdonság |
|---|---|---|
| ER309L (GMAW/GTAW) vagy E309L-16 (SMAW) | A leggyakoribb választás ausztenites rozsdamentes acél és szénacél összekapcsolására | A magas króm- és nikkeltartalom jól bírja a hígítást |
| ER309LSi | Hasonló a 309L-hez, jobb nedvesítő hatású | Továbbfejlesztett tócsafolyékonyság a GMAW-hoz |
| ER312 | Különböző fémek magas hígítási kockázattal | A magasabb ferrittartalom ellenáll a repedésnek |
| ERNiCr-3 (Inconel 82) | Magas{0}}hőmérsékletű vagy korrozív szolgáltatás | Nikkel-alapú, kiváló szívósság |
Ajánlott: ER309L / E309L-16az ausztenites rozsdamentes acél (304, 316) szénacél hegesztésére vonatkozó ipari szabvány. Magas ötvözettartalma (23% Cr, 13% Ni) biztosítja, hogy a hegesztési varrat ausztenites maradjon még szénacéllal történő hígítás után is.
Lépésről--lépésre: Rozsdamentes acél hegesztése szénacélra
- Alaposan tisztítsa meg mindkét nemesfémet: Távolítsa el az olajat, zsírt, rozsdát és marási lerakódást mind a szénacél, mind a rozsdamentes acél felületekről. A szennyeződés szénfelvételt és porozitást okozhat.
- Válasszon ausztenites rozsdamentes acél töltőanyagot (ER309L): Használja az ER309L-t az ausztenites rozsdamentes acélok (304, 316, 321) és szénacélok összekapcsolására. Ez a töltőanyag hegesztési lerakódást hoz létre, amely szívós és repedésálló marad-.
- Használjon alacsony hőbevitelt: A rozsdamentes acél hővezető képessége alacsonyabb, mint a szénacél. Használjon 15–20%-kal kevesebb hőt, mint önmagában a szénacél esetében. Tartsa az interpass hőmérsékletet 150 fok (300 F F) alatt.
- Tartson rövid ívhosszt: A rövid ív minimalizálja a krómveszteséget és az oxidációt a hegesztőmedencében. Ez megőrzi a korrózióállóságot a kész hézagban.
- Hegesztés enyhe eltolással a rozsdamentes oldal felé: Irányítsa az ívet jobban a rozsdamentes acél felé, hogy biztosítsa a megfelelő fúziót és hígítást.
- A torzítás szabályozása tapadóvarratokkal és szekvenciával: Mivel a rozsdamentes acél jobban kitágul és összehúzódik, mint a szénacél, használjon megfelelő tapadóvarratokat és kiegyensúlyozott hegesztési sorrendet (hátralépéses vagy kihagyható hegesztés).
- Hegesztés utáni-kezelés: Simára csiszolja a hegesztést. A maximális korrózióállóságot igénylő alkalmazásoknál fontolja meg a pácolást és a passziválást, hogy helyreállítsa a védő króm-oxid réteget a rozsdamentes acél felületén.
A rozsdamentes acél és a szénacél hegesztése csökkenti a korrózióállóságot?
Igen, a csatlakozás korrózióállósága alacsonyabb, mint a rozsdamentes acél önmagában.Amikor rozsdamentes acélt szénacélra hegeszt, az elsődleges gond az, hogy az ausztenites rozsdamentes acél hőhatás-zónájábanszenzibilizáció- króm-karbid képződés a szemcsehatárokon, ami kimeríti a krómot és csökkenti a korrózióállóságot.
A korrózióállóság veszteségének minimalizálása
- Használjon alacsony szén-dioxid-kibocsátású rozsdamentes acélt (304L, 316L) a rozsdamentes oldalon
- Tartsa alacsonyan a bemeneti hőt, és szabályozza az interpass hőmérsékletet
- Fontolja meg az utólagos{0}}hegesztési pácolást és passziválást
- Erős korrozív környezetben használjon nikkel{0}}alapú töltőanyagot (ERNiCr-3).
Főbb szempontok a szénacél és a rozsdamentes acél összekapcsolásakor
Alkalmazható hegesztési eljárások
A választott hegesztési eljárás befolyásolja a kötés minőségét és termelékenységét:
| Hegesztési folyamat | Előnyök | Megfontolások |
|---|---|---|
| SMAW (bot) | Sokoldalú, terepen dolgozik | Lassabb, több tisztítás |
| GMAW (MIG) | Magas termelékenység, termelésre alkalmas | Megfelelő védőgázt igényel (98% Ar / 2% O₂) |
| GTAW (TIG) | Kiváló minőség, pontos vezérlés | Lassabb, magasabb képzettség szükséges |
| FCAW (Fluxus{0}}magos) | Jó vastag szakaszokhoz | A folyasztószert nehezebb lehet rozsdamentes acélból tisztítani |
Szolgáltatási környezet számít
- Beltéri / száraz környezet: Az ER309L szabvány a legtöbb szerkezeti alkalmazáshoz elegendő
- Kültéri / párás: Használjon 309L-t megfelelő tömítéssel, hogy megakadályozza a galvanikus korróziót a csatlakozási vonalon
- Víz alatti/kémiai expozíció: Frissítsen ERNiCr-3 töltőanyagra, és vegye figyelembe a korróziós ráhagyást a szénacél oldalon
Gyakran Ismételt Kérdések
Lehet-e rozsdamentes acélt szénacélra hegeszteni töltőanyag nélkül?
Nem. A rozsdamentes acél (töltőanyag nélkül) autogén hegesztése szénacélra erősen hígított hegesztési medencét eredményez, amely rideg martenzitet képez. Mindig használjon megfelelő töltőfémet, például ER309L-t.
Mi történik, ha szénacél töltőrudat használ a rozsdamentes acélhoz?
A hegesztés kemény, törékeny és repedésre hajlamos lesz. A szénacél töltőanyagból hiányzik a króm és a nikkel, amely a hígítás után az ausztenites szerkezet fenntartásához szükséges. A keletkező hegesztés termikus vagy mechanikai igénybevétel hatására meghibásodhat.
Hegeszthető a 304-es rozsdamentes szénacél?
Igen. 304 (ausztenites rozsdamentes acél) az egyik leggyakrabban használt szénacél. Használjon ER309L töltőanyagot, szabályozza a hőbevitelt, és kövesse a fenti lépéseket. A hegesztés a legtöbb alkalmazáshoz erős és rugalmas lesz.
A szénacél és a rozsdamentes acél hegesztése előmelegítést igényel?
Generally no. Preheat is not required for austenitic stainless steel. In fact, preheat can increase the risk of sensitization. If the carbon steel side is thick (>25 mm), alacsony előmelegítés (100-150 fok) segíthet, de hagyja lassan kihűlni.
Következtetés
A rozsdamentes acél hegesztése szénacélra azpraktikus és széles körben kivitelezettamikor a megfelelő eljárásokat követik. Használjon egyausztenites rozsdamentes acél töltőanyag(ER309L / E309L-16) a hígítás kezeléséhez, a hőbevitel szabályozásához a korrózióállóság megőrzése érdekében, és kiválasztja a megfelelő hegesztési eljárást az alkalmazáshoz. A kötés nem felel meg a rozsdamentes acél korrózióállóságának, de a legtöbb szerkezeti és általános szolgáltatási alkalmazáshoz szilárd, tartós kapcsolatot biztosít.
