Mae'r erthygl hon gan Wenzhou Tianyu Electronic Co, Ltd yn esbonio beth i'w ystyried wrth nodi metelau llenwi ar gyfer weldio dur di-staen.
Mae'r galluoedd sy'n gwneud dur di-staen mor ddeniadol - y gallu i deilwra ei briodweddau mecanyddol a'i wrthwynebiad i gyrydiad ac ocsidiad - hefyd yn cynyddu cymhlethdod dewis metel llenwi priodol ar gyfer weldio.Ar gyfer unrhyw gyfuniad deunydd sylfaen penodol, gall unrhyw un o sawl math o electrodau fod yn briodol, yn dibynnu ar faterion cost, amodau gwasanaeth, priodweddau mecanyddol dymunol a llu o faterion sy'n ymwneud â weldio.
Mae'r erthygl hon yn darparu'r cefndir technegol angenrheidiol i roi gwerthfawrogiad i'r darllenydd am gymhlethdod y pwnc ac yna'n ateb rhai o'r cwestiynau mwyaf cyffredin a ofynnir i gyflenwyr metel llenwi.Mae'n sefydlu canllawiau cyffredinol ar gyfer dewis metelau llenwi dur di-staen priodol - ac yna'n esbonio'r holl eithriadau i'r canllawiau hynny!Nid yw'r erthygl yn ymdrin â gweithdrefnau weldio, gan fod hwnnw'n bwnc ar gyfer erthygl arall.
Pedair gradd, nifer o elfennau aloi
Mae pedwar prif gategori o ddur di-staen:
austenitig
martensitig
ferritig
Deublyg
Mae'r enwau yn deillio o strwythur crisialog y dur a geir fel arfer ar dymheredd ystafell.Pan gaiff dur carbon isel ei gynhesu uwchlaw 912degC, mae atomau'r dur yn cael eu haildrefnu o'r strwythur a elwir yn ferrite ar dymheredd ystafell i'r strwythur grisial o'r enw austenite.Wrth oeri, mae'r atomau'n dychwelyd i'w strwythur gwreiddiol, ferrite.Mae'r strwythur tymheredd uchel, austenite, yn anfagnetig, yn blastig ac mae ganddo gryfder is a mwy o hydwythedd na ffurf tymheredd ystafell ferrite.
Pan ychwanegir mwy na 16% o gromiwm at y dur, mae strwythur crisialog tymheredd yr ystafell, ferrite, yn cael ei sefydlogi ac mae'r dur yn parhau i fod yn y cyflwr ferritig ar bob tymheredd.Felly mae'r enw dur gwrthstaen ferritig yn cael ei roi ar y sylfaen aloi hwn.Pan ychwanegir mwy na 17% o gromiwm a 7% nicel at y dur, mae strwythur crisialog tymheredd uchel y dur, austenite, yn cael ei sefydlogi fel ei fod yn parhau ar bob tymheredd o'r isaf iawn i bron yn toddi.
Cyfeirir at ddur di-staen austenitig yn gyffredin fel y math 'chrome-nicel', a gelwir y duroedd martensitig a ferritig yn gyffredin yn fathau 'crôm syth'.Mae rhai elfennau aloi a ddefnyddir mewn dur gwrthstaen a metelau weldio yn ymddwyn fel sefydlogwyr austenit ac eraill fel sefydlogwyr ferrite.Y sefydlogwyr austenite pwysicaf yw nicel, carbon, manganîs a nitrogen.Y sefydlogwyr ferrite yw cromiwm, silicon, molybdenwm a niobium.Mae cydbwyso'r elfennau aloi yn rheoli faint o ferrite yn y metel weldio.
Mae graddau awstenitig yn cael eu weldio'n haws ac yn foddhaol na'r rhai sy'n cynnwys llai na 5% o nicel.Mae uniadau Weld a gynhyrchir mewn dur gwrthstaen austenitig yn gryf, yn hydwyth ac yn wydn yn eu cyflwr fel y'i weldio.Fel arfer nid oes angen triniaeth wres cyn-gynhesu neu ôl-weldio arnynt.Mae graddau austenitig yn cyfrif am oddeutu 80% o'r dur di-staen wedi'i weldio, ac mae'r erthygl ragarweiniol hon yn canolbwyntio'n helaeth arnynt.
Tabl 1: Mathau o ddur di-staen a'u cynnwys cromiwm a nicel.
dechrau{c,80%}
thead{Math|% Chromium|% Nicel|Mathau}
tdata{Awstenitig|16 - 30%|8 - 40%|200, 300}
tdata{Martensitig|11 - 18%|0 - 5%|403, 410, 416, 420}
tdata{Ferritic|11 - 30%|0 - 4%|405, 409, 430, 422, 446}
tdata{Duplex|18 - 28%|4 - 8%|2205}
tueddu{}
Sut i ddewis y metel llenwi di-staen cywir
Os yw'r deunydd sylfaen yn y ddau blât yr un peth, yr egwyddor arweiniol wreiddiol a ddefnyddiwyd oedd, 'Dechrau trwy baru'r deunydd sylfaen.'Mae hynny'n gweithio'n dda mewn rhai achosion;i ymuno â Math 310 neu 316, dewiswch y Math llenwi cyfatebol.
I ymuno â deunyddiau annhebyg, dilynwch yr egwyddor arweiniol hon: 'dewiswch lenwad sy'n cyfateb i'r deunydd sydd â mwy o aloi.'I ymuno â 304 i 316, dewiswch lenwr 316.
Yn anffodus, mae gan y 'rheol gêm' gymaint o eithriadau mai egwyddor well yw, Ymgynghorwch â thabl dewis metel llenwi.Er enghraifft, Math 304 yw'r deunydd sylfaen dur di-staen mwyaf cyffredin, ond nid oes neb yn cynnig electrod Math 304.
Sut weldio Math 304 di-staen heb electrod Math 304
I weldio Math 304 di-staen, defnyddiwch lenwad Math 308, oherwydd bydd yr elfennau aloi ychwanegol yn Math 308 yn sefydlogi'r ardal weldio yn well.
Fodd bynnag, mae 308L hefyd yn llenwad derbyniol.Mae'r dynodiad 'L' ar ôl unrhyw Fath yn dynodi cynnwys carbon isel.Mae gan staen di-staen Math 3XXL gynnwys carbon o 0.03% neu lai, tra gall di-staen Math 3XX safonol fod â chynnwys carbon uchaf o 0.08%.
Oherwydd bod llenwad Math L yn dod o fewn yr un dosbarthiad â'r cynnyrch nad yw'n L, gall ffabrigwyr, a dylent ystyried yn gryf, ddefnyddio llenwad Math L oherwydd bod cynnwys carbon is yn lleihau'r risg o faterion cyrydiad rhyng-gronynnog.Mewn gwirionedd, mae'r awduron yn dadlau y byddai llenwr Math L yn cael ei ddefnyddio'n ehangach pe bai gwneuthurwyr yn diweddaru eu gweithdrefnau yn unig.
Efallai y bydd ffabrigwyr sy'n defnyddio'r broses GMAW hefyd am ystyried defnyddio llenwad Math 3XXSi, gan fod ychwanegu silicon yn gwella gwlyb allan.Mewn sefyllfaoedd lle mae gan y weldiad goron uchel neu arw, neu lle nad yw'r pwll weldio yn clymu'n dda ar flaenau bysedd ffiled neu gymal glin, gall defnyddio electrod Si Math GMAW lyfnhau'r glain weldio a hyrwyddo gwell ymasiad.
Os yw dyddodiad carbid yn bryder, ystyriwch lenwad Math 347 , sy'n cynnwys ychydig bach o niobium.
Sut i weldio dur di-staen i ddur carbon
Mae'r sefyllfa hon yn digwydd mewn cymwysiadau lle mae un rhan o strwythur yn gofyn am wyneb allanol sy'n gwrthsefyll cyrydiad wedi'i gysylltu ag elfen strwythurol dur carbon i leihau cost.Wrth ymuno â deunydd sylfaen heb unrhyw elfennau aloi â deunydd sylfaen ag elfennau aloi, defnyddiwch lenwad wedi'i or-aloi fel bod y gwanhad yn y metel weldio yn cydbwyso neu'n fwy aloi na'r metel sylfaen di-staen.
Ar gyfer ymuno â dur carbon â Math 304 neu 316, yn ogystal ag ar gyfer ymuno â dur gwrthstaen annhebyg, ystyriwch electrod Math 309L ar gyfer y rhan fwyaf o gymwysiadau.Os dymunir cynnwys Cr uwch, ystyriwch Math 312.
Fel nodyn rhybudd, mae duroedd di-staen austenitig yn arddangos cyfradd ehangu sydd tua 50 y cant yn fwy na chyfradd dur carbon.Wrth ymuno, gall y gwahanol gyfraddau ehangu achosi cracio oherwydd straen mewnol oni bai bod y weithdrefn electrod a weldio gywir yn cael ei defnyddio.
Defnyddiwch y gweithdrefnau glanhau paratoi weldio cywir
Yn yr un modd â metelau eraill, yn gyntaf tynnwch olew, saim, marciau a baw gyda hydoddydd heb ei glorineiddio.Ar ôl hynny, y rheol sylfaenol o baratoi weldio di-staen yw 'Osgoi halogiad o ddur carbon i atal cyrydiad.'Mae rhai cwmnïau'n defnyddio adeiladau ar wahân ar gyfer eu 'siop di-staen' a'u 'siop garbon' i atal croeshalogi.
Dynodi olwynion malu a brwsys di-staen yn 'ddi-staen yn unig' wrth baratoi ymylon ar gyfer weldio.Mae rhai gweithdrefnau yn galw am lanhau dwy fodfedd yn ôl o'r cymal.Mae paratoi ar y cyd hefyd yn bwysicach, gan fod gwneud iawn am anghysondebau â thrin electrod yn galetach na gyda dur carbon.
Defnyddiwch y weithdrefn glanhau ôl-weldio gywir i atal rhwd
I ddechrau, cofiwch beth sy'n gwneud dur di-staen di-staen: adwaith cromiwm ag ocsigen i ffurfio haen amddiffynnol o gromiwm ocsid ar wyneb y deunydd.Mae rhwd di-staen oherwydd dyddodiad carbid (gweler isod) ac oherwydd bod y broses weldio yn gwresogi'r metel weldio i'r pwynt lle gall ocsid ferritig ffurfio ar wyneb y weld.Wedi'i adael yn y cyflwr fel y mae wedi'i weldio, gallai weldiad perffaith gadarn ddangos 'traciau wagen o rwd' ar ffiniau'r parth yr effeithir arno gan wres mewn llai na 24 awr.
Fel y gall haen newydd o gromiwm ocsid pur ddiwygio'n iawn, mae angen glanhau ôl-weldio ar ddur di-staen trwy sgleinio, piclo, malu neu frwsio.Unwaith eto, defnyddiwch llifanu a brwsys sy'n ymroddedig i'r dasg.
Pam mae gwifren weldio dur di-staen yn magnetig?
Mae dur gwrthstaen cwbl austenitig yn anfagnetig.Fodd bynnag, mae tymheredd weldio yn creu graen cymharol fawr yn y microstrwythur, sy'n golygu bod y weldiad yn sensitif i grac.Er mwyn lliniaru sensitifrwydd i gracio poeth, mae gweithgynhyrchwyr electrod yn ychwanegu elfennau aloi, gan gynnwys ferrite.Mae'r cyfnod ferrite yn achosi i'r grawn austenitig fod yn llawer mân, felly mae'r weldiad yn dod yn fwy gwrthsefyll crac.
Ni fydd magnet yn cadw at sbŵl o lenwad di-staen austenitig, ond gallai person sy'n dal magnet deimlo ychydig o dynfa oherwydd y ferrite a gedwir.Yn anffodus, mae hyn yn achosi i rai defnyddwyr feddwl bod eu cynnyrch wedi'i gam-labelu neu eu bod yn defnyddio'r metel llenwi anghywir (yn enwedig os ydyn nhw wedi rhwygo'r label oddi ar y fasged wifren).
Mae'r swm cywir o ferrite mewn electrod yn dibynnu ar dymheredd gwasanaeth y cais.Er enghraifft, mae gormod o ferrite yn achosi i'r weldiad golli ei wydnwch ar dymheredd isel.Felly, mae gan lenwad Math 308 ar gyfer cais pibellau LNG rif ferrite rhwng 3 a 6, o'i gymharu â nifer ferrite o 8 ar gyfer llenwad safonol Math 308.Yn fyr, gall metelau llenwi ymddangos yn debyg ar y dechrau, ond mae gwahaniaethau bach mewn cyfansoddiad yn bwysig.
A oes ffordd hawdd o weldio dur gwrthstaen deublyg?
Yn nodweddiadol, mae gan ddur di-staen deublyg ficrostrwythur sy'n cynnwys tua 50% ferrite a 50% austenite.Yn syml, mae'r ferrite yn darparu cryfder uchel a rhywfaint o wrthwynebiad i gracio cyrydiad straen tra bod yr austenite yn darparu caledwch da.Mae'r ddau gam gyda'i gilydd yn rhoi eu priodweddau deniadol i ddur deublyg.Mae ystod eang o ddur di-staen deublyg ar gael, a'r mwyaf cyffredin yw Math 2205;mae hyn yn cynnwys 22% cromiwm, 5% nicel, 3% molybdenwm a 0.15% nitrogen.
Wrth weldio dur di-staen dwplecs, gall problemau godi os oes gan y metel weldio ormod o ferrite (mae'r gwres o'r arc yn achosi'r atomau i drefnu eu hunain mewn matrics ferrite).I wneud iawn, mae angen i fetelau llenwi hyrwyddo'r strwythur austenitig gyda chynnwys aloi uwch, fel arfer 2 i 4% yn fwy o nicel nag yn y metel sylfaen.Er enghraifft, efallai y bydd gan wifren â chraidd fflwcs ar gyfer weldio Math 2205 8.85% o nicel.
Gall cynnwys ferrite dymunol amrywio o 25 i 55% ar ôl weldio (ond gall fod yn uwch).Sylwch fod yn rhaid i'r gyfradd oeri fod yn ddigon araf i ganiatáu i'r austenite ddiwygio, ond nid mor araf i greu cyfnodau rhyngfetelaidd, nac yn rhy gyflym i greu gormod o ferrite yn y parth yr effeithir arno gan wres.Dilynwch y gweithdrefnau a argymhellir gan y gwneuthurwr ar gyfer y broses weldio a'r metel llenwi a ddewiswyd.
Addasu paramedrau wrth weldio dur di-staen
Ar gyfer gwneuthurwyr sy'n addasu paramedrau'n gyson (foltedd, amperage, hyd arc, anwythiad, lled pwls, ac ati) wrth weldio dur di-staen, y troseddwr nodweddiadol yw cyfansoddiad metel llenwi anghyson.O ystyried pwysigrwydd elfennau aloi, gall amrywiadau llawer-i-lot mewn cyfansoddiad cemegol gael effaith amlwg ar berfformiad weldio, megis arllwysiad gwlyb gwael neu ryddhau slag anodd.Mae amrywiadau mewn diamedr electrod, glendid wyneb, cast a helics hefyd yn effeithio ar berfformiad mewn cymwysiadau GMAW a FCAW.
Rheoli dyodiad carbid rheoli mewn dur di-staen austenitig
Ar dymheredd yn yr ystod o 426-871degC, mae cynnwys carbon o fwy na 0.02% yn mudo i ffiniau grawn y strwythur austenitig, lle mae'n adweithio â chromiwm i ffurfio carbid cromiwm.Os yw'r cromiwm wedi'i glymu â'r carbon, nid yw ar gael ar gyfer ymwrthedd cyrydiad.Pan fydd yn agored i amgylchedd cyrydol, canlyniadau cyrydiad intergranular, gan ganiatáu i'r ffiniau grawn gael eu bwyta i ffwrdd.
Er mwyn rheoli dyddodiad carbid, cadwch y cynnwys carbon mor isel â phosibl (uchafswm o 0.04%) trwy weldio ag electrodau carbon isel.Gall carbon hefyd gael ei glymu gan niobium (columbium gynt) a thitaniwm, sydd â mwy o gysylltiad â charbon na chromiwm.Gwneir electrodau math 347 at y diben hwn.
Sut i baratoi ar gyfer trafodaeth am ddewis metel llenwi
O leiaf, casglwch wybodaeth am ddefnydd terfynol y rhan wedi'i weldio, gan gynnwys amgylchedd y gwasanaeth (yn enwedig y tymheredd gweithredu, amlygiad i elfennau cyrydol a graddfa'r ymwrthedd cyrydiad disgwyliedig) a bywyd gwasanaeth dymunol.Mae gwybodaeth am briodweddau mecanyddol gofynnol ar amodau gweithredu o gymorth mawr, gan gynnwys cryfder, gwydnwch, hydwythedd a blinder.
Mae'r rhan fwyaf o'r gwneuthurwyr electrod blaenllaw yn darparu llawlyfrau ar gyfer dewis metel llenwi, ac ni all yr awduron or-bwysleisio'r pwynt hwn: ymgynghorwch â chanllaw cymwysiadau metel llenwi neu cysylltwch ag arbenigwyr technegol y gwneuthurwr.Maent yno i helpu i ddewis yr electrod dur gwrthstaen cywir.
I gael mwy o wybodaeth am fetelau llenwi dur di-staen TYUE ac i gysylltu ag arbenigwyr y cwmni am gyngor, ewch i www.tyuelec.com.
Amser postio: Rhagfyr-23-2022