أطراف لحام الفولاذ الأوستنيتي المقاوم للصدأ

الفولاذ الأوستنيتي المقاوم للصدأ هو النوع الأكثر استخدامًا من الفولاذ المقاوم للصدأ ، وخاصة نوع Cr18-Ni8 و Cr25-Ni20 و Cr25-Ni35. يتميز لحام الفولاذ الأوستنيتي المقاوم للصدأ بخصائص واضحة:

  • لحام الكراك الساخن.

يسهل تشكيل الفولاذ الأوستنيتي المقاوم للصدأ هيكل حبيبات عمودية ضخمة عندما تكون أجزاء وصلة اللحام ذات درجة الحرارة العالية ووقت الاستبقاء أطول بسبب الموصلية الحرارية الصغيرة ومعامل التمدد الخطي الكبير. في عملية التصلب ، إذا كان محتوى الكبريت والفوسفور والقصدير والأنتيمون والنيوبيوم وعناصر الشوائب الأخرى أعلى ، فإن هذا يؤدي إلى تكوين نقطة انصهار منخفضة سهل الانصهار بين الحبوب. عندما يتعرض الوصلة الملحومة لضغط شد عالٍ ، فمن السهل تشكيل تشققات التصلب في خط اللحام ومن السهل تشكيل تشققات التميع في المنطقة المتأثرة بالحرارة ، وهي شقوق لحام حرارية. الطريقة الأكثر فعالية لمنع التشقق الساخن هي تقليل عناصر الشوائب التي يسهل إنتاج نقطة انصهار منخفضة سهلة الانصهار في الفولاذ ومواد اللحام ولجعل الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي Cr-Ni يحتوي على 4٪ ~ 12٪ هيكل من الفريت.

  • تآكل بين الخلايا الحبيبية.

وفقًا لنظرية استنفاد الكروم ، فإن ترسيب كربيد الكروم على السطح بين الخلايا الحبيبية ، مما يؤدي إلى استنفاد الكروم عند حدود الحبوب ، هو السبب الرئيسي للتآكل بين الخلايا الحبيبية. لذلك ، فإن اختيار درجات الكربون المنخفضة للغاية أو مواد اللحام التي تحتوي على عناصر ثابتة مثل النيوبيوم والتيتانيوم هي التدابير الرئيسية لمنع التآكل بين الخلايا الحبيبية.

  • تكسير التآكل الناتج عن الإجهاد.

عادة ما يتم تقديم تكسير التآكل الناتج عن الإجهاد (SCC) على أنه فشل هش ، ووقت معالجة الفشل قصير والضرر خطير. إجهاد اللحام المتبقي هو السبب الرئيسي للتشقق الناتج عن تآكل الإجهاد في الفولاذ الأوستنيتي المقاوم للصدأ. من الأسباب أيضًا تغيير البنية المجهرية للمفصل الملحوم أو تركيز الضغط للوسائط المحلية المسببة للتآكل.

  • σ تقصف طور الوصلات الملحومة

σ المرحلة هي نوع من المركبات المعدنية الهشة التي تتركز بشكل أساسي في حدود الحبوب للحبوب العمودية. بالنسبة للفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي Cr-Ni ، خاصة بالنسبة للفولاذ المقاوم للصدأ Ni-Cr-Mo ، فهو عرضة لانتقال الطور δ-وسيكون التغيير أكثر وضوحًا عندما يكون محتوى الفريت في وصلات اللحام بأكثر من 12٪ ، مما يجعل التقصف الواضح في معدن اللحام ، وهذا هو السبب في أنه سيتم التحكم في كمية دلتا الفريت لطبقة تسطيح جدار مفاعل هدرجة الجدار الساخن في 3٪ ~ 10٪.

ما هي مادة اللحام المناسبة لحام الفولاذ المقاوم للصدأ 304؟

يوصى باستخدام مادة اللحام من النوع 308 عند لحام الفولاذ المقاوم للصدأ 304 لأن العناصر الإضافية في الفولاذ المقاوم للصدأ 308 يمكن أن تثبت بشكل أفضل منطقة اللحام. 308 لتر من الأسلاك هي أيضًا خيار مقبول.

محتوى الكربون منخفض الكربون من الفولاذ المقاوم للصدأ أقل من 0.03٪ ، بينما يمكن أن يحتوي الفولاذ المقاوم للصدأ القياسي على ما يصل إلى 0.08٪ من محتوى الكربون. يجب على المصنّعين إيلاء اهتمام خاص لاستخدام مواد اللحام L-carbon لأن محتواها المنخفض من الكربون يقلل من الميل للتآكل بين الخلايا الحبيبية. يستخدم مصنعو اللحام GMAW أيضًا اللحامات 3XXSi مثل 308 إل or 316 إل لأن Si يحسن ترطيب اللحامات. في الحالات التي يكون فيها اللحام مرتفعًا أو يكون اتصال المسبح ضعيفًا عند مقدمة اللحام أو اللحام ، يمكن أن يؤدي استخدام سلك محمي بالهواء يحتوي على Si إلى ترطيب اللحام وزيادة معدل الترسيب. يمكن اختيار مواد اللحام من النوع 347 بكمية صغيرة من ملحوظة إذا تم أخذ ترسيب الكربيد في الاعتبار.

كيفية لحام الفولاذ المقاوم للصدأ والفولاذ الكربوني؟

يتم لحام بعض الأجزاء الهيكلية على سطح الفولاذ الكربوني بطبقة مقاومة للتآكل لتقليل التكاليف. عند لحام الفولاذ الكربوني في سبيكة معدنية أساسية ، فإن استخدام مواد لحام ذات محتوى سبيكة أعلى يمكن أن يوازن معدل التخفيف في اللحام. على سبيل المثال ، عند لحام الفولاذ الكربوني والفولاذ المقاوم للصدأ 304 أو 316 ، بالإضافة إلى أنواع أخرى من الفولاذ غير المتماثل ، يكون سلك أو قطب 309L خيارًا مناسبًا.

إذا كنت ترغب في الحصول على محتوى Cr أعلى ، فاستخدم 312 لحام مواد. وتجدر الإشارة إلى أن معدل التمدد الحراري للفولاذ الأوستنيتي المقاوم للصدأ أعلى بنسبة 50٪ من الفولاذ الكربوني. عند اللحام ، فإن الاختلاف في معدل التمدد الحراري سينتج ضغطًا داخليًا ، مما يؤدي إلى حدوث تصدع. في هذه الحالة ، من الضروري اختيار مادة اللحام المناسبة أو تحديد عملية اللحام المناسبة (الشكل 1). إنه يظهر عند لحام الفولاذ الكربوني والفولاذ المقاوم للصدأ ، فإن التشوه الناتج عن معدلات التمدد الحراري المختلفة يحتاج إلى مزيد من التعويض.

ما هو التحضير الملائم قبل اللحام؟

قبل اللحام ، استخدم مذيبًا خاليًا من الكلور لإزالة الشحوم والعلامات والأتربة لتجنب مقاومة التآكل للمواد الأساسية المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ من الفولاذ الكربوني. تستخدم بعض الشركات تخزينًا منفصلاً للفولاذ المقاوم للصدأ والفولاذ الكربوني لتجنب التلوث المتبادل. عند استخدام عجلات وفرش طحن خاصة من الفولاذ المقاوم للصدأ لتنظيف المنطقة حول الحواف ، فمن الضروري في بعض الأحيان إجراء تنظيف ثانوي للمفاصل. نظرًا لأن عملية تعويض القطب الكهربائي للحام الفولاذ المقاوم للصدأ أكثر صعوبة من تلك الخاصة بالفولاذ الكربوني ، فإن تنظيف المفصل مهم.

ما هو العلاج الصحيح بعد اللحام؟

بادئ ذي بدء ، دعنا نتذكر أن سبب عدم صدأ الفولاذ المقاوم للصدأ هو أن Cr و O يتفاعلان على سطح المادة لتكوين طبقة من طبقة الأكسيد الكثيفة ، ويلعبان دورًا وقائيًا. ينتج صدأ الفولاذ المقاوم للصدأ عن ترسيب الكربيد والتسخين أثناء عملية اللحام مما يؤدي إلى تكوين أكسيد الحديد على سطح اللحام. قد تؤدي عمليات اللحام المتقنة في حالة اللحام أيضًا إلى تقويض في المنطقة الصدئة عند حدود منطقة اللحام المتأثرة بالحرارة في غضون 24 ساعة. لذلك ، من أجل تجديد أكسيد الكروم الجديد ، يجب تلميع الفولاذ المقاوم للصدأ أو تخليله أو صنفرته أو غسله بعد اللحام.

كيفية التحكم في ترسيب الكربيد في الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي؟

عندما يتجاوز محتوى الكربون 0.02٪ عند 800-1600 ، ينتشر C إلى حدود الحبوب الأوستنيتي ويتفاعل مع Cr عند حدود الحبوب لتشكيل كربيدات الكروم. إذا تمت معالجة كمية كبيرة من Cr بواسطة العنصر C ، فإن مقاومة التآكل للفولاذ المقاوم للصدأ ستنخفض ، وسيحدث التآكل بين الخلايا الحبيبية عند التعرض لبيئة تآكل. تظهر النتائج التجريبية أن التآكل بين الخلايا الحبيبية يحدث في المنطقة المتأثرة بالحرارة من اللحام في خزان المياه مع الوسائط المسببة للتآكل. يمكن أن يؤدي استخدام مواد لحام منخفضة الكربون أو سبائك خاصة إلى تقليل ميل ترسيب الكربيد وتعزيز مقاومة التآكل. يمكن أيضًا إضافة Nb و Ti لتصلب C. بالمقارنة مع Cr ، فإن العناصر Nb و Ti لها تقارب أكبر مع C. الدرجة 347 تم تصميم مواد اللحام لهذا الغرض.

لماذا أسلاك الفولاذ المقاوم للصدأ ممغنطة؟

الفولاذ المقاوم للصدأ ذو الهيكل الأوستنيتي الكامل غير مغناطيسي. ومع ذلك ، فإن ارتفاع درجة حرارة اللحام يجعل الحبيبات في البنية المجهرية تنمو بشكل أكبر وتزداد قابلية التصدع بعد اللحام. لتقليل حساسية التشقق الحراري ، تضيف الشركة المصنعة لمستهلكات اللحام عناصر تشكيل الفريت إلى مادة اللحام (الشكل 2). تقلل مرحلة الفريت حجم حبيبات الأوستينيت وتزيد من مقاومة التشقق. توضح الصورة التالية المرحلة الفريتية (الجزء الرمادي) الموزعة على مصفوفة الأوستينيت في مادة اللحام 309 لتر.

لا يلتصق المغناطيس بشدة بمعدن اللحام الأوستنيتي ، ولكن يمكن الشعور بشفط طفيف عند رميه. يؤدي هذا أيضًا إلى اعتقاد بعض المستخدمين أن المنتج يحمل تسمية خاطئة أو أن مادة اللحام الخاطئة مستخدمة (خاصة عند إزالة الملصق من العبوة). تعتمد كمية الفريت في مادة اللحام على درجة حرارة الخدمة للتطبيق. على سبيل المثال ، يقلل الفريت الزائد من المتانة في درجات الحرارة المنخفضة. نتيجة لذلك ، فإن كمية الفريت لمواد اللحام من الدرجة 308 المستخدمة في أنابيب الغاز الطبيعي المسال تتراوح بين 3 و 6 ، في حين أن عدد الفريت لمواد اللحام القياسية من النوع 308 هو 8. باختصار ، قد تبدو مواد اللحام متشابهة ، ولكن حتى الاختلافات الصغيرة في يمكن أن يحدث تكوين فرق كبير في بعض الأحيان.

0 ردود

اترك تعليق

تريد الانضمام إلى مناقشة؟
لا تتردد في المساهمة!

اترك تعليق

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول المشار إليها إلزامية *