1. مقدمة
اللحام الفولاذ المقاوم للصدأ روتيني في الصناعة, لكن كيف الأمور: كل مجموعة غير قابلة للصدأ (الأوستنيتي, الحديدي, دوبلكس, مارتنسيتي, هطول الأمطار, والدرجات عالية الجودة) يجلب سلوكيات معدنية مميزة تحدد اختيار العملية, سبيكة حشو, مدخلات الحرارة, قبل/ما بعد العلاج, وأنظمة التفتيش.
مع اختيار العملية الصحي, مدخلات الحرارة, مباراة حشو, Interpass Performs و Post Weld Cleaning المناسبة-يمكن لحام معظم الدرجات لتقديم قوة موثوقة ومقاومة للتآكل.
الممارسات التي أسيء تطبيقها, لكن, يؤدي إلى تكسير ساخن, التوعية, احتضان أو أداء تآكل غير مقبول.
2. لماذا تهم لحام الفولاذ المقاوم للصدأ
الفولاذ المقاوم للصدأتكمن قيمة في وعدها المزدوج الفريد: مقاومة التآكل (من طبقة الأكسيد الغنية بالكروم) والموثوقية الهيكلية (من خصائصه الميكانيكية المصممة خصيصًا).
في الصناعات مثل النفط & غاز, توليد الطاقة, المعالجة الكيميائية, بناء, ومعدات الطعام, غالبية المكونات غير القابل للصدأ تتطلب اللحام أثناء التصنيع, تثبيت, أو إصلاح.
قابلية اللحام ليست مجرد "راحة تصنيع" - إنها linchpin التي تضمن أن هذا الوعد ينطبق على المكونات الملحومة.
قابلية اللحام السيئة تقوض الوظائف الأساسية للفولاذ المقاوم للصدأ, مما يؤدي إلى إخفاقات كارثية, التكاليف المفرطة, وعدم الامتثال لمعايير الصناعة.
3. الأسس المعدنية الرئيسية لحام الفولاذ المقاوم للصدأ
يتم التحكم بشكل أساسي في لحام الفولاذ المقاوم للصدأ التكوين الكيميائي و الهيكل البلوري.
لا تحدد عناصر السبائك مقاومة التآكل فحسب ، بل تحكم أيضًا كيف تتصرف الفولاذ المقاوم للصدأ تحت الدورات الحرارية للحام.
تأثير عناصر صناعة السبائك
| عنصر السبائك | دور في قاعدة المعادن | التأثير على قابلية اللحام |
| الكروم (كر, 10.5-30 ٪) | يشكل فيلم cr₂o₃ السلبي لمقاومة التآكل. | ارتفاع CR يزيد من مخاطر التكسير الساخنة; كربيد CR (cr₂₃c₆) هطول الأمطار يسبب التوعية إذا ج > 0.03%. |
| النيكل (في, 0-25 ٪) | يستقر الأوستينيت (يحسن ليونة, صلابة). | عالية ني (>20%, على سبيل المثال, 310س) يزيد من مخاطر التكسير الساخنة; انخفاض NI في الفيريريتات يقلل من ليونة في HAZ. |
| الموليبدينوم (شهر, 0-6 ٪) | يعزز مقاومة تأليف (قيم Raisses Pren). | لا توجد قضايا لحام مباشرة; يحافظ على مقاومة التآكل إذا تم التحكم في مدخلات الحرارة. |
| الكربون (ج, 0.01-1.2 ٪) | يقوي الفولاذ مارتينيسيتي; يؤثر على التوعية. | >0.03% في هطول الأمطار أوستنيتيك وترسيب الكربريد والتآكل بين الحبيبية; >0.1% في Martensitic → خطر التكسير البارد. |
| التيتانيوم (ل) / نيوبيوم (ملحوظة) | أشكال TIC/NBC مستقرة بدلاً من cr₂₃c₆, منع التوعية. | يحسن قابلية لحام الدرجات المستقرة (على سبيل المثال, 321, 347); يقلل من تدهور HAZ. |
| نتروجين (ن, 0.01-0.25%) | يقوي مراحل أوستنيت و دوبلكس; يزيد من مقاومة تأليف. | يساعد على التحكم في توازن الفريت في اللحامات المزدوجة; الزائد ن (>0.25%) قد يسبب المسامية. |
الهياكل البلورية وتأثيرها
- أوستنيت (لجنة الاتصالات الفيدرالية): صلابة عالية, ليونة جيدة, وقابلية اللحام ممتازة. لكن, التراكيب الأوستنية بالكامل عرضة ل تكسير ساخن بسبب انخفاض نطاق التصلب.
- الفريت (نسخة مخفية الوجهة): مقاومة جيدة للتكسير الساخن ولكن ليونة محدودة ومتانة في المنطقة المتأثرة بالحرارة (المخاطر). نمو الحبوب أثناء اللحام يمكن أن يحتضن الفولاذ الفيريريك.
- martensite (الفريق القتالي): صعب جدا وهش, خاصة إذا كان ارتفاع الكربون موجودًا. يميل اللحام إلى إنشاء تشققات ما لم يتم تطبيق مسبقات التسخين وبعد ما بعد الحرب.
- دوبلكس (مختلطة FCC + نسخة مخفية الوجهة): مزيج من الفريت والأوستنيت يوفر كل من القوة والتآكل مقاومة, لكن التحكم الدقيق في مدخلات الحرارة أمر بالغ الأهمية للحفاظ على توازن الطور ~ 50/10.
4. قابلية لحام الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي (300 مسلسل)
الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي - خاصة 300 مسلسل (304, 304ل, 316, 316ل, 321, 347)- هي أكثر الفولاذ المقاوم للصدأ استخدامًا على نطاق واسع بسبب مقاومة ممتازة للتآكل, ليونة, والمتانة.
هم عموما الأسرة الأكثر قابلية اللحام المقاوم للصدأ, شرح استخدامهم على نطاق واسع في تجهيز الأغذية, النباتات الكيميائية, زيت & غاز, البحرية, والتطبيقات المبردة.
لكن, هُم بنية بلورية أوستنيكية بالكامل و التمدد الحراري العالي جلب تحديات لحام محددة تتطلب التحكم الدقيق.
تحديات اللحام الرئيسية
| تحدي | توضيح | استراتيجيات التخفيف |
| تكسير ساخن | التصلب الوليس الكامل (A-mode) يخلق قابلية لتكسير التصلب في معدن اللحام. | استخدم المعادن الحشو مع محتوى الفريت الصغير (ER308L, ER316L); السيطرة على معدل تصلب تجمع اللحام. |
| التحسس (هطول كربيد) | يتشكل cr₂₃c at حدود الحبوب بين 450-850 درجة مئوية إذا كان الكربون >0.03%, تقليل مقاومة التآكل. | استخدام الدرجات منخفضة الكربون (304ل, 316ل) أو الدرجات المستقرة (321, 347); الحد من درجة حرارة interpass ≤150-200 درجة مئوية. |
| تشويه & الإجهاد المتبقي | يتوسع الفولاذ الأوستنيتي بنسبة 50 ٪ أكثر من فولاذ الكربون; يركز الموصلية الحرارية المنخفضة على الحرارة. | تسلسل اللحام المتوازن, التثبيت المناسب, انخفاض درجة حرارة المدخلات. |
| المسامية | قد يشكل امتصاص النيتروجين أو تلوثه في تجمع اللحام جيوب الغاز. | غازات محمية عالية الدقة (AR, AR + O₂); منع تلوث N₂. |
المواد الاستهلاكية لحام & اختيار الحشو
- المعادن الحشو المشتركة: ER308L (ل 304/304L), ER316L (ل 316/316L), ER347 (ل 321/347).
- توازن الفريت: مثالي FN (رقم الفريت) في اللحام المعدن: 3-10 لتقليل التكسير الساخن.
- حماية الغازات: الأرجون, أو AR + 1-2 ٪ O₂; AR + يمزج عن تحسين الاختراق في أقسام أكثر سمكا.
ملاءمة عملية اللحام
| عملية | ملاءمة | ملحوظات |
| GTAW (تيج) | ممتاز | تحكم دقيق; مثالي للجدران الرقيقة أو المفاصل الحرجة. |
| GMAW (أنا) | جيد جدًا | إنتاجية أعلى; يتطلب تحكم التدريع الجيد. |
| SMAW (يلزق) | جيد | متنوع القدرات; استخدام أقطاب كهربائية منخفضة الهيدروجين. |
| فكاو | جيد | مثمر للأقسام السميكة; يتطلب إزالة خبث دقيق. |
| الليزر/EB | ممتاز | تشويه منخفض, دقة عالية; تستخدم في الصناعات المتقدمة. |
5. قابلية لحام الفولاذ المقاوم للصدأ فيريتيك (400 مسلسل)
الفولاذ المقاوم للصدأ الفيريريك, في المقام الأول 400 درجات سلسلة مثل 409, 430, و 446, تتميز ب مكعب متمركز حول الجسم (نسخة مخفية الوجهة) الهيكل البلوري.
يتم استخدامها على نطاق واسع في أنظمة عادم السيارات, المكونات المعمارية الزخرفية, والمعدات الصناعية بسبب مقاومة التآكل المعتدلة, الخصائص المغناطيسية, وتكلفة أقل مقارنة بدرجات أوستنيكية.
بينما يمكن لحام الفولاذ المقاوم للصدأ فيريتيك, هُم قابلية اللحام محدودة أكثر بالمقارنة مع درجات الأوستينية.
مزيج من ليونة منخفضة, التمدد الحراري العالي, ونمو الحبوب الخشنة في المنطقة المتأثرة بالحرارة (المخاطر) يقدم تحديات محددة.
تحديات اللحام الرئيسية
| تحدي | توضيح | استراتيجيات التخفيف |
| هشاشة / صلابة منخفضة | الفولاذ الفيريريتيك بطبيعته أقل دكتايل; يمكن أن تصبح HAZ هشة بسبب نمو الحبوب. | الحد من مدخلات الحرارة, استخدم أقسام رقيقة أو لحام متقطع; تجنب التبريد السريع. |
| تشويه / الإجهاد الحراري | معامل التمدد الحراري ~ 10-12 ميكرون/م · درجة مئوية; أقل من أوستنيتي ولكن لا يزال مهمًا. | قبل الانحناء, التثبيت المناسب, وتسلسل اللحام الخاضع للرقابة. |
| تكسير (بارد / بمساعدة الهيدروجين) | قد تتشكل الهياكل التي تشبه martensite في بعض الفيريريتات العالية C.; يمكن للهيدروجين من الرطوبة أن يحفز التكسير. | سخن (150-200 درجة مئوية) لأقسام أكثر سمكا; استخدم الأقطاب الجافة وغازات التدريع المناسبة. |
| تقليل مقاومة التآكل في HAZ | يمكن أن يقلل غزارة الحبوب واستنفاد عناصر السبائك محليا من مقاومة التآكل. | قلل من مدخلات الحرارة وتجنب التعرض لما بعد الدفعة لنطاق درجة حرارة التوعية (450-850 درجة مئوية). |
المواد الاستهلاكية لحام & اختيار الحشو
- المعادن الحشو المشتركة: ER409L ل 409, ER430L ل 430.
- اختيار الحشو: تطابق المعدن الأساسي لتجنب التكوين المفرط في الفريت أو بين المناميل في اللحامات.
- حماية الغازات: الأرجون أو AR + 2% O₂ لحام التنغستن القوس الغاز (GTAW) أو لحام القوس المعدني الغاز (GMAW).
ملاءمة عملية اللحام
| عملية | ملاءمة | ملحوظات |
| GTAW (تيج) | جيد جدًا | التحكم الدقيق للحرارة, مثالي للأقسام الرقيقة. |
| GMAW (أنا) | جيد | مناسبة للإنتاج; يتطلب حماية الغاز تحسين. |
| SMAW (يلزق) | معتدل | استخدام أقطاب هيدروجين منخفضة; خطر الإصابة. |
| فكاو / الليزر | محدود | قد تتطلب التسخين; خطر التكسير في أقسام أكثر سمكا. |
6. قابلية لحام الفولاذ المقاوم للصدأ مارتينيسيتي (400 مسلسل)
الفولاذ المقاوم للصدأ مارتينيسيتي, عادة 410, 420, 431, نكون عالية القوة, سبائك قابلة للتصلب تتميز محتوى عالي الكربون وربع رباعي يركز على الجسم (الفريق القتالي) هيكل مارتينيسيتي.
تستخدم هذه الفولاذ على نطاق واسع في شفرات التوربينات, مهاوي المضخة, أدوات المائدة, مكونات الصمام, وأجزاء الفضاء الجوي, حيث تكون القوة والارتداء أمرًا بالغ الأهمية.
الفولاذ المقاوم للصدأ مارتينيسيتي تعتبر تحديا للحام بسبب الميل إلى التكوين الصعب, الهياكل المجهرية الهشة في المنطقة المتأثرة بالحرارة (المخاطر), مما يزيد من خطر التكسير البارد وخفض المتانة.
تحديات اللحام الرئيسية
| تحدي | توضيح | استراتيجيات التخفيف |
| التكسير البارد / تكسير بمساعدة الهيدروجين | أشكال martensite الصلبة في haz, عرضة للتكسير إذا كان الهيدروجين موجودًا. | سخن 150-300 درجة مئوية; استخدام أقطاب كهربائية منخفضة الهيدروجين; التحكم في درجة الحرارة Interpass. |
| صلابة في HAZ | التبريد السريع ينتج صلابة عالية (الجهد العالي > 400), مما يؤدي إلى هشاشة. | تقرع ما بعد الدفعة عند 550-650 درجة مئوية لاستعادة ليونة وتقليل الصلابة. |
| تشويه & الإجهاد المتبقي | يولد التمدد الحراري العالي وتحول الطور السريع الإجهاد المتبقي. | التثبيت المناسب, تسلسل اللحام المتوازن, ومدخلات الحرارة التي يتم التحكم فيها. |
| حساسية التآكل | قد تعاني HAZ من تقليل مقاومة التآكل, خاصة في البيئات الرطبة أو التي تحتوي على كلوريد. | حدد درجات مارتينيت مقاومة للتآكل; تجنب نطاق درجة حرارة التوعية. |
المواد الاستهلاكية لحام & اختيار الحشو
- المعادن الحشو المشتركة: IS410, ER420, ER431, يتطابق مع درجة المعادن الأساسية.
- سخن و interpass: 150-300 درجة مئوية اعتمادًا على السمك ومحتوى الكربون.
- حماية الغازات: الأرجون أو AR + 2% انه ل gtaw; جاف, أقطاب منخفضة الهيدروجين ل Smaw.
ملاءمة عملية اللحام
| عملية | ملاءمة | ملحوظات |
| GTAW (تيج) | جيد جدًا | تحكم دقيق; موصى به لمكونات المقطع الحرجة أو الرقيقة. |
| GMAW (أنا) | معتدل | يتطلب إدخال حرارة منخفضة; قد تحتاج إلى التسخين على أقسام أكثر سمكا. |
| SMAW (يلزق) | معتدل | استخدام أقطاب هيدروجين منخفضة; الحفاظ على التسخين. |
| الليزر / لحام EB | ممتاز | التدفئة المترجمة يقلل من حجم الخطر ومخاطر التكسير. |
اعتبارات الأداء بعد الليباد
| جانب الأداء | الملاحظات بعد اللحام المناسب | الآثار العملية |
| القوة الميكانيكية | يمكن أن تتطابق اللحامات في قوة الشد المعدنية بعد التخفيف بعد الولادة; قد يكون له HAZ المعزول صلابة >400 الجهد العالي. | المكونات تحقق القوة المطلوبة وارتداء المقاومة بعد التدفق; تجنب التحميل مباشرة بعد اللحام. |
| ليونة & صلابة | انخفض قليلا في HAS المعبأة; استعادة بعد التخفيف. | حاسمة للأجزاء المعرضة للتأثير مثل مهاوي المضخة والصمامات. |
| مقاومة التآكل | انخفض محليا في HAZ إذا لم يكن خففة بشكل صحيح; عمومًا معتدلة لدرجات Martensitic. | مناسبة لبيئات التآكل منخفضة إلى معتدلة; استخدم الطلاء الواقي إذا لزم الأمر. |
| خدمة الخدمة & متانة | يضمن تقعري بعد الدفعة الاستقرار على المدى الطويل; قد تتساقط اللحامات غير المستقرة تحت الضغط أو التحميل الدوري. | يعد المعالجة الحرارية بعد الحرب إلزاميًا للمكونات الحرجة للسلامة. |
7. قابلية لحام الفولاذ المقاوم للصدأ دوبلكس (2000 مسلسل)
دوبلكس فولاذ مقاوم للصدأ (DSS), يشار إليها عادة 2000 مسلسل (على سبيل المثال, 2205, 2507), نكون سبائك مرحلة مزدوجة تحتوي على تقريبا 50% الأوستينيت و 50% الفريت.
هذا المزيج يوفر قوة عالية, مقاومة ممتازة للتآكل, وصلابة جيدة, جعلها مثالية ل المعالجة الكيميائية, النفط البحري & غاز, محطات تحلية المياه, والتطبيقات البحرية.
في حين أن الفولاذ المزدوج يوفر مزايا كبيرة على الدرجات الأوستنية أو الفيريتية, هُم قابلية اللحام أكثر حساسية بسبب الحاجة إلى الحفاظ على نسبة متوازنة الفريت-أوستنيت وتجنب تشكيل مراحل intermetallic (سيجما, تشي, أو نيتريدات الكروم).
تحديات اللحام الرئيسية
| تحدي | توضيح | استراتيجيات التخفيف |
| الخلل في الفريت - أوستنتيت | الفريت الزائد يقلل من المتانة; الزائد الأوستينيت يقلل من مقاومة التآكل. | السيطرة على مدخلات الحرارة ودرجة حرارة Interpass; حدد معدن الحشو المناسب مع مطابقة تكوين دوبلكس. |
| تشكيل المرحلة intermetallic | قد تتشكل مراحل Sigma أو CHI عند 600-1000 درجة مئوية, التسبب في انتقام وتقليل مقاومة التآكل. | تقليل أوقات مدخلات الحرارة وأوقات التبريد; تجنب إعادة تسخين متعددة; تبريد سريع ما بعد الليد. |
| تكسير ساخن في معدن اللحام | يزداد الفولاذ المزدوج في المقام الأول كصيد الفريت; كميات صغيرة من الأوستينيت مطلوبة لمنع التكسير. | استخدم حشو المعادن المصممة للحام المزدوج (ernicrmo-3 أو ما شابه); الحفاظ على عدد الفريت (fn) 30-50. |
| تشويه & الإجهاد المتبقي | التوسع الحراري المعتدل; يركز الموصلية المنخفضة على الحرارة في منطقة اللحام. | تسلسل التثبيت واللحام المتوازن; interpass درجة الحرارة ≤150-250 درجة مئوية. |
المواد الاستهلاكية لحام & اختيار الحشو
- المعادن الحشو المشتركة: ER2209, ER2594, أو الحشو المزدوج المزدوج.
- رقم الفريت (fn) يتحكم: FN 30-50 في معدن اللحام من أجل الصلابة الأمثل ومقاومة التآكل.
- حماية الغازات: الأرجون النقي لـ GTAW; AR + إضافات صغيرة من N₂ (0.1-0.2 ٪) يمكن استخدامها لتحقيق الاستقرار في أوستنيت.
ملاءمة عملية اللحام
| عملية | ملاءمة | ملحوظات |
| GTAW (تيج) | ممتاز | السيطرة العالية على مدخلات الحرارة وتوازن الطور; المفضل للأنابيب والسفن الحرجة. |
| GMAW (أنا) | جيد جدًا | مناسبة للإنتاج; التحكم في سرعة اللحام ودرجة الحرارة المتصلية بعناية. |
| SMAW (يلزق) | معتدل | إنتاجية منخفضة; يتطلب أقطاب منخفضة الهيدروجين المتوافقة مع المزدوجة. |
| الليزر / لحام EB | ممتاز | التدفئة المترجمة يقلل من HAS; يحافظ على توازن الفريت أوستنايت. |
اعتبارات الأداء بعد الليباد
| جانب الأداء | الملاحظات بعد اللحام المناسب | الآثار العملية |
| القوة الميكانيكية | قوة الشد المعدنية اللحام عادة 620-720 ميجا باسكال; HAZ أقل قليلاً ولكن في غضون 90-95 ٪ من المعدن الأساسي. | يسمح بالاستخدام في أنابيب الضغط العالي والتطبيقات الهيكلية; يحتفظ قوة فائقة على الفولاذ الأوستنيتي. |
| ليونة & صلابة | جيد, صلابة التأثير >100 J في درجة حرارة الغرفة إذا تم التحكم في محتوى الفريت. | مناسبة لبيئات النباتات البحرية والكيميائية; يتجنب الفشل الهش في HAZ. |
| مقاومة التآكل | مقاومة التآكل وتآكل الشقوق مماثلة للمعادن الأساسية (pren 35-40 ل 2205, 2507). | موثوقة في البيئات الغنية بالكلوريد والحمضية; يضمن حياة الخدمة طويلة الأجل. |
| خدمة الخدمة & متانة | المفاصل المزدوجة الملحومة بشكل صحيح تقاوم التآكل بين الخلايا وتآكل الإجهاد. | موثوقية عالية للبحر الحرجة, كيميائية, وتطبيقات تحلية المياه. |
8. قابلية لحام هطول الأمطار (الرقم الهيدروجيني) الفولاذ المقاوم للصدأ
هطول التصلب الفولاذ المقاوم للصدأ, مثل 17-4 الرقم الهيدروجيني, 15-5 الرقم الهيدروجيني, و 13-8 شهر, نكون سبائك مارتينيسيتي أو شبه توهائية تعزز من خلال هطول الأمطار الخاضع للرقابة من المراحل الثانوية (على سبيل المثال, نحاس, نيوبيوم, أو مركبات التيتانيوم).
يجمعون قوة عالية, مقاومة التآكل المعتدلة, وصلابة ممتازة, جعلها مثالية ل الفضاء الجوي, دفاع, كيميائية, وتطبيقات ميكانيكية عالية الأداء.
لحام الـ PH الفولاذ المقاوم للصدأ تحديات فريدة, كما آلية تصلب هطول الأمطار منزعج من الدورة الحرارية, يحتمل أن يؤدي إلى تليين في المنطقة المتأثرة بالحرارة (المخاطر) أو فقدان القوة في معدن اللحام.
تحديات اللحام الرئيسية
| تحدي | توضيح | استراتيجيات التخفيف |
| هاز تليين | يترسب (على سبيل المثال, النحاس, ملحوظة) تذوب أثناء اللحام, تقليل الصلابة والقوة محليا. | معالجة حرارة ما بعد الدفعة (حل + شيخوخة) لاستعادة الخصائص الميكانيكية. |
| التكسير البارد | قد يكون هيكل martensitic في HAZ صعبًا وهشًا; الضغوط المتبقية من اللحام تفاقم التكسير. | سخن 150-250 درجة مئوية; أقطاب منخفضة الهيدروجين; درجة حرارة interpass التي تسيطر عليها. |
| تشويه & الإجهاد المتبقي | التوسع الحراري المعتدل; الدورات الحرارية يمكن أن تحفز التزييف والإجهاد المتبقي في أقسام رقيقة. | التثبيت المناسب, انخفاض درجة حرارة المدخلات, تسلسل لحام متوازن. |
| تقليل مقاومة التآكل | قد يقلل التليين المحلي وتغيير هطول الأمطار من مقاومة التآكل, لا سيما في المناطق القديمة أو المفرطة. | استخدم حل الحل بعد الدقة; السيطرة على مدخلات الحرارة لحام. |
المواد الاستهلاكية لحام & اختيار الحشو
- حشو المعادن: مطابقة لقاعدة المعادن (على سبيل المثال, ER630 ل 17-4 الرقم الهيدروجيني).
- سخن درجة الحرارة وترابط: 150-250 درجة مئوية اعتمادًا على السمك والصف.
- حماية الغازات: الأرجون أو AR + يمزج عن GTAW; جاف, أقطاب منخفضة الهيدروجين ل Smaw.
ملاءمة عملية اللحام
| عملية | ملاءمة | ملحوظات |
| GTAW (تيج) | ممتاز | التحكم الدقيق للحرارة; مثالي للقسمة الرقيقة, شديد الأهمية, أو مكونات الطيران. |
| GMAW (أنا) | جيد جدًا | إنتاجية أعلى; مطلوبة إدارة مدخلات الحرارة الدقيقة. |
| SMAW (يلزق) | معتدل | يتطلب أقطاب هيدروجين منخفضة; محدودة للأقسام الرقيقة. |
| الليزر / لحام EB | ممتاز | يقلل من عرض الخطر والتأثير الحراري; يحفظ البنية المجهرية المعدنية الأساسية. |
مثال بيانات ما بعد الدقة:
| درجة | عملية اللحام | قوة الشد (MPa) | صلابة (لجنة حقوق الإنسان) | ملحوظات |
| 17-4 الرقم الهيدروجيني | GTAW | 1150 (قاعدة: 1180) | 30-32 | بعد الشيخوخة إلزامي; هاز تليين استعادة. |
| 15-5 الرقم الهيدروجيني | GMAW | 1120 (قاعدة: 1150) | 28-31 | عالية الصلابة ومقاومة التآكل التي يتم الحفاظ عليها بعد الشيخوخة. |
| 13-8 شهر | GTAW | 1200 (قاعدة: 1220) | 32-34 | مكونات الفضاء عالي القوة; لحام خاضع للرقابة. |
9. ملخص لحام المقارن
| وجه | الأوستنيتي (300 مسلسل) | الحديدي (400 مسلسل) | مارتنسيتي (400 مسلسل) | دوبلكس (2000 مسلسل) | تصلب هطول الأمطار (الرقم الهيدروجيني) |
| الدرجات التمثيلية | 304, 304ل, 316, 316ل, 321, 347 | 409, 430, 446 | 410, 420, 431 | 2205, 2507 | 17-4 الرقم الهيدروجيني, 15-5 الرقم الهيدروجيني, 13-8 شهر |
| قابلية اللحام الميكانيكية | ممتاز; HAZ يحتفظ ليونة | معتدل; ليونة أقل, يمكن أن يكون هاز هشا | معتدل; خطر كبير من التكسير البارد | جيد; القوة التي يتم الحفاظ عليها عادة | معتدلة للتحدي; هاز تليين |
| مقاومة التآكل ما بعد اليرداد | ممتاز; الدرجات المنخفضة الكربون/المستقرة تمنع التوعية | جيد; قد يتم تقليلها محليًا إذا كانت مدخلات الحرارة مفرطة | معتدل; قد يتم تخفيض محلي في HAZ | ممتاز; الحفاظ على توازن الفريت - أوستنايت | معتدل; تم ترميمه بعد معالجة الحرارة بعد الينبريد |
| تحديات قابلية اللحام | تكسير ساخن, تشويه, المسامية | الحبوب الخشبية, تكسير, هش | Hard Martensitic HAZ, التكسير البارد | الفريت/اختلال أوستنيت, تشكيل المرحلة intermetallic | هاز تليين, الإجهاد المتبقي, تقليل المتانة |
| اعتبارات النموذجية بعد الولادة | الحد الأدنى من التسخين; درجة الحرارة المنخفضة; حل اختياري الصلب | سخن للأقسام السميكة; مدخلات الحرارة التي تسيطر عليها | مسخن وأقطاب منخفضة الهيدروجين; إلزامي ما بعد الدفء | التحكم في مدخلات الحرارة; interpass ≤150-250 درجة مئوية; اختيار المعادن الحشو | سخن, أقطاب منخفضة الهيدروجين, حل إلزامي ما بعد الليباد + شيخوخة |
| التطبيقات | طعام, فارما, النباتات الكيميائية, البحرية, المبردة | عوادم السيارات, لوحات معمارية, المكونات الصناعية عالية الإيقاع | مكونات الصمام, مهاوي, أجزاء المضخة, الفضاء الجوي | في الخارج, النباتات الكيميائية, تحلية المياه, البحرية | الفضاء الجوي, دفاع, مضخات عالية الأداء, الأدوات الجراحية |
الملاحظات الرئيسية:
- الفولاذ الأوستنيتي المقاوم للصدأ هي الأكثر تسامحا, عرض قابلية لحام ممتازة مع الحد الأدنى من الاحتياطات.
- الدرجات الفيريتية أكثر حساسية ل هشاشة ونمو الحبوب, تتطلب إدارة مدخلات الحرارة الدقيقة.
- الفولاذ مارتينيسيتي يحتاج تسخين وتخفيف ما بعد اليرداد لمنع التكسير البارد واستعادة المتانة.
- فولاذ دوبلكس يتطلب السيطرة على الطور الدقيق لتجنب اللحامات الغنية بالفريت أو الهشة مع الحفاظ على مقاومة التآكل.
- الرقم الهيدروجيني الفولاذ المقاوم للصدأ يجب أن يخضع علاج الحلول بعد اليدافع والشيخوخة لاستعادة القوة والصلابة.
10. خاتمة
قابلية اللحام من الفولاذ المقاوم للصدأ يمتد طيفًا - من الدرجات الذراعية القابلة لحامها إلى الفولاذ الصعب.
بينما يمكن لحام معظم الدرجات بنجاح, يتوقف النجاح على فهم السلوك المعدني, التقديم إجراءات اللحام المناسبة, وأداء ضروري قبل- أو معالجات حرارة ما بعد الدفعة.
للمهندسين والمصنعين, قابلية اللحام لا تتعلق بالانضمام فحسب ، بل يتعلق بالحفاظ على مقاومة التآكل, قوة, وخدمة الحياة.
اختيار حشو دقيق, إدارة مدخلات الحرارة, والالتزام بالرموز يضمن أن مكونات الفولاذ المقاوم للصدأ تلبي توقعات التصميم ودورة الحياة.
الأسئلة الشائعة
لماذا 316L أكثر قابلية اللحام من 316 الفولاذ المقاوم للصدأ?
316L لديه محتوى كربون أقل (C ≤0.03 ٪ مقابل. C ≤0.08 ٪ ل 316), الذي يقلل بشكل كبير من خطر التوعية.
أثناء اللحام, 316أعلى الكربون يشكل كربيد cr₂₃c₆ عند حدود الحبوب (استنفاد كر), مما يؤدي إلى تآكل بين الحبيبية.
316L’S منخفض الكربون يمنع هذا, مع 95% معدل النجاح في اختبار ASTM A262 IGC مقابل. 50% ل 316.
هل تتطلب الفولاذ المقاوم للصدأ فيريريك التسخين المسبق?
لا - الفولاذ المقاوم للصدأ (409, 430) لديك محتوى منخفض الكربون, لذا فإن التسخين غير ضروري لمنع تكسير البرد.
لكن, تلبيس ما بعد اليرتب (700-800 درجة مئوية) ينصح بإعادة تبلور حبيبات HAZ الكبيرة, استعادة ليونة ومتانة (يزيد من تأثير الطاقة بنسبة 40-50 ٪).
يستطيع 17-4 يتم لحام الفولاذ المقاوم للصدأ للـ?
من الناحية الفنية, ولكن سيتم تخفيف HAZ بشكل كبير (تنخفض قوة الشد من 1,150 الآلام والكروب الذهنية ل 750 MPA لـ H900 Dember).
لتطبيقات الحمل (على سبيل المثال, أقواس الفضاء), حل ما بعد اليدع الصلب (1,050درجة مئوية) + إعادة الشيخوخة (480درجة مئوية) إلزامي لإصلاح رواسب النحاس, استعادة 95% من قوة المعدن الأساسي.
أي عملية لحام هي الأفضل بالنسبة للفولاذ المقاوم للصدأ الأوستينيتي (1-3 ملم)?
GTAW (تيج) مثالي - إدخال حرارة منخفضة (0.5-1.5 كيلو جول/مم) يقلل من حجم الخطر ومخاطر التوعية, في حين أن التحكم الدقيق للقوس ينتج عالي الجودة, اللحامات المنخفضة الإرشاد.
استخدم قطب التنغستن 1-2 مم, أرجون حماية الغاز (99.99% نقي), وسرعة السفر 100-150 مم/دقيقة للحصول على النتائج المثلى.
