1. Uvod
Zavarivanje nehrđajućeg čelika je rutina u industriji, ali kako pitanjima: svaka nehrđajuća grupa (austenitski, feritski, dupleks, martenzit, precipitacijsko otvrdnjavanje, i visokolegirane kvalitete) donosi različita metalurška ponašanja koja određuju izbor procesa, legura punila, toplinski unos, prije/post tretmana, i inspekcijski režimi.
Uz točan odabir procesa i kontrole—zaštitni plin, toplinski unos, filler match, međuprolazna temperatura i odgovarajuće čišćenje nakon zavarivanja—većina vrsta može se zavarivati kako bi se osigurala pouzdana čvrstoća i otpornost na koroziju.
Pogrešno primijenjene prakse, međutim, dovesti do vrućeg pucanja, senzibilizacija, krtost ili neprihvatljiva svojstva korozije.
2. Zašto je zavarljivost važna za nehrđajuće čelike
Nehrđajući čelikVrijednost leži u njegovom jedinstvenom dvostrukom obećanju: otpor korozije (iz njegovog sloja oksida bogatog kromom) i konstrukcijsku pouzdanost (od njegovih prilagođenih mehaničkih svojstava).
U industrijama kao što su naftna & plin, stvaranje energije, kemijska obrada, konstrukcija, i oprema za hranu, većina nehrđajućih komponenti zahtijeva zavarivanje tijekom izrade, montaža, ili popravak.
Zavarljivost nije samo "proizvodna pogodnost" - to je ključ koji osigurava da ovo obećanje bude istinito u zavarenim komponentama.
Loša zavarljivost potkopava temeljne funkcije nehrđajućeg čelika, što dovodi do katastrofalnih kvarova, pretjerani troškovi, i nepoštivanje industrijskih standarda.
3. Ključni metalurški temelji zavarljivosti nehrđajućeg čelika
Zavarljivost nehrđajućeg čelika u osnovi je kontrolirana njihovim kemijski sastav i kristalna struktura.
Legirajući elementi ne samo da definiraju otpornost na koroziju, već također određuju kako se nehrđajući čelici ponašaju pod toplinskim ciklusima zavarivanja.
Utjecaj legirajućih elemenata
| Legirajući element | Uloga u osnovnom metalu | Utjecaj na zavarljivost |
| Krom (CR, 10.5–30%) | Stvara pasivni Cr₂O₃ film za otpornost na koroziju. | Visok Cr povećava rizik od vrućih pukotina; Cr karbid (Cr₂₃c₆) oborina uzrokuje senzibilizaciju ako C > 0.03%. |
| Nikla (U, 0–25%) | Stabilizira austenit (poboljšava duktilnost, žilavost). | Visok Ni (>20%, Npr., 310S) povećava rizik od vrućih pukotina; nizak Ni u feritima smanjuje duktilnost u ZUT. |
| Molibden (Mokar, 0–6%) | Povećava otpornost na udubljenje (povisuje vrijednosti PREN-a). | Nema izravnih problema sa zavarljivošću; održava otpornost na koroziju ako je unos topline kontroliran. |
| Ugljik (C, 0.01–1,2%) | Ojačava martenzitne čelike; utječe na senzibilizaciju. | >0.03% u austenitnoj → taloženje karbida i interkristalna korozija; >0.1% u martenzitnoj → opasnost od hladnog pucanja. |
| Titanijum (Od) / Niobij (NB) | Tvori stabilni TiC/NbC umjesto Cr₂3C₆, Sprječavanje osjetljivosti. | Poboljšava zavarljivost stabiliziranih vrsta (Npr., 321, 347); smanjuje razgradnju HAZ-a. |
| Dušik (N, 0.01–0,25%) | Jača austenit i duplex faze; povećava otpornost na piting. | Pomaže u kontroli ravnoteže ferita u dvostranim zavarima; višak N (>0.25%) može uzrokovati poroznost. |
Kristalne strukture i njihov utjecaj
- Austenit (FCC): Visoka žilavost, dobra duktilnost, i izvrsna zavarivost. Međutim, potpuno austenitne kompozicije su sklone vruće pucanje zbog njihovog malog raspona skrućivanja.
- Ferit (BCC): Dobra otpornost na vruće pucanje, ali ograničena duktilnost i žilavost u zoni utjecaja topline (Haz). Rast zrna tijekom zavarivanja može izazvati krtost feritnih čelika.
- martenzit (BCT): Vrlo tvrda i lomljiva, posebno ako je prisutan visok ugljik. Zavarivanje ima tendenciju stvaranja pukotina osim ako se ne primijeni predgrijavanje i toplinska obrada nakon zavarivanja.
- Dupleks (mješoviti FCC + BCC): Kombinacija ferita i austenita nudi čvrstoću i otpornost na koroziju, ali precizna kontrola unosa topline ključna je za održavanje ravnoteže faza ~50/50.
4. Zavarljivost austenitnih nehrđajućih čelika (300 Niz)
Austenitni nehrđajući čelici—posebice 300 niz (304, 304L, 316, 316L, 321, 347)— su najčešće korišteni nehrđajući čelici zbog svojih izvrsna otpornost na koroziju, duktilnost, i žilavost.
Oni su općenito najzavarljivija obitelj nehrđajućeg čelika, objašnjavajući njihovu široku upotrebu u prerada hrane, kemijske biljke, ulje & plin, morski, i kriogene primjene.
Međutim, njihov potpuno austenitna kristalna struktura i visoka toplinska ekspanzija donose specifične izazove zavarivanja koji zahtijevaju pažljivu kontrolu.
Ključni izazovi zavarljivosti
| Izazov | Obrazloženje | Strategije ublažavanja |
| Vruće pucanje | Potpuno austenitno skrućivanje (A-način) stvara osjetljivost na pucanje skrućivanja u metalu šava. | Koristite metale za punjenje s malim sadržajem ferita (ER308L, ER316L); kontrola brzine skrućivanja bazena za zavarivanje. |
| Senzibilizacija (Oborine karbida) | Cr₂3C₆ nastaje na granicama zrna između 450–850 °C ako je ugljik >0.03%, smanjenje otpornosti na koroziju. | Koristite vrste s niskim udjelom ugljika (304L, 316L) ili stabilizirane ocjene (321, 347); granična međuprolazna temperatura ≤150–200 °C. |
| Izobličenje & Preostalo naprezanje | Austenitni čelici šire se ~50% više od ugljičnih čelika; niska toplinska vodljivost koncentrira toplinu. | Uravnotežene sekvence zavarivanja, pravilno učvršćivanje, mali unos topline. |
| Poroznost | Apsorpcija dušika ili onečišćenje u bazenu za zavarivanje može stvoriti plinske džepove. | Zaštitni plinovi visoke čistoće (Ar, Ar + O₂); spriječiti kontaminaciju N₂. |
Dodatni materijal za zavarivanje & Odabir punila
- Uobičajeni dodatni metali: ER308L (za 304/304L), ER316L (za 316/316L), ER347 (za 321/347).
- Feritna ravnoteža: Idealan FN (feritni broj) u metalu šava: 3–10 za smanjenje vrućih pukotina.
- Zaštitni plinovi: Argon, ili Ar + 1–2% O₂; Ar + On mješavine poboljšavaju prodiranje u debljim dijelovima.
Prikladnost procesa zavarivanja
| Proces | Pogodnost | Bilješke |
| GTAW (Sisav) | Izvrstan | Precizna kontrola; idealan za tanke zidove ili kritične fuge. |
| Odgajan (MI) | Vrlo dobar | Veća produktivnost; zahtijeva dobru kontrolu zaštite. |
| SMAW (Stick) | Dobro | Svestran; koristiti elektrode s niskim sadržajem vodika. |
| FCAW | Dobro | Produktivan za debele presjeke; zahtijeva pažljivo uklanjanje troske. |
| Laser/EB | Izvrstan | Niska distorzija, visoka preciznost; koristi u naprednim industrijama. |
5. Zavarljivost feritnih nehrđajućih čelika (400 Niz)
Feritni nehrđajući čelici, prvenstveno 400 serije ocjena takav 409, 430, i 446, karakteriziraju a tjelesno centriran kubik (BCC) kristalna struktura.
Naširoko se koriste u automobilski ispušni sustavi, dekorativne arhitektonske komponente, i industrijske opreme zbog njihovih umjerena otpornost na koroziju, magnetska svojstva, i niža cijena u usporedbi s austenitnim stupnjevima.
Dok se feritni nehrđajući čelici mogu zavarivati, njihov zavarljivost je ograničenija u usporedbi s austenitnim stupnjevima.
Kombinacija niska duktilnost, visoka toplinska ekspanzija, i rast grubog zrna u zoni utjecaja topline (Haz) donosi specifične izazove.
Ključni izazovi zavarljivosti
| Izazov | Obrazloženje | Strategije ublažavanja |
| Lomljivost / Niska žilavost | Feritni čelici su sami po sebi manje duktilni; HAZ može postati krt zbog rasta zrna. | Ograničite unos topline, koristiti tanke dijelove ili isprekidano zavarivanje; izbjegavajte brzo hlađenje. |
| Izobličenje / Toplinski stres | Koeficijent toplinskog širenja ~10–12 µm/m·°C; niži od austenitnog, ali još uvijek značajan. | Prebenda, pravilno učvršćivanje, i kontrolirani slijed zavarivanja. |
| Pucketanje (hladno / Uz pomoć vodika) | Strukture slične martenzitu mogu se formirati u nekim feritima s visokim C; vodik iz vlage može izazvati pucanje. | Prethodno zagrijte (150–200 °C) za deblje dijelove; koristite suhe elektrode i odgovarajuće zaštitne plinove. |
| Smanjena otpornost na koroziju u ZUT | Grubljenje zrna i smanjenje legiranih elemenata može lokalno smanjiti otpornost na koroziju. | Smanjite unos topline i izbjegavajte izlaganje temperaturnim rasponima osjetljivosti nakon zavarivanja (450–850 °C). |
Dodatni materijal za zavarivanje & Odabir punila
- Uobičajeni dodatni metali: ER409L za 409, ER430L za 430.
- Izbor punila: Uskladite osnovni metal kako biste izbjegli prekomjerno stvaranje ferita ili intermetala u zavarenim spojevima.
- Zaštitni plinovi: Argon ili Ar + 2% O₂ za zavarivanje s plinskim volframom (GTAW) ili plinsko elektrolučno zavarivanje (Odgajan).
Prikladnost procesa zavarivanja
| Proces | Pogodnost | Bilješke |
| GTAW (Sisav) | Vrlo dobro | Precizna kontrola topline, idealno za tanke dijelove. |
| Odgajan (MI) | Dobro | Pogodan za proizvodnju; zahtijeva optimizaciju zaštitnog plina. |
| SMAW (Stick) | Umjeren | Koristite elektrode s niskim udjelom vodika; rizik od krtosti ZUT-a. |
| FCAW / Laser | Ograničen | Može zahtijevati prethodno zagrijavanje; opasnost od pucanja u debljim dijelovima. |
6. Zavarljivost martenzitnih nehrđajućih čelika (400 Niz)
Martenzitni nehrđajući čelici, obično 410, 420, 431, jesu visoke čvrstoće, kaljive legure karakterizira visok sadržaj ugljika i tjelesno centrirani tetragonal (BCT) martenzitna struktura.
Ovi čelici imaju široku primjenu u turbinske lopatice, osovine pumpi, pribor za jelo, Komponente ventila, i dijelovi zrakoplovstva, gdje su čvrstoća i otpornost na trošenje kritični.
Martenzitni nehrđajući čelici su smatra se izazovnim za zavarivanje zbog njihovih sklonost formiranju tvrdih, krte mikrostrukture u zoni utjecaja topline (Haz), što povećava rizik od hladno pucanje i smanjena žilavost.
Ključni izazovi zavarljivosti
| Izazov | Obrazloženje | Strategije ublažavanja |
| Hladno pucanje / Krekiranje uz pomoć vodika | U ZUT-u nastaje tvrdi martenzit, osjetljiv na pucanje ako je prisutan vodik. | Zagrijte 150–300 °C; koristiti elektrode s niskim sadržajem vodika; kontrola međuprolazne temperature. |
| Tvrdoća u HAZ | Brzo hlađenje daje visoku tvrdoću (Hv > 400), leading to brittleness. | Post-weld tempering at 550–650 °C to restore ductility and reduce hardness. |
| Izobličenje & Preostalo naprezanje | High thermal expansion and rapid phase transformation generate residual stress. | Pravilno učvršćivanje, balanced welding sequences, and controlled heat input. |
| Osjetljivost korozije | HAZ may experience reduced corrosion resistance, especially in wet or chloride-containing environments. | Select corrosion-resistant martensitic grades; avoid sensitization temperature range. |
Dodatni materijal za zavarivanje & Odabir punila
- Uobičajeni dodatni metali: ER410, ER420, ER431, matched to base metal grade.
- Preheat and interpass: 150–300 °C depending on thickness and carbon content.
- Zaštitni plinovi: Argon ili Ar + 2% He for GTAW; suha, low-hydrogen electrodes for SMAW.
Prikladnost procesa zavarivanja
| Proces | Pogodnost | Bilješke |
| GTAW (Sisav) | Vrlo dobar | Precizna kontrola; recommended for critical or thin-section components. |
| Odgajan (MI) | Umjeren | Requires low heat input; may need preheating on thicker sections. |
| SMAW (Stick) | Umjeren | Koristite elektrode s niskim udjelom vodika; maintain preheat. |
| Laser / EB Welding | Izvrstan | Localized heating reduces HAZ size and cracking risk. |
Razmatranja izvedbe nakon zavarivanja
| Performance Aspect | Observations After Proper Welding | Praktične implikacije |
| Mehanička čvrstoća | Varovi mogu odgovarati vlačnoj čvrstoći osnovnog metala nakon kaljenja nakon zavarivanja; kao zavareni HAZ može imati tvrdoću >400 Hv. | Komponente postižu potrebnu čvrstoću i otpornost na habanje nakon kaljenja; izbjegavati opterećenje neposredno nakon zavarivanja. |
| Duktilnost & Žilavost | Neznatno smanjen u ZUT-u nakon zavarivanja; obnovljena nakon kaljenja. | Kritično za dijelove sklone udarcima poput osovina pumpi i ventila. |
| Otpor korozije | Smanjuje se lokalno u HAZ-u ako nije pravilno kaljen; općenito umjereno za martenzitne stupnjeve. | Prikladno za okruženja s niskom do umjerenom korozijom; po potrebi koristiti zaštitne premaze. |
| Održavanje života & Izdržljivost | Kaljenje nakon zavarivanja osigurava dugoročnu stabilnost; nekaljeni zavari mogu popucati pod stresom ili cikličkim opterećenjem. | Toplinska obrada nakon zavarivanja obavezna je za sigurnosno kritične komponente. |
7. Zavarljivost dupleks nehrđajućeg čelika (2000 Niz)
Duplex nehrđajući čelici (DSS), obično se nazivaju 2000 niz (Npr., 2205, 2507), jesu dvofazne legure koji sadrži približno 50% austenit i 50% ferit.
Ova kombinacija pruža visoka snaga, izvrsna otpornost na koroziju, i dobra žilavost, što ih čini idealnim za kemijska obrada, offshore oil & plin, biljke za desalinizaciju, i morske aplikacije.
Dok duplex čelici nude značajne prednosti u odnosu na austenitne ili feritne stupnjeve, njihov zavarljivost je osjetljivija zbog potrebe da se održavati uravnotežen omjer ferit-austenit i izbjeći nastanak intermetalne faze (sigma, chi, ili kromovi nitridi).
Ključni izazovi zavarljivosti
| Izazov | Obrazloženje | Strategije ublažavanja |
| Neravnoteža ferit-austenit | Višak ferita smanjuje žilavost; višak austenita smanjuje otpornost na koroziju. | Kontrolirajte ulaz topline i međuprolaznu temperaturu; odaberite odgovarajući dodatni metal s odgovarajućim duplex sastavom. |
| Stvaranje intermetalne faze | Sigma ili chi faze mogu nastati na 600–1000 °C, uzrokujući krtost i smanjenu otpornost na koroziju. | Smanjite unos topline i vrijeme hlađenja; izbjegavajte višestruka podgrijavanja; brzo hlađenje nakon zavarivanja. |
| Vruće pukotine u metalu šava | Duplex čelici skrućuju prvenstveno kao ferit; male količine austenita potrebne za sprječavanje pucanja. | Upotrijebite dodatni metal dizajniran za dvostrano zavarivanje (ERNiCrMo-3 ili slično); održavati feritni broj (FN) 30–50. |
| Izobličenje & Preostalo naprezanje | Umjereno toplinsko širenje; niska vodljivost koncentrira toplinu u zoni zavara. | Pravilno pričvršćivanje i uravnotežen redoslijed zavarivanja; međuprolazna temperatura ≤150–250 °C. |
Dodatni materijal za zavarivanje & Odabir punila
- Uobičajeni dodatni metali: ER2209, ER2594, ili dupleksno usklađena punila.
- Feritni broj (FN) kontrolirati: FN 30–50 u metalu šava za optimalnu žilavost i otpornost na koroziju.
- Zaštitni plinovi: Čisti argon za GTAW; Ar + mali dodaci N₂ (0.1–0,2%) mogu se koristiti za stabilizaciju austenita.
Prikladnost procesa zavarivanja
| Proces | Pogodnost | Bilješke |
| GTAW (Sisav) | Izvrstan | Visoka kontrola nad unosom topline i ravnotežom faza; poželjan za kritične cjevovode i posude. |
| Odgajan (MI) | Vrlo dobar | Pogodan za proizvodnju; pažljivo kontrolirajte brzinu zavarivanja i međuprolaznu temperaturu. |
| SMAW (Stick) | Umjeren | Niska produktivnost; zahtijeva duplex-kompatibilne elektrode s niskim udjelom vodika. |
| Laser / EB Welding | Izvrstan | Lokalizirano grijanje smanjuje ZUT; čuva ravnotežu ferit-austenit. |
Razmatranja izvedbe nakon zavarivanja
| Performance Aspect | Observations After Proper Welding | Praktične implikacije |
| Mehanička čvrstoća | Vlačna čvrstoća metala zavara obično je 620–720 MPa; HAZ nešto niži, ali unutar 90–95% osnovnog metala. | Omogućuje upotrebu u visokotlačnim cjevovodima i strukturnim primjenama; zadržava superiornu čvrstoću u odnosu na austenitne čelike. |
| Duktilnost & Žilavost | Dobro, žilavost utjecaja >100 J na sobnoj temperaturi ako je sadržaj ferita kontroliran. | Prikladno za okruženja offshore i kemijskih postrojenja; izbjegava krti slom u ZUT-u. |
| Otpor korozije | Otpornost na rupičastu i pukotinsku koroziju usporediva s običnim metalom (PREN 35–40 for 2205, 2507). | Pouzdan u okruženjima bogatim kloridima i kiselim sredinama; osigurava dugotrajan radni vijek. |
| Održavanje života & Izdržljivost | Ispravno zavareni dvostruki spojevi otporni su na interkristalnu koroziju i pucanje uslijed korozije na naprezanje. | Visoka pouzdanost za kritične offshore, kemijski, i primjene desalinizacije. |
8. Zavarljivost taložnog otvrdnjavanja (PH) Nehrđajući čelici
Nehrđajući čelici koji otvrdnjavaju taloženjem, takav 17-4 PH, 15-5 PH, i 13-8 Mokar, jesu martenzitne ili poluaustenitne legure ojačan kroz kontrolirano taloženje sekundarnih faza (Npr., bakar, niobij, ili spojeve titana).
Oni se kombiniraju visoka snaga, umjerena otpornost na koroziju, i izvrsnu žilavost, što ih čini idealnim za zrakoplovstvo, obrana, kemijski, i mehaničke primjene visokih performansi.
Zavarivanje PH nehrđajućih čelika predstavlja jedinstveni izazovi, kao termički ciklus poremeti mehanizam taloženog otvrdnjavanja, potencijalno dovodi do omekšavanje u zoni utjecaja topline (Haz) ili gubitak čvrstoće u metalu šava.
Ključni izazovi zavarljivosti
| Izazov | Obrazloženje | Strategije ublažavanja |
| ZUT Omekšavanje | Precipitati (Npr., Pokrajina, NB) otapaju se tijekom zavarivanja, lokalno smanjujući tvrdoću i čvrstoću. | Poslije toplinske obrade (otopina + starenje) za vraćanje mehaničkih svojstava. |
| Hladno pucanje | Martenzitna struktura u ZUT može biti tvrda i krta; zaostala naprezanja od zavarivanja pogoršavaju pucanje. | Zagrijte 150–250 °C; elektrode s niskim sadržajem vodika; kontrolirana međuprolazna temperatura. |
| Izobličenje & Preostalo naprezanje | Umjereno toplinsko širenje; toplinski ciklusi mogu izazvati savijanje i zaostalo naprezanje u tankim presjecima. | Pravilno učvršćivanje, mali unos topline, uravnotežen slijed zavarivanja. |
| Smanjenje otpornosti na koroziju | Lokalno omekšavanje i promijenjeno taloženje mogu smanjiti otpornost na koroziju, posebno u ostarjelim ili prestarjelim zonama. | Koristite otopinu nakon zavarivanja; kontrolirati unos topline za zavarivanje. |
Dodatni materijal za zavarivanje & Odabir punila
- Dodatni metali: Odgovara osnovnom metalu (Npr., ER630 za 17-4 PH).
- Predgrijavanje i temperatura međuprolaza: 150–250 °C ovisno o debljini i stupnju.
- Zaštitni plinovi: Argon ili Ar + On blenda za GTAW; suha, low-hydrogen electrodes for SMAW.
Prikladnost procesa zavarivanja
| Proces | Pogodnost | Bilješke |
| GTAW (Sisav) | Izvrstan | Precizna kontrola topline; idealno za tanke presjeke, kritičan, ili zrakoplovne komponente. |
| Odgajan (MI) | Vrlo dobar | Veća produktivnost; potrebno je pažljivo upravljanje unosom topline. |
| SMAW (Stick) | Umjeren | Zahtijeva elektrode s niskim sadržajem vodika; ograničeno za tanke dijelove. |
| Laser / EB Welding | Izvrstan | Smanjuje širinu ZUT-a i toplinski utjecaj; čuva mikrostrukturu osnovnog metala. |
Primjer podataka nakon zavarivanja:
| Razred | Postupak zavarivanja | Zatečna čvrstoća (MPA) | Tvrdoća (Hrc) | Bilješke |
| 17-4 PH | GTAW | 1150 (baza: 1180) | 30–32 | Obavezno starenje nakon zavarivanja; Ponovno je omekšavanje ZUT-a. |
| 15-5 PH | Odgajan | 1120 (baza: 1150) | 28–31 | Visoka žilavost i otpornost na koroziju održavaju se nakon starenja. |
| 13-8 Mokar | GTAW | 1200 (baza: 1220) | 32–34 | Zrakoplovne komponente visoke čvrstoće; kontrolirano zavarivanje kritično. |
9. Sažetak komparativne zavarljivosti
| Aspekt | Austenitski (300 Niz) | Feritni (400 Niz) | martenzitni (400 Niz) | Dupleks (2000 Niz) | Taloženje-Kaljenje (PH) |
| Reprezentativne ocjene | 304, 304L, 316, 316L, 321, 347 | 409, 430, 446 | 410, 420, 431 | 2205, 2507 | 17-4 PH, 15-5 PH, 13-8 Mokar |
| Mehanička zavarljivost | Izvrstan; HAZ zadržava duktilnost | Umjeren; niža duktilnost, HAZ može biti krt | Umjeren; visok rizik od hladnog pucanja | Dobro; snaga obično održavana | Umjereno do izazovno; ZUT omekšavanje |
| Otpornost na koroziju nakon zavarivanja | Izvrstan; niskougljični/stabilizirani razredi sprječavaju preosjetljivost | Dobro; može se lokalno smanjiti ako je unos topline pretjeran | Umjeren; može se lokalno smanjiti u HAZ-u | Izvrstan; održava ravnotežu ferit-austenit | Umjeren; obnovljena nakon toplinske obrade nakon zavarivanja |
| Izazovi zavarivosti | Vruće pucanje, izobličenje, poroznost | Grubljenje zrna, pucketanje, ZUT krtost | Tvrdi martenzitni HAZ, hladno pucanje | Neravnoteža ferit/austenit, stvaranje intermetalne faze | ZUT omekšavanje, zaostalo naprezanje, Smanjena žilavost |
| Tipična razmatranja nakon zavarivanja | Minimalno predgrijavanje; niska međuprolazna temperatura; izborno žarenje otopinom | Prethodno zagrijte za deblje dijelove; kontrolirani unos topline | Prethodno zagrijte elektrode s niskim udjelom vodika; obvezno kaljenje nakon zavarivanja | Kontrola unosa topline; međuprolaz ≤150–250 °C; odabir metala za punjenje | Prethodno zagrijte, elektrode s niskim sadržajem vodika, obvezno rješenje nakon zavarivanja + starenje |
| Prijava | Hrana, farmaceut, kemijske biljke, morski, kriogenika | Automobilski ispušni plinovi, arhitektonske ploče, visokotemperaturne industrijske komponente | Komponente ventila, osovine, dijelovi pumpe, zrakoplovstvo | Na obali, kemijske biljke, desalinizacija, morski | Zrakoplovstvo, obrana, pumpe visokih performansi, kirurški instrumenti |
Ključna zapažanja:
- Austenitni nehrđajući čelici najviše opraštaju, ponuda izvrsna zavarljivost uz minimalne mjere opreza.
- Feritni stupnjevi su osjetljiviji na lomljivost i rast zrna, zahtijeva pažljivo upravljanje unosom topline.
- Martenzitni čelici potreba predgrijavanje i kaljenje nakon zavarivanja kako bi se spriječilo hladno pucanje i vratila žilavost.
- Duplex čelici zahtijevati precizna kontrola faze kako bi se izbjegli varovi bogati feritom ili lomljivi spojevi uz zadržavanje otpornosti na koroziju.
- PH nehrđajući čelici mora proći obrada otopine nakon zavarivanja i starenje vratiti snagu i tvrdoću.
10. Zaključak
Zavarljivost nehrđajućeg čelika obuhvaća širok spektar—od visoko zavarljivih austenitnih razreda do izazovnih martenzitnih i PH čelika.
Dok većina se klasa može uspješno zavarivati, uspjeh ovisi o razumijevanju metalurško ponašanje, primjenom odgovarajuće postupke zavarivanja, i izvođenje potrebnih pre- ili toplinske obrade nakon zavarivanja.
Za inženjere i proizvođače, zavarljivost se ne odnosi samo na spajanje – radi se o očuvanju otpornosti na koroziju, jačina, i radni vijek.
Pažljiv odabir punila, upravljanje unosom topline, i poštivanje kodeksa osigurava da komponente od nehrđajućeg čelika ispunjavaju očekivanja dizajna i životnog ciklusa.
Česta pitanja
Zašto je 316L zavarljiviji od 316 nehrđajući čelik?
316L ima niži sadržaj ugljika (C ≤0,03% u odnosu na. C ≤0,08% za 316), što drastično smanjuje rizik od preosjetljivosti.
Tijekom zavarivanja, 316viši ugljik stvara Cr₂₃C₆ karbide na granicama zrna (iscrpljujući Cr), što dovodi do interkristalne korozije.
316L-ov nizak ugljik to sprječava, s a 95% prolaznost u ASTM A262 IGC ispitivanju u odnosu na. 50% za 316.
Trebaju li feritni nehrđajući čelici prethodno zagrijavati?
Ne—feritni nehrđajući čelici (409, 430) imaju nizak sadržaj ugljika, pa nije potrebno predgrijavanje kako bi se spriječilo hladno pucanje.
Međutim, žarenje nakon zavarivanja (700–800°C) preporučuje se rekristalizirati velika ZUT zrna, vraćanje duktilnosti i žilavosti (povećava energiju udarca za 40–50%).
Limenki 17-4 PH nehrđajući čelik može se zavarivati bez toplinske obrade nakon zavarivanja?
Tehnički da, ali ZUT će biti značajno omekšan (vlačna čvrstoća pada od 1,150 MPA do 750 MPa za temperaturu H900).
Za nosive primjene (Npr., zagrade za zrakoplovstvo), Poslije otopine žarenje (1,050° C) + ponovno starenje (480° C) je obavezan za reformu taloga bakra, obnavljajući 95% čvrstoće osnovnog metala.
Koji je postupak zavarivanja najbolji za tanki austenitni nehrđajući čelik (1–3 mm)?
GTAW (Sisav) je idealan—njegov mali unos topline (0.5–1,5 kJ/mm) smanjuje veličinu ZUT-a i rizik od preosjetljivosti, dok njegova precizna kontrola luka proizvodi visoku kvalitetu, varovi niske poroznosti.
Koristite volframovu elektrodu od 1–2 mm, zaštitni plin argon (99.99% čista), i brzinom kretanja 100–150 mm/min za optimalne rezultate.
