1. Pengenalan
Keluli tahan karat kimpalan adalah rutin dalam industri, tetapi yang bagaimana perkara: Setiap kumpulan tahan karat (Austenitic, Ferritic, dupleks, martensit, pemendakan pemendakan, dan gred aloi tinggi) membawa tingkah laku metalurgi yang berbeza yang menentukan pilihan proses, aloi pengisi, input haba, pra/selepas rawatan, dan rejim pemeriksaan.
Dengan pemilihan proses dan kawalan yang betul - gas -menyediakan gas, input haba, Perlawanan pengisi, suhu interpass dan gred pembersihan pasca kimpalan yang sesuai boleh dikimpal untuk memberikan kekuatan yang boleh dipercayai dan rintangan kakisan.
Amalan yang tidak disengajakan, Walau bagaimanapun, membawa kepada retak panas, pemekaan, pelengkap atau prestasi kakisan yang tidak boleh diterima.
2. Mengapa perkara penting untuk keluli tahan karat
Keluli tahan karatNilai terletak pada janji dwi yang unik: Rintangan kakisan (dari lapisan oksida yang kaya kromium) dan kebolehpercayaan struktur (dari sifat mekanikalnya yang disesuaikan).
Dalam industri seperti minyak & gas, penjanaan kuasa, pemprosesan kimia, pembinaan, dan peralatan makanan, Sebilangan besar komponen tahan karat memerlukan kimpalan semasa fabrikasi, pemasangan, atau pembaikan.
Kebolehkalasan bukan sekadar "kemudahan pembuatan" - ia adalah linchpin yang memastikan janji ini berlaku dalam komponen yang dikimpal.
Kebolehkalasan yang lemah melemahkan fungsi teras keluli tahan karat, membawa kepada kegagalan bencana, kos yang berlebihan, dan tidak mematuhi piawaian industri.
3. Asas Metalurgi Utama Kelewatan Keluli Tahan Karat
Ketidakhadiran keluli tahan karat secara asasnya dikawal oleh mereka Komposisi kimia dan struktur kristal.
Elemen Mengelosan Bukan Hanya Menentukan Rintangan Kakisan Tetapi juga Mengatasi Bagaimana Keluli Stainless Berlaku di bawah kitaran terma kimpalan.
Pengaruh elemen aloi
| Elemen aloi | Peranan dalam logam asas | Kesan ke atas kebolehkalasan |
| Chromium (Cr, 10.5-30%) | Borang filem pasif untuk rintangan kakisan. | CR Tinggi meningkatkan risiko retak panas; Cr Carbide (Cr₂₃c₆) hujan menyebabkan pemekaan jika c > 0.03%. |
| Nikel (Dalam, 0-25%) | Menstabilkan austenit (Meningkatkan kemuluran, ketangguhan). | Tinggi ni (>20%, Mis., 310S) Meningkatkan risiko retak panas; Ni rendah dalam ferit yang mengurangkan kemuluran dalam haz. |
| Molybdenum (Mo, 0-6%) | Meningkatkan rintangan pitting (Meningkatkan nilai pren). | Tidak ada masalah pemecahan langsung; mengekalkan rintangan kakisan jika input haba dikawal. |
| Karbon (C, 0.01-1.2%) | Menguatkan keluli martensit; mempengaruhi pemekaan. | >0.03% dalam austenitic → curbide hujan dan kakisan intergranular; >0.1% dalam martensit → risiko retak sejuk. |
| Titanium (Dari) / Niobium (Nb) | Borang stabil tic/nbc bukan cr₂₃c₆, mencegah pemekaan. | Meningkatkan kebolehkalasan gred stabil (Mis., 321, 347); mengurangkan kemerosotan HAZ. |
| Nitrogen (N, 0.01-0.25%) | Menguatkan fasa austenit dan dupleks; Meningkatkan rintangan pitting. | Membantu mengawal keseimbangan ferit dalam kimpalan dupleks; kelebihan n (>0.25%) boleh menyebabkan keliangan. |
Struktur kristal dan pengaruh mereka
- Austenite (FCC): Ketangguhan yang tinggi, Kemuluran yang baik, dan kebolehkalasan yang sangat baik. Walau bagaimanapun, komposisi austenit sepenuhnya terdedah kepada retak panas kerana julat pemejalan rendah mereka.
- Ferrite (BCC): Rintangan yang baik untuk retak panas tetapi kemuluran terhad dan ketangguhan di zon yang terjejas haba (Haz). Pertumbuhan bijirin semasa kimpalan dapat memeluk keluli ferritik.
- Martensit (Bct): Sangat sukar dan rapuh, terutamanya jika karbon tinggi hadir. Kimpalan cenderung untuk membuat retak kecuali rawatan panas dan pasca kimpalan yang digunakan.
- Dupleks (Campuran FCC + BCC): Gabungan ferit dan austenit menawarkan kedua -dua kekuatan dan rintangan kakisan, Tetapi kawalan input haba yang tepat adalah penting untuk mengekalkan keseimbangan ~ 50/50 fasa.
4. Kebolehkesanan keluli tahan karat austenit (300 Siri)
Keluli tahan karat austenitic -terutamanya 300 siri (304, 304L., 316, 316L., 321, 347)- adalah keluli tahan karat yang paling banyak digunakan kerana mereka Rintangan kakisan yang sangat baik, Kemuluran, dan ketangguhan.
Mereka secara amnya adalah Keluarga tahan karat yang paling dikimpal, menerangkan penggunaannya yang meluas di pemprosesan makanan, tumbuhan kimia, minyak & gas, Marin, dan aplikasi kriogenik.
Walau bagaimanapun, mereka struktur kristal austenit sepenuhnya dan pengembangan haba yang tinggi membawa cabaran kimpalan tertentu yang memerlukan kawalan yang teliti.
Cabaran Utama Utama
| Cabaran | Penjelasan | Strategi Mitigasi |
| Retak panas | Pemejalan austenit sepenuhnya (A-Mod) mewujudkan kerentanan terhadap pemejalan retak dalam logam kimpalan. | Gunakan logam pengisi dengan kandungan ferit kecil (ER308L, ER316L); Kawalan Kadar Kolam Kolam Kolam. |
| Pemekaan (Pemendakan karbida) | Bentuk Cr₂₃c₆ di sempadan bijian antara 450-850 ° C jika karbon >0.03%, Mengurangkan rintangan kakisan. | Gunakan gred rendah karbon (304L., 316L.) atau gred stabil (321, 347); Hadkan suhu interpass ≤150-200 ° C. |
| Penyimpangan & Tekanan sisa | Keluli Austenitic berkembang ~ 50% lebih daripada keluli karbon; kekonduksian terma yang rendah menumpukan haba. | Urutan kimpalan seimbang, Perlawanan yang betul, input haba yang rendah. |
| Keliangan | Penyerapan atau pencemaran nitrogen di kolam kimpalan boleh membentuk poket gas. | Gas perisai kemelut tinggi (Ar, Ar + O₂); mencegah pencemaran n₂. |
Kimpalan Kimpalan & Pemilihan pengisi
- Logam pengisi biasa: ER308L (untuk 304/304L), ER316L (untuk 316/316L), ER347 (untuk 321/347).
- Keseimbangan ferit: Ideal fn (nombor ferit) Dalam logam kimpalan: 3-10 untuk mengurangkan keretakan panas.
- Pelindung gas: Argon, atau ar + 1-2% o₂; Ar + Dia menggabungkan peningkatan penembusan di bahagian tebal.
Kesesuaian proses kimpalan
| Proses | Kesesuaian | Nota |
| GTAW (TIG) | Cemerlang | Kawalan yang tepat; Sesuai untuk dinding nipis atau sendi kritikal. |
| Gawn (Saya) | Sangat bagus | Produktiviti yang lebih tinggi; Memerlukan kawalan perisai yang baik. |
| Smaw (Tongkat) | Baik | Serba boleh; Gunakan elektrod hidrogen rendah. |
| Fcaw | Baik | Produktif untuk bahagian tebal; Memerlukan penyingkiran sanga yang berhati -hati. |
| Laser/eb | Cemerlang | Herotan rendah, ketepatan tinggi; Digunakan dalam Industri Lanjutan. |
5. Kebolehkesanan keluli tahan karat ferit (400 Siri)
Keluli tahan karat Ferritic, terutamanya 400 gred siri seperti 409, 430, dan 446, dicirikan oleh a kubik berpusatkan badan (BCC) struktur kristal.
Mereka digunakan secara meluas Sistem ekzos automotif, Komponen seni bina hiasan, dan peralatan perindustrian kerana mereka Rintangan kakisan sederhana, sifat magnet, dan kos yang lebih rendah berbanding dengan gred austenit.
Walaupun keluli tahan karat ferit boleh dikimpal, mereka kebolehkalasan lebih terhad berbanding dengan gred austenit.
Gabungan Kemuluran yang rendah, pengembangan haba yang tinggi, dan pertumbuhan bijirin kasar di zon yang terkena haba (Haz) memperkenalkan cabaran tertentu.
Cabaran Utama Utama
| Cabaran | Penjelasan | Strategi Mitigasi |
| Brittleness / Ketangguhan yang rendah | Keluli Ferritik sememangnya kurang mulur; Haz boleh menjadi rapuh kerana pertumbuhan bijirin. | Hadkan input haba, Gunakan bahagian nipis atau kimpalan sekejap; Elakkan penyejukan pesat. |
| Penyimpangan / Tekanan terma | Koefisien pengembangan haba ~ 10-12 μm/m · ° C; lebih rendah daripada austenit tetapi masih penting. | Pra-bengkok, Perlawanan yang betul, dan urutan kimpalan terkawal. |
| Retak (Sejuk / Dibantu hidrogen) | Struktur seperti martensit boleh terbentuk dalam beberapa ferritik tinggi; hidrogen dari kelembapan dapat menyebabkan retak. | Panaskan (150-200 ° C.) untuk bahagian yang lebih tebal; Gunakan elektrod kering dan gas perisai yang betul. |
| Mengurangkan ketahanan kakisan dalam haz | Gandum kasar dan kekurangan elemen pengaliran boleh mengurangkan rintangan kakisan tempatan. | Kurangkan input haba dan elakkan pendedahan pasca kimpalan kepada julat suhu pemekaan (450-850 ° C.). |
Kimpalan Kimpalan & Pemilihan pengisi
- Logam pengisi biasa: ER409L untuk 409, ER430L untuk 430.
- Pemilihan pengisi: Padankan logam asas untuk mengelakkan pembentukan ferit yang berlebihan atau intermetallic dalam kimpalan.
- Pelindung gas: Argon atau ar + 2% O₂ untuk kimpalan arka tungsten gas (GTAW) atau kimpalan arka logam gas (Gawn).
Kesesuaian proses kimpalan
| Proses | Kesesuaian | Nota |
| GTAW (TIG) | Sangat bagus | Kawalan haba yang tepat, Sesuai untuk bahagian nipis. |
| Gawn (Saya) | Baik | Sesuai untuk pengeluaran; Memerlukan pelindung pengoptimuman gas. |
| Smaw (Tongkat) | Sederhana | Gunakan elektrod hidrogen rendah; Risiko HAZ FRITTLEMENT. |
| Fcaw / Laser | Terhad | Mungkin memerlukan pemanasan; risiko retak di bahagian tebal. |
6. Kebolehkesanan keluli tahan karat martensit (400 Siri)
Keluli tahan karat martensit, biasanya 410, 420, 431, adalah kekuatan tinggi, aloi yang boleh dikeraskan dicirikan oleh kandungan karbon tinggi dan tetragonal berpusatkan badan (Bct) Struktur martensit.
Keluli ini digunakan secara meluas bilah turbin, aci pam, Alat makan, komponen injap, dan bahagian aeroangkasa, di mana kekuatan dan rintangan haus sangat kritikal.
Keluli tahan karat martensit adalah dianggap mencabar untuk mengimpal kerana mereka kecenderungan untuk membentuk keras, Mikrostruktur rapuh di zon yang terkena haba (Haz), yang meningkatkan risiko retak sejuk dan mengurangkan ketangguhan.
Cabaran Utama Utama
| Cabaran | Penjelasan | Strategi Mitigasi |
| Retak sejuk / Retak dibantu hidrogen | Bentuk martensit keras dalam haz, terdedah kepada retak jika hidrogen hadir. | Panaskan 150-300 ° C.; Gunakan elektrod hidrogen rendah; mengawal suhu interpass. |
| Kekerasan dalam haz | Penyejukan pesat menghasilkan kekerasan yang tinggi (Hv > 400), yang membawa kepada keburukan. | Pembasmian pasca kimpalan pada 550-650 ° C untuk memulihkan kemuluran dan mengurangkan kekerasan. |
| Penyimpangan & Tekanan sisa | Pengembangan haba yang tinggi dan transformasi fasa pesat menghasilkan tekanan sisa. | Perlawanan yang betul, Urutan kimpalan seimbang, dan input haba terkawal. |
| Kepekaan kakisan | HAZ mungkin mengalami rintangan kakisan yang dikurangkan, terutamanya dalam persekitaran basah atau klorida. | Pilih gred martensit yang tahan kakisan; Elakkan julat suhu pemekaan. |
Kimpalan Kimpalan & Pemilihan pengisi
- Logam pengisi biasa: ER410, ER420, ER431, dipadankan dengan gred logam asas.
- Panaskan dan interpass: 150-300 ° C Bergantung pada ketebalan dan kandungan karbon.
- Pelindung gas: Argon atau ar + 2% Dia untuk Gtaw; kering, elektrod hidrogen rendah untuk smaw.
Kesesuaian proses kimpalan
| Proses | Kesesuaian | Nota |
| GTAW (TIG) | Sangat bagus | Kawalan yang tepat; disyorkan untuk komponen kritikal atau nipis. |
| Gawn (Saya) | Sederhana | Memerlukan input haba yang rendah; mungkin memerlukan pemanasan di bahagian yang lebih tebal. |
| Smaw (Tongkat) | Sederhana | Gunakan elektrod hidrogen rendah; mengekalkan pemanasan. |
| Laser / EB kimpalan | Cemerlang | Pemanasan setempat mengurangkan saiz haz dan risiko retak. |
Pertimbangan prestasi pasca kimpalan
| Aspek prestasi | Pemerhatian selepas kimpalan yang betul | Implikasi praktikal |
| Kekuatan mekanikal | Kimpalan boleh memadankan kekuatan tegangan logam asas selepas pembasmian pasca kimpalan; HAZ yang dikimpal mungkin mengalami kekerasan >400 Hv. | Komponen mencapai kekuatan yang diperlukan dan haus rintangan pasca pemadam; Elakkan memuatkan segera selepas kimpalan. |
| Kemuluran & Ketangguhan | Sedikit dikurangkan dalam haz yang dikimpal; dipulihkan selepas pembajaan. | Kritikal untuk bahagian yang rawan kesan seperti aci pam dan injap. |
| Rintangan kakisan | Dikurangkan secara tempatan dalam HAZ jika tidak marah dengan betul; biasanya sederhana untuk gred martensit. | Sesuai untuk persekitaran kakisan yang rendah hingga sederhana; Gunakan salutan pelindung jika diperlukan. |
| Hayat perkhidmatan & Ketahanan | Pembasmian pasca kimpalan memastikan kestabilan jangka panjang; Kimpalan yang tidak terperanjat mungkin retak di bawah tekanan atau pemuatan kitaran. | Rawatan haba pasca kimpalan adalah wajib untuk komponen kritikal keselamatan. |
7. Kebolehkesanan keluli tahan karat dupleks (2000 Siri)
Keluli tahan karat dupleks (DSS), biasanya dirujuk sebagai 2000 siri (Mis., 2205, 2507), adalah aloi dwi-fasa mengandungi kira -kira 50% austenit dan 50% Ferrite.
Gabungan ini menyediakan kekuatan tinggi, Rintangan kakisan yang sangat baik, dan ketangguhan yang baik, menjadikannya sesuai untuk pemprosesan kimia, Minyak luar pesisir & gas, tumbuhan penyahgaraman, dan aplikasi marin.
Walaupun keluli dupleks menawarkan kelebihan yang ketara ke atas gred austenitic atau ferit, mereka kebolehkalasan lebih sensitif kerana keperluan untuk mengekalkan nisbah ferit-aunden yang seimbang dan elakkan pembentukan Fasa intermetallic (Sigma, chi, atau kromium nitrida).
Cabaran Utama Utama
| Cabaran | Penjelasan | Strategi Mitigasi |
| Ferrite -Austenite ketidakseimbangan | Ferit yang berlebihan mengurangkan ketangguhan; Austenit yang berlebihan mengurangkan rintangan kakisan. | Kawal input haba dan suhu interpass; Pilih logam pengisi yang sesuai dengan komposisi dupleks yang sepadan. |
| Pembentukan fasa intermetallic | Fasa Sigma atau Chi boleh terbentuk pada suhu 600-1000 ° C, menyebabkan rintangan kakisan dan pengurangan kakisan yang dikurangkan. | Kurangkan input haba dan masa penyejukan; Elakkan pelbagai pemantauan; Penyejukan pasca kimpalan yang cepat. |
| Retak panas dalam logam kimpalan | Keluli dupleks menguatkan terutamanya sebagai ferit; sejumlah kecil austenit yang diperlukan untuk mengelakkan retak. | Gunakan logam pengisi yang direka untuk kimpalan dupleks (Ernicrmo-3 atau serupa); Mengekalkan nombor ferit (Fn) 30-50. |
| Penyimpangan & Tekanan sisa | Pengembangan terma sederhana; kekonduksian yang rendah menumpukan haba di zon kimpalan. | Urutan kimpalan yang betul dan seimbang; suhu interpass ≤150-250 ° C. |
Kimpalan Kimpalan & Pemilihan pengisi
- Logam pengisi biasa: ER2209, ER2594, atau pengisi yang dipadankan dengan dupleks.
- Nombor ferit (Fn) kawalan: FN 30-50 dalam logam kimpalan untuk ketahanan optimum dan rintangan kakisan.
- Pelindung gas: Argon tulen untuk gtaw; Ar + penambahan kecil n₂ (0.1-0.2%) boleh digunakan untuk menstabilkan austenit.
Kesesuaian proses kimpalan
| Proses | Kesesuaian | Nota |
| GTAW (TIG) | Cemerlang | Kawalan tinggi ke atas input haba dan keseimbangan fasa; lebih disukai untuk paip dan kapal kritikal. |
| Gawn (Saya) | Sangat bagus | Sesuai untuk pengeluaran; Kawalan kelajuan kimpalan dan suhu masuk dengan teliti. |
| Smaw (Tongkat) | Sederhana | Produktiviti yang rendah; Memerlukan elektrod hidrogen yang serasi dengan dupleks. |
| Laser / EB kimpalan | Cemerlang | Pemanasan setempat meminimumkan haz; Memelihara keseimbangan ferit-Austenite. |
Pertimbangan prestasi pasca kimpalan
| Aspek prestasi | Pemerhatian selepas kimpalan yang betul | Implikasi praktikal |
| Kekuatan mekanikal | Kekuatan tegangan logam kimpalan biasanya 620-720 MPa; HAZ sedikit lebih rendah tetapi dalam 90-95% logam asas. | Membolehkan penggunaan dalam paip tekanan tinggi dan aplikasi struktur; mengekalkan kekuatan unggul ke atas keluli austenit. |
| Kemuluran & Ketangguhan | Baik, kesan ketangguhan >100 J pada suhu bilik jika kandungan ferit dikawal. | Sesuai untuk persekitaran tumbuhan luar pesisir dan kimia; mengelakkan kegagalan rapuh dalam haz. |
| Rintangan kakisan | Pitting dan Crevice Rintangan kakisan yang setanding dengan logam asas (Pren 35-40 untuk 2205, 2507). | Boleh dipercayai dalam persekitaran yang kaya dengan klorida dan berasid; memastikan hayat perkhidmatan jangka panjang. |
| Hayat perkhidmatan & Ketahanan | Sendi dupleks yang dikimpal dengan betul menentang kakisan intergranular dan retak kakisan tekanan. | Kebolehpercayaan yang tinggi untuk luar pesisir kritikal, kimia, dan aplikasi penyahgaraman. |
8. Kebolehkerjaan pengerasan pemendakan (Ph) Keluli tahan karat
Keluli tahan karat pemendakan, seperti 17-4 Ph, 15-5 Ph, dan 13-8 Mo, adalah aloi martensit atau separa Austenit diperkuat melalui pemendakan terkawal fasa sekunder (Mis., Tembaga, niobium, atau sebatian titanium).
Mereka menggabungkan kekuatan tinggi, Rintangan kakisan sederhana, dan ketangguhan yang sangat baik, menjadikannya sesuai untuk Aeroangkasa, pertahanan, kimia, dan aplikasi mekanikal berprestasi tinggi.
Keluli tahan karat Kimpalan cabaran unik, sebagai mekanisme pengerasan hujan terganggu oleh kitaran terma, berpotensi membawa kepada melembutkan di zon yang terkena haba (Haz) atau Kehilangan kekuatan dalam logam kimpalan.
Cabaran Utama Utama
| Cabaran | Penjelasan | Strategi Mitigasi |
| Haz melembutkan | Precipitates (Mis., Cu, Nb) larut semasa kimpalan, mengurangkan kekerasan dan kekuatan tempatan. | Rawatan haba pasca kimpalan (penyelesaian + penuaan) untuk memulihkan sifat mekanikal. |
| Retak sejuk | Struktur martensit dalam haz mungkin sukar dan rapuh; Tekanan sisa dari retak yang memburukkan lagi kimpalan. | Panaskan 150-250 ° C.; elektrod hidrogen rendah; suhu interpass terkawal. |
| Penyimpangan & Tekanan sisa | Pengembangan terma sederhana; Kitaran haba boleh menyebabkan tekanan melengkung dan sisa di bahagian nipis. | Perlawanan yang betul, input haba yang rendah, urutan kimpalan seimbang. |
| Pengurangan rintangan kakisan | Pemendakan pelembut dan diubah tempatan dapat mengurangkan rintangan kakisan, terutamanya di zon berumur atau terlalu lama. | Gunakan rawatan penyelesaian pasca kimpalan; Kawalan input haba kimpalan. |
Kimpalan Kimpalan & Pemilihan pengisi
- Logam pengisi: Dipadankan dengan logam asas (Mis., ER630 untuk 17-4 Ph).
- Panaskan dan suhu interpass: 150-250 ° C bergantung kepada ketebalan dan gred.
- Pelindung gas: Argon atau ar + Dia menggabungkan Gtaw; kering, elektrod hidrogen rendah untuk smaw.
Kesesuaian proses kimpalan
| Proses | Kesesuaian | Nota |
| GTAW (TIG) | Cemerlang | Kawalan haba yang tepat; Ideal untuk bahagian nipis, kritikal, atau komponen aeroangkasa. |
| Gawn (Saya) | Sangat bagus | Produktiviti yang lebih tinggi; Pengurusan input haba yang berhati -hati diperlukan. |
| Smaw (Tongkat) | Sederhana | Memerlukan elektrod hidrogen rendah; terhad untuk bahagian nipis. |
| Laser / EB kimpalan | Cemerlang | Meminimumkan lebar HAZ dan kesan haba; Memelihara Mikrostruktur Logam Asas. |
Contoh data selepas kimpalan:
| Gred | Proses kimpalan | Kekuatan tegangan (MPA) | Kekerasan (HRC) | Nota |
| 17-4 Ph | GTAW | 1150 (asas: 1180) | 30-32 | Post-Weld Penuaan Mandatori; Haz melembutkan dipulihkan. |
| 15-5 Ph | Gawn | 1120 (asas: 1150) | 28-31 | Ketahanan tinggi dan rintangan kakisan yang dikekalkan selepas penuaan. |
| 13-8 Mo | GTAW | 1200 (asas: 1220) | 32-34 | Komponen aeroangkasa kekuatan tinggi; Kimpalan terkawal kritikal. |
9. Ringkasan Perbandingan Perbandingan
| Aspek | Austenitic (300 Siri) | Ferritic (400 Siri) | Martensit (400 Siri) | Dupleks (2000 Siri) | Pemendakan pemendakan (Ph) |
| Gred perwakilan | 304, 304L., 316, 316L., 321, 347 | 409, 430, 446 | 410, 420, 431 | 2205, 2507 | 17-4 Ph, 15-5 Ph, 13-8 Mo |
| KELEBIHAN MEKANIKAL | Cemerlang; HAZ mengekalkan kemuluran | Sederhana; Kemuluran yang lebih rendah, Haz boleh rapuh | Sederhana; Risiko tinggi keretakan sejuk | Baik; kekuatan biasanya dikekalkan | Sederhana hingga mencabar; Haz melembutkan |
| Rintangan kakisan selepas kimpalan | Cemerlang; gred rendah karbon/stabil mencegah pemekaan | Baik; boleh dikurangkan secara tempatan jika input haba berlebihan | Sederhana; boleh dikurangkan secara tempatan | Cemerlang; Mengekalkan keseimbangan ferit -Austenite | Sederhana; dipulihkan selepas rawatan haba pasca kimpalan |
| Cabaran kebolehkalasan | Retak panas, Penyimpangan, keliangan | Bijirin bijirin, retak, Haz Brittleness | HAZ HAW HARD, retak sejuk | Ferrite/Austenite ketidakseimbangan, Pembentukan fasa intermetallic | Haz melembutkan, tekanan sisa, mengurangkan ketangguhan |
| Pertimbangan pasca kimpalan yang tipikal | Minimal Preheat; suhu interpass yang rendah; Penyelesaian Penyelesaian Pilihan | Panaskan untuk bahagian tebal; input haba terkawal | Panaskan dan elektrod hidrogen rendah; Pembasmian pasca kimpalan mandatori | Kawalan input haba; Interpass ≤150-250 ° C.; Pemilihan logam pengisi | Panaskan, elektrod hidrogen rendah, penyelesaian pasca kimpalan mandatori + penuaan |
| Aplikasi | Makanan, Pharma, tumbuhan kimia, Marin, Cryogenics | Ekzos automotif, panel seni bina, Komponen perindustrian berkembar tinggi | Komponen injap, aci, bahagian pam, Aeroangkasa | Luar pesisir, tumbuhan kimia, penyahgaraman, Marin | Aeroangkasa, pertahanan, Pam berprestasi tinggi, instrumen pembedahan |
Pemerhatian utama:
- Keluli tahan karat Austenitic adalah yang paling memaafkan, Tawaran kebolehpecutan yang sangat baik dengan langkah berjaga -jaga yang minimum.
- Gred Ferritic lebih sensitif terhadap Kekurangan dan pertumbuhan bijirin, Memerlukan pengurusan input haba yang berhati -hati.
- Keluli martensit keperluan memanaskan dan pembasmian pasca kimpalan untuk mengelakkan keretakan sejuk dan memulihkan ketangguhan.
- Keluli Dupleks memerlukan Kawalan fasa yang tepat Untuk mengelakkan kimpalan kaya ferit atau rapuh sambil mengekalkan rintangan kakisan.
- Keluli tahan karat pH mesti menjalani Rawatan dan Penuaan Penyelesaian Pasca Kimpalan untuk memulihkan kekuatan dan kekerasan.
10. Kesimpulan
Keupayaan keluli tahan karat merangkumi spektrum -dari gred austenit yang sangat dikimpal hingga mencabar keluli martensit dan pH.
Manakala kebanyakan gred dapat dikimpal dengan jayanya, Kejayaan bergantung pada pemahaman Tingkah laku metalurgi, memohon prosedur kimpalan yang sesuai, dan melakukan yang diperlukan Pra- atau rawatan haba pasca kimpalan.
Untuk jurutera dan fabrikasi, kebolehkalasan bukan sekadar menyertai -ini adalah mengenai mengekalkan rintangan kakisan, kekuatan, dan hayat perkhidmatan.
Pemilihan pengisi yang berhati -hati, Pengurusan input haba, dan pematuhan kepada kod memastikan komponen keluli tahan karat memenuhi jangkaan reka bentuk dan kitaran hayat.
Soalan Lazim
Mengapa 316L lebih dikimpal daripada 316 Keluli tahan karat?
316Saya mempunyai kandungan karbon yang lebih rendah (C ≤0.03% vs.. C ≤0.08% untuk 316), yang secara drastik mengurangkan risiko pemekaan.
Semasa kimpalan, 316Karbon yang lebih tinggi bentuk karbida di sempadan bijian (Mengurangkan Cr), membawa kepada kakisan intergranular.
316Karbon rendah saya menghalang ini, dengan a 95% Kadar lulus dalam ujian IGC ASTM A262 vs. 50% untuk 316.
Adakah keluli tahan karat ferit memerlukan pemanasan?
Tidak ada keluli tahan karat (409, 430) mempunyai kandungan karbon rendah, Jadi pemanasan tidak diperlukan untuk mengelakkan keretakan sejuk.
Walau bagaimanapun, Penyepuh pasca-kimpalan (700-800 ° C.) disyorkan untuk menyusun semula butiran haz besar, memulihkan kemuluran dan ketangguhan (meningkatkan tenaga kesan sebanyak 40-50%).
Boleh 17-4 PH keluli tahan karat dikimpal tanpa rawatan haba pasca kimpalan?
Secara teknikal ya, Tetapi haz akan dilembutkan dengan ketara (kekuatan tegangan jatuh dari 1,150 MPA ke 750 MPA untuk suhu H900).
Untuk aplikasi beban galas (Mis., kurungan aeroangkasa), Penyelesaian Penyelesaian Pasca Kimpalan (1,050° C.) + penuaan semula (480° C.) adalah wajib untuk memperbaharui tembaga precipitates, memulihkan 95% kekuatan logam asas.
Proses kimpalan mana yang terbaik untuk keluli tahan karat austenit nipis (1-3 mm)?
GTAW (TIG) sesuai - input haba yang rendah (0.5-1.5 kJ/mm) meminimumkan saiz haz dan risiko pemekaan, Walaupun kawalan arka yang tepat menghasilkan berkualiti tinggi, kimpalan pulositas rendah.
Gunakan elektrod tungsten 1-2 mm, Argon melindungi gas (99.99% Murni), dan kelajuan perjalanan 100-150 mm/min untuk hasil yang optimum.
