Stal nierdzewna (stal nierdzewna)to skrót od stali nierdzewnej kwasoodpornej, a gatunki stali, które są odporne na działanie słabo korozyjnych mediów, takich jak powietrze, para wodna, woda lub mają właściwości nierdzewne, nazywane są stalą nierdzewną.
Termin "Stal nierdzewna„nie odnosi się po prostu do jednego rodzaju stali nierdzewnej, ale odnosi się do ponad stu rodzajów przemysłowej stali nierdzewnej, z których każdy ma dobre wyniki w swoim konkretnym obszarze zastosowania.
Wszystkie zawierają od 17 do 22% chromu, a lepsze gatunki stali zawierają również nikiel.Dodatek molibdenu może dodatkowo poprawić korozję atmosferyczną, zwłaszcza odporność na korozję w atmosferach zawierających chlorki.
一.Klasyfikacja stali nierdzewnej
1. Czym jest stal nierdzewna i stal kwasoodporna?
Odpowiedź: Stal nierdzewna to skrót oznaczający stal nierdzewną kwasoodporną, która jest odporna na działanie słabo korozyjnych mediów takich jak powietrze, para wodna, woda lub posiada stal nierdzewną.Stale skorodowane nazywane są stalami kwasoodpornymi.
Ze względu na różnicę w składzie chemicznym obu, ich odporność na korozję jest inna.Zwykła stal nierdzewna na ogół nie jest odporna na korozję chemiczną, podczas gdy stal kwasoodporna jest na ogół nierdzewna.
2. Jak klasyfikować stal nierdzewną?
Odpowiedź: Według stanu organizacyjnego można ją podzielić na stal martenzytyczną, stal ferrytyczną, stal austenityczną, stal nierdzewną austenityczno-ferrytyczną (duplex) i stal nierdzewną utwardzaną wydzieleniowo.
(1) Stal martenzytyczna: wysoka wytrzymałość, ale słaba plastyczność i spawalność.
Powszechnie stosowanymi gatunkami martenzytycznej stali nierdzewnej są 1Cr13, 3Cr13 itp., ze względu na wysoką zawartość węgla, ma ona wysoką wytrzymałość, twardość i odporność na zużycie, ale odporność na korozję jest nieco słaba i jest stosowana ze względu na wysokie właściwości mechaniczne i odporność na korozję.Wymagane są pewne części ogólne, takie jak sprężyny, łopatki turbin parowych, zawory pras hydraulicznych itp.
Ten rodzaj stali stosuje się po hartowaniu i odpuszczaniu, a po kuciu i tłoczeniu wymagane jest wyżarzanie.
(2) Stal ferrytyczna: 15% do 30% chromu.Jego odporność na korozję, wytrzymałość i spawalność rosną wraz ze wzrostem zawartości chromu, a odporność na korozję naprężeniową chlorkową jest lepsza niż w przypadku innych rodzajów stali nierdzewnej, takich jak Crl7, Cr17Mo2Ti, Cr25, Cr25Mo3Ti, Cr28 itp.
Ze względu na wysoką zawartość chromu jego odporność na korozję i odporność na utlenianie jest stosunkowo dobra, ale jego właściwości mechaniczne i właściwości procesowe są słabe.Stosowana jest głównie na konstrukcje kwasoodporne o małych naprężeniach oraz jako stal antyutleniająca.
Ten rodzaj stali jest odporny na korozję atmosferyczną, kwas azotowy i roztwór soli i charakteryzuje się dobrą odpornością na utlenianie w wysokich temperaturach oraz małym współczynnikiem rozszerzalności cieplnej.Jest stosowany w sprzęcie zakładów produkujących kwas azotowy i żywność, a także może być używany do wytwarzania części pracujących w wysokich temperaturach, takich jak części turbin gazowych itp.
(3) Stal austenityczna: zawiera ponad 18% chromu, a także zawiera około 8% niklu i niewielką ilość molibdenu, tytanu, azotu i innych pierwiastków.Dobra ogólna wydajność, odporność na korozję powodowaną przez różne media.
Generalnie przyjmuje się obróbkę przesycającą, czyli stal nagrzewa się do temperatury 1050-1150°C, a następnie schładza wodą lub powietrzem w celu uzyskania jednofazowej struktury austenitu.
(4) Stal nierdzewna austenityczno-ferrytyczna (duplex): ma zalety stali nierdzewnej austenitycznej i ferrytycznej oraz jest superplastyczna.Austenit i ferryt stanowią około połowy stali nierdzewnej.
W przypadku niskiej zawartości C zawartość Cr wynosi od 18% do 28%, a zawartość Ni wynosi od 3% do 10%.Niektóre stale zawierają również pierwiastki stopowe, takie jak Mo, Cu, Si, Nb, Ti i N.
Ten rodzaj stali ma właściwości zarówno austenitycznych, jak i ferrytycznych stali nierdzewnych.W porównaniu z ferrytem ma wyższą plastyczność i wytrzymałość, brak kruchości w temperaturze pokojowej, znacznie lepszą odporność na korozję międzykrystaliczną i wydajność spawania, przy jednoczesnym zachowaniu żelaza. Korpus ze stali nierdzewnej jest kruchy w temperaturze 475°C, ma wysoką przewodność cieplną i ma cechy superplastyczności .
W porównaniu z austenityczną stalą nierdzewną ma wysoką wytrzymałość i znacznie lepszą odporność na korozję międzykrystaliczną i korozję naprężeniową chlorkową.Stal nierdzewna typu duplex ma doskonałą odporność na korozję wżerową, a także jest stalą nierdzewną oszczędzającą nikiel.
(5) Stal nierdzewna utwardzana wydzieleniowo: matrycą jest austenit lub martenzyt, a powszechnie stosowane gatunki stali nierdzewnej utwardzanej wydzieleniowo to 04Cr13Ni8Mo2Al i tak dalej.Jest to stal nierdzewna, którą można utwardzać (wzmacniać) poprzez utwardzanie wydzieleniowe (znane również jako utwardzanie wydzieleniowe).
Według składu dzieli się ją na stal nierdzewną chromową, stal nierdzewną chromowo-niklową i stal nierdzewną chromowo-manganową.
(1) Chromowana stal nierdzewna ma pewną odporność na korozję (kwas utleniający, kwas organiczny, kawitacja), odporność na ciepło i odporność na zużycie i jest powszechnie stosowana jako materiały wyposażenia elektrowni, chemikaliów i ropy naftowej.Jednak jego spawalność jest słaba i należy zwrócić uwagę na proces spawania i warunki obróbki cieplnej.
(2) Podczas spawania stal nierdzewna chromowo-niklowa jest poddawana wielokrotnemu nagrzewaniu w celu wytrącenia węglików, co zmniejsza odporność na korozję i właściwości mechaniczne.
(3) Wytrzymałość, ciągliwość, wytrzymałość, odkształcalność, spawalność, odporność na zużycie i odporność na korozję stali nierdzewnej chromowo-manganowej są dobre.
二.Trudne zagadnienia spawania stali nierdzewnych oraz wprowadzenie do stosowania materiałów i urządzeń
1. Dlaczego spawanie stali nierdzewnej jest trudne?
Odpowiedź: (1) Wrażliwość cieplna stali nierdzewnej jest stosunkowo duża, a czas przebywania w zakresie temperatur 450-850 ° C jest nieco dłuższy, a odporność na korozję spoiny i strefy wpływu ciepła zostanie poważnie zmniejszona;
(2) podatne na pęknięcia termiczne;
(3) Słaba ochrona i poważne utlenianie w wysokiej temperaturze;
(4) Współczynnik rozszerzalności liniowej jest duży i łatwo jest spowodować duże odkształcenie spawalnicze.
2. Jakie skuteczne środki technologiczne można zastosować przy spawaniu austenitycznej stali nierdzewnej?
Odpowiedź: (1) Ściśle dobieraj materiały spawalnicze zgodnie ze składem chemicznym metalu nieszlachetnego;
(2) Szybkie spawanie małym prądem, mała energia linii zmniejsza dopływ ciepła;
(3) Drut spawalniczy o cienkiej średnicy, pręt spawalniczy, bez huśtawki, wielowarstwowe spawanie wieloprzebiegowe;
(4) Wymuszone chłodzenie spoiny i strefy wpływu ciepła w celu skrócenia czasu przebywania w temperaturze 450-850°C;
(5) Ochrona argonem na tylnej stronie spoiny TIG;
(6) Na koniec spawane są spoiny mające kontakt z czynnikiem korozyjnym;
(7) Obróbka pasywacyjna szwu spawalniczego i strefy wpływu ciepła.
3. Dlaczego warto wybrać drut i elektrodę spawalniczą serii 25-13 do spawania austenitycznych stali nierdzewnych, węglowych i niskostopowych (spawanie stali różnoimiennych)?
Odpowiedź: Spawanie połączeń spawanych ze stali różnej, łączących austenityczną stal nierdzewną ze stalą węglową i stalą niskostopową, jako metal spoiny należy zastosować drut spawalniczy serii 25-13 (309, 309L) i pręt spawalniczy (austenityczny 312, austenityczny 307 itp.).
W przypadku zastosowania innych materiałów dodatkowych do spawania stali nierdzewnej, na linii wtopienia po stronie stali węglowej i niskostopowej pojawi się struktura martenzytyczna i pęknięcia na zimno.
4. Dlaczego w przypadku litych drutów spawalniczych ze stali nierdzewnej stosuje się gaz osłonowy 98% Ar + 2% O2?
Odpowiedź: Podczas spawania MIG pełnego drutu ze stali nierdzewnej, jeśli do osłony używany jest czysty argon, napięcie powierzchniowe roztopionego jeziorka jest wysokie, a spoina jest słabo uformowana i ma kształt „garbu”.Dodanie 1 do 2% tlenu może zmniejszyć napięcie powierzchniowe stopionego jeziorka, a szew spawalniczy będzie gładki i piękny.
5. Dlaczego powierzchnia litego drutu spawalniczego ze stali nierdzewnej po spoinie MIG staje się czarna?Jak rozwiązać ten problem?
Odpowiedź: Prędkość spawania MIG litego drutu spawalniczego ze stali nierdzewnej jest stosunkowo duża (30-60 cm/min).Gdy dysza gazu ochronnego dotrze do przedniego obszaru jeziorka stopionego, spoina jest nadal w stanie gorącej do czerwoności, w wysokiej temperaturze, która łatwo ulega utlenieniu przez powietrze, a na powierzchni tworzą się tlenki.Spawy są czarne.Metoda pasywacji trawiącej pozwala usunąć czarny naskórek i przywrócić pierwotny kolor powierzchni stali nierdzewnej.
6. Dlaczego lity drut spawalniczy ze stali nierdzewnej wymaga zasilania impulsowego, aby uzyskać przejście strumieniowe i spawanie bez odprysków?
Odpowiedź: Podczas spawania drutem MIG z litej stali nierdzewnej, drutem spawalniczym φ1,2, gdy prąd I ≥ 260 ~ 280A, można zrealizować przejście strumieniowe;kropla jest przejściem zwarciowym o wartości mniejszej niż ta wartość, a rozpryski są duże, generalnie nie jest to zalecane.
Tylko przy zastosowaniu zasilacza MIG z impulsem możliwe jest przejście kropli impulsu od małej specyfikacji do dużej specyfikacji (wybierz wartość minimalną lub maksymalną w zależności od średnicy drutu), spawanie bez odprysków.
7. Dlaczego drut spawalniczy ze stali nierdzewnej z topnikiem jest chroniony gazem CO2, a nie zasilaczem impulsowym?
Odpowiedź: Obecnie powszechnie stosowany drut spawalniczy ze stali nierdzewnej z rdzeniem topnikowym (taki jak 308, 309 itp.), formuła topnika w drucie spawalniczym jest opracowywana zgodnie z chemiczną reakcją metalurgiczną spawania pod ochroną gazu CO2, więc ogólnie , nie ma potrzeby stosowania zasilacza do spawania łukiem pulsacyjnym (zasilacz z impulsem zasadniczo wymaga stosowania mieszanki gazów), jeśli chcesz wcześniej wprowadzić przejście kropelkowe, możesz również użyć zasilacza impulsowego lub konwencjonalnego modelu spawania w osłonie gazu spawanie gazem mieszanym.
Czas publikacji: 24 marca 2023 r