Да, можете да заварявате неръждаема стомана към въглеродна стомана, но процесът изисква специално внимание към избора на добавъчен метал, контрол на топлината и обработка след -заваряване. Когато заварявате неръждаема стомана към въглеродна стомана, вие съединявате два метала със значително различен химичен състав и механични свойства. Най-често срещаният подход използва anаустенитна неръждаема стоманадобавъчен метал като ER309L или ER312, който може да поеме разреждането от двата основни метала и да поддържа адекватна устойчивост на корозия в завършеното съединение.
Защо заваряването на неръждаема стомана към въглеродна стомана е различно
Въглеродната стомана и неръждаемата стомана имат различни скорости на термично разширение, съдържание на хром и металургично поведение. Когато заварявате неръждаема стомана към въглеродна стомана, процесът на заваряване трябва да отчита:
- Разреждане: Разтопената заваръчна вана смесва двата основни метала. Без правилния пълнител рискувате да образувате твърд, чуплив мартензит.
- Несъответствие на термичното разширение: Неръждаемата стомана се разширява и свива повече от въглеродната стомана, което води до изкривяване и остатъчно напрежение.
- Устойчивост на корозия: Зоната-засегната от топлина (HAZ) от неръждаемата страна може да загуби устойчивостта си на корозия, ако не се управлява правилно.
| Фактор | Страна от въглеродна стомана | Страна от неръждаема стомана |
|---|---|---|
| Коефициент на топлинно разширение | ~11,7 × 10⁻⁶ / градус | ~17,3 × 10⁻⁶ / градус |
| Съдържание на хром | 0% | 10.5–30% |
| Съдържание на никел | 0% | 0–22% |
| Типично приложение | Конструктивни, тръбни | Корозивни среди |
Най-добрият добавъчен метал за заваряване на неръждаема стомана към въглеродна стомана
Изборът на добавъчен метал е най-критичното решение, когато заварявате неръждаема стомана към въглеродна стомана. Грешният избор води до напукване, слаба здравина или недостатъчна устойчивост на корозия.
| Допълнителен метал | Най-добро за | Ключова собственост |
|---|---|---|
| ER309L (GMAW/GTAW) или E309L-16 (SMAW) | Най-често срещаният избор за свързване на аустенитна неръждаема стомана с въглеродна стомана | Високото съдържание на хром и никел се справя добре с разреждането |
| ER309LSi | Подобно на 309L с по-добро омокрящо действие | Подобрена течливост на локва за GMAW |
| ER312 | Разнородни метали с висок риск от разреждане | По-високото съдържание на ферит е устойчиво на напукване |
| ERNiCr-3 (Inconel 82) | Висока{0}}температура или корозивно обслужване | Базиран-на никел, отлична здравина |
Препоръчва се: ER309L / E309L-16е индустриалният стандарт за заваряване на аустенитна неръждаема стомана (304, 316) към въглеродна стомана. Неговото високо съдържание на сплав (23% Cr, 13% Ni) гарантира, че заваръчното покритие остава аустенитно дори след разреждане с въглеродна стомана.
Стъпка-по-Стъпка: Как да заварявате неръждаема стомана към въглеродна стомана
- Почистете добре и двата основни метала: Отстранете маслото, греста, ръждата и котления камък както от повърхностите от въглеродна стомана, така и от неръждаема стомана. Замърсяването може да причини натрупване на въглерод и порьозност.
- Изберете пълнител от аустенитна неръждаема стомана (ER309L): Използвайте ER309L за повечето приложения за свързване на класове аустенитна неръждаема стомана (304, 316, 321) с въглеродна стомана. Този пълнител създава налеп, който остава здрав и -устойчив на пукнатини.
- Използвайте ниско входяща топлина: Неръждаемата стомана има по-ниска топлопроводимост от въглеродната стомана. Използвайте 15–20% по-малко топлина, отколкото бихте направили само за въглеродна стомана. Поддържайте междинна температура под 150 градуса (300 градуса F).
- Поддържайте къса дължина на дъгата: Късата дъга минимизира загубата на хром и окисляването в заваръчната вана. Това запазва устойчивостта на корозия в готовата връзка.
- Заварете с леко изместване към неръждаемата страна: Насочете дъгата повече към неръждаемата стомана, за да осигурите правилен контрол на топенето и разреждането.
- Контролирайте изкривяването с прилепващи заварки и последователност: Тъй като неръждаемата стомана се разширява и свива повече от въглеродната стомана, използвайте подходящи заваръчни шевове и балансирана последователност на заваряване (заваряване със задна стъпка или прескачане).
- Обработка след-заваряване: Изгладете заваръчния шев. За приложения, изискващи максимална устойчивост на корозия, помислете за декапиране и пасивиране, за да възстановите защитния слой от хромен оксид върху повърхността от неръждаема стомана.
Заваряването на неръждаема стомана към въглеродна стомана компрометира ли устойчивостта на корозия?
Да, съединението ще има по-ниска устойчивост на корозия, отколкото само неръждаемата стомана.Когато заварявате неръждаема стомана към въглеродна стомана, основното притеснение е, че термично-засегнатата зона на аустенитната неръждаема стомана може да изпитасенсибилизация- образуване на хромов карбид по границите на зърната, което изчерпва хрома и намалява устойчивостта на корозия.
Как да минимизираме загубата на устойчивост на корозия
- Използвайте ниско{0}}въглеродни класове неръждаема стомана (304L, 316L) от неръждаемата страна
- Поддържайте ниско подаване на топлина и контролирайте температурата между преминаванията
- Помислете за ецване и пасивиране след-заваряване
- За тежки корозивни среди използвайте никелов -пълнител (ERNiCr-3)
Основни съображения при свързване на въглеродна стомана към неръждаема стомана
Приложими процеси на заваряване
Избраният от вас процес на заваряване влияе върху качеството и производителността на съединението:
| Процес на заваряване | Предимства | Съображения |
|---|---|---|
| SMAW (пръчка) | Универсален, работи на терен | По-бавно, повече почистване |
| GMAW (MIG) | Висока производителност, подходяща за производство | Изисква подходящ защитен газ (98% Ar / 2% O₂) |
| GTAW (TIG) | Най-високо качество, прецизен контрол | По-бавно, изисква се по-високо умение |
| FCAW (порошково-сърце) | Добър за дебели участъци | Флюсът може да бъде по-труден за почистване от неръждаема стомана |
Обслужващата среда има значение
- Вътрешна / суха среда: Стандартният ER309L е достатъчен за повечето структурни приложения
- На открито / влажно: Използвайте 309L с подходящо уплътнение, за да предотвратите галванична корозия при свързващата линия
- Потопено / химическо излагане: Надстройте до пълнител ERNiCr-3 и помислете за допускане на корозия от страната на въглеродната стомана
Често задавани въпроси
Можете ли да заварявате неръждаема стомана към въглеродна стомана без допълнителен метал?
Не. Автогенното заваряване (без пълнител) на неръждаема стомана към въглеродна стомана произвежда силно разредена заваръчна вана, която образува крехък мартензит. Винаги използвайте подходящ метал за добавка като ER309L.
Какво се случва, ако използвате пълнеж от въглеродна стомана върху неръждаема стомана?
Заваръчният шев ще бъде твърд, крехък и склонен към напукване. Пълнителят от въглеродна стомана не съдържа хром и никел, необходими за поддържане на аустенитна структура след разреждане. Получената заварка може да се повреди при термично или механично натоварване.
Можете ли да заварявате неръждаема стомана 304 към въглеродна стомана?
Да. 304 (аустенитна неръждаема стомана) е един от най-разпространените класове, свързани с въглеродна стомана. Използвайте пълнител ER309L, контролирайте подаването на топлина и следвайте стъпките по-горе. Заваръчният шев ще бъде здрав и пластичен за повечето приложения.
Заваряването на въглеродна стомана към неръждаема стомана изисква ли предварително загряване?
Generally no. Preheat is not required for austenitic stainless steel. In fact, preheat can increase the risk of sensitization. If the carbon steel side is thick (>25 mm), ниско предварително загряване (100–150 градуса) може да помогне, но го оставете да изстине бавно.
Можете ли да заварявате обикновена стомана към неръждаема стомана?
даОбикновената стомана може да бъде заварена към неръждаема стомана.
Заключение
Заваряването на неръждаема стомана към въглеродна стомана епрактичен и широко разпространенкогато се следват правилните процедури. Използвайте anпълнител от аустенитна неръждаема стомана(ER309L / E309L-16), за да се справите с разреждането, да контролирате подаването на топлина, за да запазите устойчивостта на корозия и да изберете правилния процес на заваряване за вашето приложение. Съединението няма да съвпадне с устойчивостта на корозия на неръждаемата стомана, но за повечето структурни и общи приложения осигурява здрава и издръжлива връзка.
