Cần một kim loại phụ cho thép không gỉ 300 series?

Xem xét khả năng, năng suất trước khi lựa chọn

Được biết đến với khả năng chống ăn mòn đặc biệt, thép không gỉ austenit, dòng 300, đã trở thành một mặt hàng chủ lực trong các ứng dụng ống và ống, với các loại 304L và 316 là phổ biến nhất. Khả năng chống ăn mòn chủ yếu đến từ hàm lượng crom, kết hợp với các nguyên tố khác, mang lại sự bảo vệ lý tưởng chống lại các nguyên tố ăn mòn trong các ngành công nghiệp như dược phẩm, năng lượng và chế biến hóa chất. Hệ thống thép không gỉ Austenitic cũng được sử dụng để tuân thủ các tiêu chuẩn vệ sinh cần thiết cho nhiều ứng dụng chế biến thực phẩm.

Ngoài khả năng chống ăn mòn, thép không gỉ austenit còn mang lại các tính chất cơ học tốt, bao gồm cường độ năng suất từ ​​​​30.000 đến 40.000 pound trên mỗi inch vuông (PSI) và cường độ kéo từ 70.000 đến 80.000 PSI. Vật liệu này cũng cung cấp độ dẻo dai tốt, đặc biệt là ở nhiệt độ thấp.

Giống như bất kỳ ứng dụng nào khác, hàn ống và ống thép không gỉ austenit đưa ra những thách thức cụ thể. Nó đòi hỏi sự chú ý đặc biệt để đạt được kết quả tối ưu và nó đòi hỏi kim loại phụ phù hợp.

Tại sao việc chọn đúng kim loại phụ lại quan trọng như vậy?

Nứt nóng xảy ra ngay sau khi hàn là vấn đề tiềm ẩn lớn nhất khi hàn ống và ống thép không gỉ austenit. Vật liệu này đặc biệt dễ bị mắc lỗi này do cấu trúc hạt khá lớn của nó.

Có kim loại phụ phù hợp và kiểm soát nhiệt độ của vật liệu, đầu vào nhiệt và làm mát sau khi hàn, có thể giúp ngăn ngừa nứt, cũng như giảm thiểu rủi ro mất khả năng chống ăn mòn trong quá trình hàn.

Trận Đấu Đúng. Giống như kim loại phụ để hàn các vật liệu khác, kim loại dùng cho thép không gỉ austenit phải phù hợp với tính chất cơ học và hóa học của vật liệu cơ bản. Tuy nhiên, quá trình sản xuất que diêm này có phần dễ dàng hơn với thép không gỉ austenit so với nhiều vật liệu khác. Các điều kiện dịch vụ dự định quy định ống hoặc hợp kim ống được sử dụng, từ đó xác định kim loại phụ.

Trong trường hợp ống và ống thép không gỉ austenit 304L, kim loại phụ phù hợp là kim loại có ký hiệu 308 hoặc 308L của Hiệp hội hàn Hoa Kỳ (AWS), trong khi kim loại phụ 316L là lựa chọn thích hợp để hàn thép không gỉ austenit 316. Cũng không có gì lạ khi nối một ống hoặc ống thép không gỉ austenit với một thành phần thép cacbon. Trong trường hợp như vậy, kim loại phụ cấp 309L là lựa chọn thích hợp.

Tất cả các kim loại phụ này đều chứa các hợp kim góp phần tạo nên tính toàn vẹn của mối hàn. Ví dụ, crom giúp đảm bảo khả năng chống ăn mòn, cũng như molypden. Molypden cũng mang lại hiệu suất tốt ở nhiệt độ cao, trong khi niken giúp tăng độ bền của mối hàn. Việc bổ sung silicon giúp duy trì tính lưu động của vũng hàn và ổn định lượng austenite trong mối hàn. Sự ổn định đó, cùng với việc đưa ferit vào mối hàn thông qua crom và niken, rất quan trọng vì nó giúp tinh chỉnh cấu trúc hạt của mối hàn và làm cho nó chống nứt tốt hơn.

Số Ferit. Các kỹ sư và nhà thiết kế thường đề cập đến một thuộc tính trong thép không gỉ được gọi là số ferit. Con số này định lượng lượng ferrite so với austenite trong cấu trúc của vật liệu, cung cấp dấu hiệu về khả năng chống nứt và trong một số trường hợp, con số này biểu thị khả năng chống ăn mòn của nó. Lượng ferrite có mặt được xác định chủ yếu bởi tính chất hóa học của vật liệu. Nói chung, mục tiêu khi hàn thép không gỉ austenit là đạt được số ferit tối đa trong khoảng từ 3 đến 7; tuy nhiên, các ứng dụng đặc biệt có thể yêu cầu số ferit cao hơn để đạt được kết quả tốt nhất.

Tùy chọn kim loại phụ bằng thép không gỉ

Mặc dù các kim loại phụ có ký hiệu 308, 308L, 316 và 309L phù hợp để hàn ống và ống thép không gỉ austenit, nhưng điều quan trọng là phải biết các thuộc tính, lợi ích và hạn chế của các loại kim loại phụ cụ thể trong mỗi ký hiệu. Mỗi loại đều có công dụng tốt nhất, các thông số hàn phù hợp và các yêu cầu về khí bảo vệ. Nhà sản xuất kim loại phụ có thể đề xuất cách sử dụng thích hợp.

Các kim loại phụ này phải được bảo quản ở nơi khô ráo, sạch sẽ với nhiệt độ môi trường xung quanh tương tự như nhiệt độ của vị trí mối hàn. Sự chênh lệch nhiệt độ đáng kể giữa khu vực lưu trữ và tế bào mối hàn có thể dẫn đến sự ngưng tụ, làm hỏng kim loại phụ và có thể gây ra các lỗi trên mối hàn.

Chiều dài cắt GTAW

Bởi vì nó có thể tạo ra kết quả chất lượng cao, hàn hồ quang vonfram khí (GTAW) là một trong những quy trình được sử dụng phổ biến nhất để hàn ống và ống có thành mỏng. Các kim loại phụ, được gọi là chiều dài cắt hoặc thanh phụ, không tạo ra bất kỳ xỉ nào, loại bỏ khả năng tạo xỉ và nhu cầu làm sạch sau hàn. Chiều dài cắt có sẵn với đường kính từ 1⁄16 inch đến 1⁄8 inch và chiều dài tiêu chuẩn ngành là 36 inch.

Trên ống và ống có thành mỏng, một lần hàn thường là đủ để hoàn thành một mối hàn. Một đường chuyền gốc GTAW là cần thiết khi sử dụng phương pháp hàn nhiều lớp trên đường ống có thành dày (đặc biệt đối với các ứng dụng quan trọng, áp suất cao). Nhược điểm của GTAW là tốc độ lắng đọng chậm và cần phải tẩy trang bằng khí bảo vệ, điều này có thể làm tăng thêm chi phí và thời gian ngừng hoạt động để thiết lập.

Điện cực SMAW

Các điện cực hàn hồ quang kim loại có lớp bảo vệ (SMAW) luôn sẵn có và quen thuộc với nhiều thợ hàn. Một lợi ích chính là chúng hỗ trợ đạt được số lượng ferit thích hợp. Tuy nhiên, SMAW được coi là chậm và không hiệu quả so với các quy trình hàn khác. Các điện cực SMAW chỉ dài 12 inch, vì vậy chúng cần được thay đổi thường xuyên trong quá trình hàn. Không thể sử dụng toàn bộ điện cực và khó hàn với cuống rất ngắn. Hầu hết thợ hàn loại bỏ điện cực khi nó dài khoảng 3 inch. Thời gian chết để chuyển đổi và mất sơ khai tốn thời gian và tiền bạc.

Tuy nhiên, đối với các ứng dụng ống và ống thép không gỉ austenit nằm ngoài vị trí hoặc yêu cầu tiếp cận các mối nối phức tạp mà súng hàn không thể tiếp cận, điện cực SMAW là một lựa chọn tốt. Các kim loại phụ này cũng không yêu cầu khí bảo vệ bên ngoài, vì vậy chúng có thể di chuyển được và hoạt động tốt khi hàn tại hiện trường.

Các điện cực que bằng thép không gỉ thường có đường kính từ 3⁄32 đến 5⁄32 in. Một số thợ hàn có thể thấy chúng khó hàn hơn một chút, một phần do tính lưu động của vũng hàn thay đổi tùy theo điện cực cụ thể. Xỉ trên các kim loại phụ này cũng có thể cồng kềnh, vì nó lỏng hơn một chút so với chất có trong dây có lõi trợ dung bằng thép không gỉ. Trong cả hai trường hợp, xỉ phải được loại bỏ, điều này làm tăng thêm thời gian cần thiết để làm sạch sau hàn.

dây rắn

Dây rắn là một lựa chọn kim loại phụ phổ biến để hàn ống thép không gỉ austenit và ống dày hơn ½ in. Chúng thích hợp cho việc điền và đi qua nắp ở các vị trí bằng phẳng và nằm ngang trong khi ống đang được quay. Dây rắn cũng có thể được sử dụng để hàn lệch vị trí cho các đường chuyền gốc, lấp đầy và nắp bằng cách sử dụng quy trình ngắn mạch xung hoặc nâng cao. Chúng có đường kính từ 0,030 đến 1⁄16 in và cung cấp tỷ lệ lắng đọng tốt.

Các nhà chế tạo nên lưu ý rằng các nhà sản xuất dây phụ thường có thể chế tạo dây đặc với các hóa chất chuyên dụng cho các ứng dụng bất thường, nếu cần. Hạn chế là chúng cần thời gian để phát triển và số lượng đặt hàng tối thiểu thường lớn.

Dây lõi kim loại

Dây lõi kim loại đang trở thành một giải pháp thay thế ngày càng phổ biến để hàn ống thép không gỉ austenit có thành dày. Chúng có sẵn trong 0,045- đến 1⁄16-in. đường kính.

Giống như dây đặc, dây lõi kim loại bằng thép không gỉ yêu cầu quá trình ngắn mạch xung hoặc tiên tiến để hàn lệch vị trí và có thể được sử dụng cho tất cả các đường đi, từ gốc đến đầu. Tuy nhiên, những dây này mang lại lợi thế về năng suất thậm chí còn lớn hơn. Dây lõi kim loại thường có tốc độ di chuyển nhanh hơn và tốc độ lắng đọng cao hơn so với dây đặc. Dây có lõi kim loại cũng giúp thu hẹp khoảng cách nhiều hơn so với một số vật tư tiêu hao khác, do đó phôi dạng ống không có hình tròn sẽ ít gây khó khăn hơn trong quá trình hàn.

Một nhược điểm đối với dây lõi kim loại bằng thép không gỉ là giá thành của chúng. Chúng có xu hướng đắt hơn dây rắn. Các nhà chế tạo chọn sử dụng dây có lõi kim loại nên xem xét nghiên cứu thời gian để xác định xem tính linh hoạt và tốc độ hàn nhanh hơn có xứng đáng với giá cao hơn hay không.

Lưu ý rằng dây lõi kim loại dễ hợp kim hơn dây đặc. Các hóa chất cụ thể có thể được phát triển dễ dàng hơn và với số lượng nhỏ hơn, giảm thời gian chờ đợi và số lượng đặt hàng tối thiểu.

Dây lõi thông lượng

Hàn hồ quang lõi thuốc trợ dung được bảo vệ bằng khí (FCAW) có thể là một lựa chọn tuyệt vời để đạt được tốc độ lắng đọng cao khi hàn lệch vị trí trên ống thép không gỉ austenit có thành dày. Không giống như dây đặc hoặc dây có lõi kim loại, kim loại phụ này không yêu cầu nguồn năng lượng đặc biệt để hàn lệch vị trí; lớp phủ trợ dung trên dây hoạt động giống như một cái đập giúp giữ vũng hàn nóng chảy tại chỗ.

Tuy nhiên, dây có lõi trợ dung tạo ra lượng khói cao hơn so với các kim loại phụ khác và tạo ra xỉ mà thợ hàn phải loại bỏ hoặc mài đi giữa các lần chuyền và sau khi vượt qua nắp. Các hoạt động sau có thể dẫn đến thời gian ngừng hoạt động lớn hơn để dọn dẹp.

Thông tin liên hệ tư vấn

Để biết thêm thông tin chi tiết và có giá tốt nhất, vui lòng liên hệ chúng tôi:

CÔNG TY CỔ PHẦN DIMEC

Hotline: 0966.92.0404

Email: info@dimec.vn

Website: dimec.vn

Trụ sở chính: Số 285 Phúc Lợi, P. Phúc Lợi, Q. Long Biên, TP. Hà Nội

CN Đà Nẵng: Lô 11, Khu A4, đường Nguyễn Sinh Sắc, P. Hòa Minh, Q. Liên Chiểu, TP. Đà Nẵng

CN Hồ Chí Minh: Số 84 đường 10, KĐT Vạn Phúc, P. Hiệp Bình Phước, TP. Thủ Đức, TP. Hồ Chí Minh