Hur man undviker deformation och intergranulär korrosion vid svetsning av rostfritt stål

1 Val av förbrukningsmaterial för svetsning av rostfritt stål

Svetselektroder i rostfritt stål delas in i två huvudkategorier enligt GB/T983-2012-standarden: elektroder av rostfritt krom och rostfritt krom-nickel.

1. Elektroder i krom rostfritt stål

   Matcha vanligt krom rostfritt stål för kraft-, petroleum- och kemikalieutrustning. Detta material har dålig svetsbarhet; strikt svetsvärmekontroll och eftervärmebehandling krävs för att undvika sprickdefekter.

2. Elektroder i krom-nickel rostfritt stål

   Det vanliga valet för tillverkning av medicin-, livsmedels- och precisionsmaskiner, med överlägsen korrosions- och oxidationsbeständighet. Viktig funktionsregel: reducera svetsströmmen med ungefär 20 % jämfört med kolstål, förkorta båglängden och använd smala svetssträngar med snabb mellanskiktskylning för att blockera intergranulär korrosion.

2 kärndriftsstandarder för TIG-svetsning i rostfritt stål

TIG-svetsning passar rostfria stålplåtar under 6 mm, vilket ger mjuka svetsar och minimal deformation. Använd vertikal extern karakteristisk strömförsörjning med rak DC-polaritet (positiv arbetsstycke, negativ volframelektrod).

1. Skyddsgaskrav

   Ren argon med 99,99 % renhet. Gasflöde: 8–10 l/min för 50–150A ström; 12–15 L/min för 150–250A ström.

2. Volframelektrodförlängning

   4–5 mm för flatsvetsning; 2–3 mm för kälsvetsar med dålig skärmning; 5–6 mm för djupa spår. Avståndet mellan munstycket och arbetsstycket får inte överstiga 15 mm.

3. Båglängdskontroll

   1–3 mm för rostfritt stål, kortare än kolstålsvetsning. För lång ljusbåge skadar argonskyddet och orsakar oxidationsporer.

4. Försvetsrengöring

   Ta helt bort olje-, rost- och oxidskikt på svetsfogarna för att undvika inre porer.

5. Ryggskärmning för rotpassering

   Lägg till argonskydd på baksidan av stumfogarna för att förhindra rotoxidation och intergranulär korrosion.

6. Ficklampa & trådvinkel

   Håll 80–85° mellan volframelektrod och arbetsstycke; håll påfyllningstrådens vinkel under 10° för att stabilisera den smälta poolen.

7. Vindisolering

   Sätt vindskydd för utomhusarbete. Inomhusverkstäder behöver ventilation för att förhindra gasstörningar.

3 Standardspecifikationer för MIG-svetsning i rostfritt stål

Använd strömförsörjning med platt karakteristisk strömförsörjning med omvänd polaritet för DC (positiv tråd).

1. Alternativ för skyddsgas

   Ren 99,99 % argon eller blandad Ar+2 % syre, flödeshastighet styrd till 20–25 L/min.

2. Inställning av båglängd

   Kör i sprayöverföringsläge, justera spänningen för att hålla båglängden 4–6 mm.

3. Vindskydd

   Även lätt vind över 0,5 m/s skapar svetsporer; vindbafflar är obligatoriska för öppna verkstadsområden.

4 Driftsregler för svetsning med flusskärna i rostfritt stål

Vanliga CO2-svetsmaskiner kan användas, justera trådmatartrycket något lösare.

1. Strömläge: platt karakteristisk DC omvänd polaritet.

2. Skyddsgas: CO2, flöde 20–25 L/min.

3. Avstånd mellan brännarmunstycke och arbetsstycke: 15–25 mm.

4. Ledningslängd: 15 mm när strömstyrkan är under 250A; 20–25 mm vid ström över 250A.

5 Källförebyggande: Eliminera svetsdeformation av rostfritt stål

Rostfritt stål expanderar mycket mer än kolstål under värme. Använd kombinerade design- och processmetoder för att kontrollera distorsion:

1. Principen för låg värmetillförsel

   Använd liten ström, smal svetssträng, snabb färdhastighet, tunnpasssvetsning i flera lager för att minska den totala värmeackumuleringen. Undvik breda engångssvetsar.

2. Fixturklämning

   Fixera arbetsstycken med styva klämmor före svetsning för att begränsa fri termisk expansionskrympning.

3. Symmetrisk svetssekvens

   Använd hoppsvetsning och segmenterad svetsning för att balansera ensidig krympspänning.

4. Förinställd omvänd deformation

   Reserv omvänd offset enligt materialkrympningslagen för att motverka eftersvetsböjning.

5. Snabb mellanskiktskylning

   Kyl varje svetsskikt snabbt efter slutbehandling för att förkorta uppehållstiden vid hög temperatur och minska kvarvarande spänningsdeformation.

6 grundläggande åtgärder för att förhindra intergranulär korrosion

Intergranulär korrosion uppstår när rostfritt stål håller sig vid 450–850°C under lång tid, vilket orsakar utfällning av kromkarbid vid korngränserna. Kärnlösningar:

1. Begränsa värmetillförseln strikt

   Undvik överhettning och långsam nedkylning; slutföra svetsningen snabbt och kyla arbetsstycket snabbt efter svetsning.

2. Tillsatsmaterial för svetsning med låg kolhalt

   Välj tråd/elektrod av rostfritt stål med ultralåg kolhalt för att minska risken för utfällning av kromkarbid.

3. Stabiliserad legeringsfyllning

   Använd svetsmaterial som innehåller niob och titan för att kombinera kolelement och skydda krom i matrisen.

4. Behandling efter svetslösning

   För höga krav på korrosionsskydd, utför högtemperaturlösningsglödgning för att lösa utfällda karbider och återställa en jämn kromfördelning.

7 Slutsats

Deformation och intergranulär korrosion är de två vanligaste felriskerna vid tillverkning av rostfritt stål. Rimlig matchning av svetstillsatsmaterial, standardiserade TIG/MIG/fluxkärnatrådsdriftparametrar, svetstekniker med låg värmetillförsel och värmebehandling efter svets kan i grunden lösa dessa två stora problem. Standardiserade svetsprocesser minskar inte bara mängden skrot av arbetsstycket utan förlänger också den korrosionsskyddande livslängden för produkter av rostfritt stål.

Om du behöver anpassade svetsparameterscheman i rostfritt stål eller lösningar för optimering av korrosionsprocesser, kontakta det professionella tekniska teamet på heavth.com för vägledning om tillverkning i hela processen.