Làm thế nào để tránh biến dạng và ăn mòn giữa các hạt trong hàn thép không gỉ

1 Lựa chọn vật liệu hàn thép không gỉ

Điện cực hàn thép không gỉ thuộc hai loại chính theo tiêu chuẩn GB/T983-2012: điện cực thép không gỉ crom và điện cực thép không gỉ crom-niken.

1. Điện cực thép không gỉ crom

   Phù hợp với thép không gỉ crom thông thường cho các thiết bị điện, dầu khí và hóa chất. Vật liệu này có khả năng hàn kém; Cần phải kiểm soát nhiệt hàn nghiêm ngặt và xử lý nhiệt sau hàn để tránh các vết nứt.

2. Điện cực thép không gỉ crom-niken

   Sự lựa chọn chủ đạo cho ngành sản xuất máy móc y tế, thực phẩm và máy móc chính xác, có khả năng chống ăn mòn và oxy hóa vượt trội. Nguyên tắc vận hành chính: giảm dòng hàn khoảng 20% ​​so với thép cacbon, rút ​​ngắn chiều dài hồ quang và sử dụng các hạt hàn hẹp với khả năng làm mát giữa các lớp nhanh để ngăn chặn sự ăn mòn giữa các hạt.

2 tiêu chuẩn vận hành cốt lõi cho hàn TIG thép không gỉ

Hàn TIG phù hợp với các tấm thép không gỉ dưới 6 mm, mang lại mối hàn mịn và biến dạng tối thiểu. Áp dụng nguồn điện đặc tính bên ngoài theo chiều dọc với cực thẳng DC (phôi dương, điện cực vonfram âm).

1. Yêu cầu về khí bảo vệ

   Argon tinh khiết với độ tinh khiết 99,99%. Tốc độ dòng khí: 8–10 L/phút cho dòng điện 50–150A; 12–15 L/phút cho dòng điện 150–250A.

2. Phần mở rộng điện cực vonfram

   4–5mm để hàn phẳng; 2–3mm đối với mối hàn góc có độ che chắn kém; 5–6mm đối với rãnh sâu. Khoảng cách giữa vòi phun và phôi không được vượt quá 15mm.

3. Kiểm soát độ dài hồ quang

   1–3mm đối với thép không gỉ, ngắn hơn so với hàn thép cacbon. Hồ quang quá dài làm hỏng lớp bảo vệ argon và gây ra hiện tượng oxy hóa lỗ chân lông.

4. Làm sạch trước khi hàn

   Loại bỏ hoàn toàn các lớp dầu, rỉ sét và oxit trên đường hàn để tránh các lỗ rỗng bên trong.

5. Che chắn phía sau cho root pass

   Thêm lớp bảo vệ argon ở mặt sau của các khớp nối để ngăn chặn quá trình oxy hóa rễ và ăn mòn giữa các hạt.

6. Góc ngọn đuốc và dây

   Duy trì 80–85° giữa điện cực vonfram và phôi; giữ góc dây phụ dưới 10° để ổn định bể nóng chảy.

7. Cách ly gió

   Đặt rào cản gió cho công việc ngoài trời. Xưởng trong nhà cần thông gió để tránh xáo trộn khí.

3 Thông số kỹ thuật tiêu chuẩn cho hàn MIG thép không gỉ

Áp dụng nguồn điện đặc tính phẳng với cực phân cực ngược DC (dây dương).

1. Tùy chọn khí bảo vệ

   Argon tinh khiết 99,99% hoặc hỗn hợp Ar+2% oxy, tốc độ dòng chảy được kiểm soát ở mức 20–25 L/phút.

2. Cài đặt độ dài cung

   Vận hành ở chế độ truyền phun, điều chỉnh điện áp để giữ chiều dài hồ quang 4–6mm.

3. Bảo vệ gió

   Ngay cả gió nhẹ trên 0,5m/s cũng tạo ra các lỗ rỗ trong mối hàn; vách ngăn gió là bắt buộc đối với các khu vực xưởng mở.

4 Quy tắc vận hành hàn dây lõi thuốc bằng thép không gỉ

Có thể dùng máy hàn CO2 thông thường, điều chỉnh áp suất cấp dây lỏng hơn một chút.

1. Chế độ nguồn: phân cực ngược DC đặc tính phẳng.

2. Khí bảo vệ: CO2, tốc độ dòng 20–25 L/phút.

3. Khoảng cách giữa đầu mỏ hàn và phôi: 15–25mm.

4. Chiều dài nối dây: 15mm khi dòng điện dưới 250A; 20–25 mm khi dòng điện trên 250A.

5 Phòng ngừa nguồn: Loại bỏ biến dạng hàn thép không gỉ

Thép không gỉ nở ra nhiều hơn thép carbon dưới nhiệt. Sử dụng các phương pháp thiết kế và xử lý kết hợp để kiểm soát biến dạng:

1. Nguyên lý đầu vào nhiệt độ thấp

   Sử dụng dòng điện nhỏ, đường hàn hẹp, tốc độ di chuyển nhanh, hàn đường mỏng nhiều lớp để giảm tổng nhiệt tích tụ. Tránh các mối hàn một chiều rộng.

2. Kẹp cố định

   Cố định phôi bằng kẹp cứng trước khi hàn để hạn chế hiện tượng co ngót do giãn nở nhiệt.

3. Trình tự hàn đối xứng

   Áp dụng hàn bỏ qua và hàn phân đoạn để cân bằng ứng suất co rút đơn phương.

4. Biến dạng ngược được cài đặt sẵn

   Dự trữ bù đắp ngược theo luật co rút vật liệu để chống lại sự uốn cong sau hàn.

5. Làm mát giữa các lớp nhanh chóng

   Làm nguội nhanh từng lớp mối hàn sau khi hoàn thiện để rút ngắn thời gian lưu trú ở nhiệt độ cao và giảm biến dạng ứng suất dư.

6 biện pháp cơ bản để ngăn ngừa ăn mòn giữa các hạt

Ăn mòn giữa các hạt xảy ra khi thép không gỉ duy trì ở nhiệt độ 450–850°C trong thời gian dài, gây ra sự kết tủa cacbua crom ở ranh giới hạt. Giải pháp cốt lõi:

1. Hạn chế nghiêm ngặt lượng nhiệt đầu vào

   Tránh tình trạng quá nóng và làm lạnh chậm; hàn hoàn thành nhanh và làm nguội phôi nhanh chóng sau khi hàn.

2. Vật tư hàn có hàm lượng carbon thấp

   Chọn dây/điện cực bằng thép không gỉ có hàm lượng carbon cực thấp để giảm nguy cơ kết tủa cacbua crom.

3. Làm đầy hợp kim ổn định

   Sử dụng vật liệu hàn có chứa niobi và titan để kết hợp các nguyên tố cacbon và bảo vệ crom trong nền.

4. Xử lý dung dịch sau hàn

   Đối với yêu cầu chống ăn mòn cao, tiến hành ủ dung dịch ở nhiệt độ cao để hòa tan cacbua kết tủa và khôi phục sự phân bố crom đồng đều.

7 Kết luận

Biến dạng và ăn mòn giữa các hạt là hai rủi ro hư hỏng phổ biến nhất trong chế tạo thép không gỉ. Sự kết hợp hợp lý của vật liệu hàn, các thông số vận hành dây TIG/MIG/lõi thông lượng được tiêu chuẩn hóa, kỹ thuật hàn đầu vào nhiệt độ thấp và xử lý nhiệt sau hàn có thể giải quyết cơ bản hai vấn đề chính này. Quy trình hàn được tiêu chuẩn hóa không chỉ làm giảm tỷ lệ phế liệu phôi mà còn kéo dài tuổi thọ chống ăn mòn của các sản phẩm thép không gỉ.

Nếu bạn cần sơ đồ thông số hàn thép không gỉ tùy chỉnh hoặc các giải pháp tối ưu hóa quy trình chống ăn mòn, hãy tham khảo ý kiến ​​của đội ngũ kỹ thuật chuyên nghiệp tại Heavy.com để được hướng dẫn toàn bộ quy trình sản xuất.