Kas saate terast keevitada
roostevabale terasele?

Paljudes inseneriprojektides roostevabast terasest on sageli valitud eelistatud materjaliks selle suurepärase korrosioonikindluse ja esteetilise välimuse tõttu. Kuid roostevaba teras on suhteliselt kõrge hinnaga ja suurte toodete valmistamisel võib täielikult roostevaba terase valimine põhjustada kulude ületamist. Suurte tootmisprojektide üldkulude vähendamiseks on juhtumeid, kus mittekriitiliste komponentide ja raamistike valmistamiseks valitakse madalama hinnaga süsinikteras. Näiteks kõrgete temperatuuride või korrosiooniga keskkondades on roostevaba teras optimaalne valik, kuid muudes tavalistes piirkondades süsinikteras muutub kuluefektiivsemaks võimaluseks.

roostevaba teras & teras

teras

Teras on laialdaselt kasutatav metallmaterjal, mille keemiline koostis koosneb peamiselt rauast (Fe) ja süsinikust (C) ning väikestes kogustes elementidest, nagu räni (Si), mangaan (Mn), fosfor (P), väävel (S). ), ja teised. Terase tugevust, kõvadust, korrosioonikindlust ja muid omadusi saab muuta, kohandades selle keemilist koostist ja tootmisprotsesse.

Roostevaba teras

Roostevaba teras on legeerteras, mis on tuntud oma kõrge korrosioonikindluse poolest ja selle koostis sisaldab rauda, kroomi (Cr), niklit (Ni), mangaani (Mn), titaani (Ti) ja muid elemente. Roostevaba terast on erinevat tüüpi, nt 304 roostevaba teras, 316 roostevaba teras, millel kõigil on erinevad omadused, nagu korrosioonikindlus, kuumakindlus ja tugevus.

Füüsikaliste omaduste poolest on terasel ja roostevaba terasel olulisi erinevusi. Terasel on suurem tihedus, ligikaudu 7.87 g/cm³, samas kui tavalise roostevaba terase, näiteks 304 roostevaba terase tihedus on umbes 7.93 g/cm³. Lisaks on terasel parem soojusjuhtivus kui roostevabal terasel, mille soojusjuhtivus on suhteliselt kehvem. Keemiliste omaduste poolest on roostevaba teras suurepärane korrosioonikindlus, mis on vastupidav hapete, leeliste, soolade ja muude ainete korrosioonile, samas kui teras on roostetavam.

Terase ja roostevaba terase keemilise koostise, füüsikaliste ja keemiliste omaduste oluliste erinevuste tõttu on nende erinevuste hoolikas kaalumine ja vastavate protsessimeetmete kasutuselevõtt vajalik, et tagada keevitamise kvaliteet nende kahe ühendamisel.

Keevitustehnikad terase ja roostevaba terase ühendamiseks

Keevitamine on tehnoloogia, mis ühendab kaks metallitükki sulamise või surve avaldamise teel. Põhiprintsiip hõlmab kahe metalli kontaktpindade sulatamist kõrgel temperatuuril või rõhul, millele järgneb jahutamine ja tahkumine, et moodustada tugev liitmik. Keevitamiseks on palju klassifitseerimismeetodeid, sealhulgas kaarkeevitus, laserkeevitus, takistuskeevitus jne, mis põhinevad erinevatel soojusallikatel; ja sulakeevitus, survekeevitus, kõvajoodisjootmine jne olenevalt sellest, kas täitematerjali on vaja.

Levinud keevitustehnikad ja nende rakendused:

Kaarkeevitus: kasutab metallide sulatamiseks ja ühendamiseks soojusallikana elektrikaare. Kohaldatav erinevate metallmaterjalide, näiteks terase ja roostevaba terase keevitamiseks.
Laserkeevitus: kasutab metallide sulatamiseks ja ühendamiseks suure energiaga laserkiirt. Sobib õhukeste plaatide, täppiskomponentide ja kõrgete keevitusala nõuetega rakenduste keevitamiseks.
Takistuskeevitus: kasutab metallist elektrivoolu läbimisel tekkivat takistussoojust, et soojendada metalli plastiliseks või sulaks, millele järgneb ühendamiseks surve. Kohaldatav metallmaterjalide, näiteks terase ja roostevaba terase, õhukeste plaatide ja torude keevitamisel.
Kõvajoodisjootmine: Kasutab täitematerjali, mille sulamistemperatuur on madalam kui mitteväärismetallil, et mitteväärismetalli kuumutada kõvajoodisjootmismaterjali sulatamiseks. Vedel jootmismaterjal niisutab mitteväärismetalli, täites vuugivahe ja saavutades ühenduse. Kohaldatav erinevate materjalide keevitamisel, näiteks terasest roostevabast terasest või vasest roostevabast terasest.

Erikaalutlused terase keevitamisel roostevaba terasega

Alusmaterjalide ühilduvus: Terase ja roostevaba terase keemilise koostise ja füüsikaliste omaduste oluliste erinevuste tõttu tuleb defektide, nagu rabedad faasid ja praod, vältimiseks valida sobivad keevitusmaterjalid ja -protsessid.
Täitematerjalide valik: Terase keevitamisel roostevabaks teraseks tuleks valida sobivad täitematerjalid, mis sobivad mõlema alusmaterjaliga, et tagada keevisühenduse tugevus ja korrosioonikindlus.
Keevitusprotsesside juhtimine: Terase ja roostevaba terase erineva soojusjuhtivuse ja paisumiskoefitsientide tõttu on vajalik keevitusprotsesside, nagu keevituskiirus, traadi energia, eelsoojendus ja järelsoojendus, range kontroll. See aitab vähendada stressi ja vältida pragude teket.
Keevisliidete toimivuse hindamine: Pärast terase keevitamist roostevabaks teraseks tuleks läbi viia erinevad jõudluskatsed, nagu tõmbe-, painde- ja löögikatsed, et tagada keevituskvaliteedi vastavus nõuetele.

Väljakutsed terase ja roostevaba terase keevitamisel

Terase keevitamine roostevabaks teraseks tekitab spetsiifilisi väljakutseid nende füüsikaliste ja keemiliste omaduste erinevuste tõttu. Siin on peamised väljakutsed ja lahendused:

Termotuumasünteesi probleemid ja lahendused

Termotuumaprobleemid tulenevad roostevaba terase ja terase erinevatest sulamistemperatuuridest, soojusjuhtivusest ja paisumisteguritest. Need erinevused võivad põhjustada mittetäieliku sulandumise, halva sulamise või keevituspragusid.

Lahendused:
- Valige sobivad keevitusmaterjalid ja -protsessid, et võtta arvesse mõlema metalli iseloomulikke erinevusi.
- Kontrollige keevitusparameetreid, nagu keevitusvool, pinge ja kiirus, et tagada piisav soojussisend ja õige sulandumine.
- Keevisühenduse jõudluse parandamiseks rakendage vajalikke keevitusjärgseid töötlusi, nagu kuumtöötlus või keevitusjärgne lihvimine.

Erinevused kuumusest mõjutatud tsoonis (HAZ) ja kontrollis

Roostevaba terase ja terase erinevad soojusjuhtivuse ja paisumistegurid võivad keevitamise ajal põhjustada kuumapragusid, deformatsioone või pingete kontsentratsiooni.

Lahendused:
- Valige sobivad keevitusmeetodid ja protsessi parameetrid, et minimeerida soojuse sisendit ja soojustsooni ulatust.
- Stressi põhjustavate temperatuuride erinevuste vähendamiseks tehke eelsoojendus- ja keevitusjärgseid töötlusi.
- Allutada keevisliide kuumtöötlemisele või keevitusjärgsetele protsessidele, et kõrvaldada või minimeerida jääkpingeid.

Keevituspragude tekitamise ja ennetamise meetmed

Roostevaba terase ja terase keevitamisel võivad tekkida erinevat tüüpi praod, näiteks kuumad või külmad praod.

Lahendused:
- Kasutage vähese vesinikusisaldusega või vesinikuvabasid keevitusmaterjale, et vähendada vesinikust põhjustatud pragunemise ohtu.
- Jahutuskiiruse vähendamiseks ja jääkpingete kõrvaldamiseks kasutage eelsoojendus- ja keevitusjärgseid töötlusi.
- Viige läbi keevisliidete keevitusjärgsed kontrollid, et kiiresti tuvastada ja kõrvaldada kõik praod.

Keevisliidete toimivuse hindamine ja katsetamine

Selleks et tagada keevisliidete vastavus nõutavatele standarditele, on vaja läbi viia mitmeid toimivushinnanguid ja katseid.

Lahendused:
- Valige konkreetse rakenduse põhjal sobivad katsemeetodid, nagu tõmbe-, painde-, löögikatsed.
- Avastamata defektide minimeerimiseks viige läbi keevisühenduse mittepurustavad testid, näiteks radiograafilised või ultraheliuuringud.

Terase keevitamisel roostevabaks teraseks on nende väljakutsete hoolikas kaalumine ja vastavate lahenduste rakendamine ülioluline kvaliteetsete keevisliidete saavutamiseks.

järeldus

Terase keevitamisel roostevabaks teraseks on ülioluline põhjalikult mõista kahe metalli iseloomulikke erinevusi ja valida sobivad keevitusmeetodid. Rõhk tuleks asetada keevitusprotsessi juhtimisele ja keevitusparameetrite optimeerimisele, et saavutada hea sulamis- ja liitevõime. Lisaks mängivad keevitusjärgsed töötlused võtmerolli keevituskvaliteedi parandamisel, näiteks jääkpingete kõrvaldamisel ja keevisõmbluse lihvimisel. Lõpuks on keevisliidete regulaarsed jõudluskontrollid ja mittepurustavad kontrollid hädavajalikud, et tagada keevitamise kvaliteedi vastavus nõutavatele standarditele. Neid soovitusi ja teadmisi järgides saavad lugejad tõhusalt läbi viia roostevaba terase keevitamist teraseks, parandades keevitamise kvaliteeti ja töökindlust.