Сварочные материалы для нержавеющей стали: как состав и процесс влияют на эксплуатационные характеристики

01Отделение сплавного семейства от формы сварочного материала

Сварочные материалы для нержавеющей стали выпускаются в виде покрывных электродов, сплошных проволок или прутков, а также полых проволок. Форма определяет способ подачи присадочного металла, а также методы защиты защитными газами и удаления шлака. Сплавное семейство характеризует химический состав, предусмотренный для наплавленного металла. Это два самостоятельных параметра выбора.

Классификация сплошной проволоки с сердечником на основе углеродистой стали, например E71T-1C, не является обозначением нержавеющей стали и не имеет автоматического эквивалента из нержавеющих материалов. Сварочный материал для нержавеющей стали должен иметь собственное полное обозначение и паспортные данные. Префикс, обозначение сплава и суффиксы, относящиеся к процессу сварки, следует проверять в совокупности.

02Почему коррозионная стойкость зависит от системы сварки

Нержавеющие стали обладают защитной поверхностной пленкой, связанной с хромом. Сварка изменяет локальные тепловые и поверхностные условия. Состав присадочного металла влияет на конечный химический состав сварного шва, но на готовый шов также влияют защитные газы, окисление, загрязнение и необходимая обработка поверхности.

Повышение содержания легирующего элемента не всегда улучшает характеристики. Пригодность зависит от фактических условий эксплуатации, включая температуру и коррозионноактивные вещества. Материал, хорошо подходящий для одной среды, может оказаться непригодным для другой. Спецификация основного материала и требования к эксплуатации служат отправной точкой для оценки.

03Учет разбавления перед сопоставлением материалов

В зоне сварки находится присадочный металл и расплавленный основной материал. Вклад основного металла называется разбавлением. На него влияют геометрия шва, процесс сварки, глубина проплавления и последовательность проходов, поэтому конечный наплавленный металл не всегда можно считать имеющим номинальный состав проволоки.

Это особенно важно для сварки разнородных соединений и наплавки. Материал, который кажется подходящим по простой таблице сопоставления, после разбавления может образовать сварную структуру с иными характеристиками. Оценивайте такие соединения с помощью соответствующего металлургического анализа и квалифицированной технологической карты, а не путем экстраполяции данных о сварке материалов одного класса.

04Основные сплавные семейства как отправная точка

Эти сопоставления объясняют назначение семейств; они не являются разрешением на замену сварочных материалов. Руководство TWI по свариваемости нержавеющих сталей рассматривает взаимосвязь между типом сплава, выбором присадочного металла и склонностью к образованию трещин.

05Почему важны низкое содержание углерода и феррит

В склонных к этому аустенитным нержавеющих сталях термическое воздействие может способствовать выделению карбидов хрома по границам зерен и снижать локальную стойкость к межкристаллитной коррозии. Варианты присадочного металла с низким содержанием углерода помогают ограничить количество углерода, доступного для этого механизма, в металле шва. Они не устраняют все механизмы коррозии и не исправляют не подходящий основной материал.

Многие традиционные аустенитные сварные наплавки содержат некоторое количество дельта-феррита для снижения склонности к трещинам при затвердевании. Однако феррит не следует повышать бездумно: требования эксплуатации могут накладывать ограничения. Полностью аустенитные, дуплексные и специализированные высокотемпературные применения требуют отдельной оценки. Руководство TWI по сварке аустенитных нержавеющих сталей описывает эти металлургические аспекты.

06Связь металлургии с производственным контролем

Сертификат на сварочный материал, если это требуется, должен соответствовать фактическому поставленному обозначению и партии. В записях о сварке отделяйте сведения о присадочном металле от сведений об основном материале. Знакомая этикетка катушки не должна заменять проверку полной спецификации изделия.

В процессе производства защищайте поверхности от неподходящих инструментов и загрязняющих веществ, соблюдайте установленные условия защиты защитными газами и корневого шва, а также контролируйте температурные условия, предусмотренные технологической картой. После сварки выполняйте установленные требования к очистке и контролю. Визуальная чистота является полезным подтверждением, но сама по себе не доказывает коррозионную стойкость.