Rustfrit stål (rustfrit stål)er forkortelsen for rustfrit syrefast stål, og de stålkvaliteter, der er modstandsdygtige over for svage korrosive medier såsom luft, damp, vand eller har rustfrie egenskaber, kaldes rustfrit stål.
Udtrykket "rustfrit stål"refererer ikke blot til én type rustfrit stål, men til mere end hundrede typer industrielt rustfrit stål, som hver især har god ydeevne inden for sit specifikke anvendelsesområde.
De indeholder alle 17 til 22% krom, og bedre stålkvaliteter indeholder også nikkel. Tilsætning af molybdæn kan yderligere forbedre atmosfærisk korrosion, især modstandsdygtigheden over for korrosion i kloridholdige atmosfærer.
Klassificering af rustfrit stål
1. Hvad er rustfrit stål og syrebestandigt stål?
Svar: Rustfrit stål er forkortelsen for rustfrit syrefast stål, som er modstandsdygtigt over for svage korrosive medier såsom luft, damp, vand eller har rustfrit stål. Korroderede ståltyper kaldes syrefast stål.
På grund af forskellen i den kemiske sammensætning af de to, er deres korrosionsbestandighed forskellig. Almindeligt rustfrit stål er generelt ikke modstandsdygtigt over for kemisk korrosion i medier, mens syrefast stål generelt er rustfrit.
2. Hvordan klassificerer man rustfrit stål?
Svar: I henhold til den organisatoriske tilstand kan det opdeles i martensitisk stål, ferritisk stål, austenitisk stål, austenitisk-ferritisk (duplex) rustfrit stål og udfældningshærdende rustfrit stål.
(1) Martensitisk stål: høj styrke, men dårlig plasticitet og svejsbarhed.
De almindeligt anvendte kvaliteter af martensitisk rustfrit stål er 1Cr13, 3Cr13 osv. På grund af det høje kulstofindhold har det høj styrke, hårdhed og slidstyrke, men korrosionsbestandigheden er lidt dårlig, og det bruges på grund af høje mekaniske egenskaber og korrosionsbestandighed. Nogle generelle dele er nødvendige, såsom fjedre, dampturbineblade, hydrauliske presseventiler osv.
Denne type stål anvendes efter bratkøling og anløbning, og udglødning er påkrævet efter smedning og prægning.
(2) Ferritisk stål: 15% til 30% krom. Dets korrosionsbestandighed, sejhed og svejsbarhed øges med stigende kromindhold, og dets modstandsdygtighed over for kloridspændingskorrosion er bedre end andre typer rustfrit stål, såsom Crl7, Cr17Mo2Ti, Cr25, Cr25Mo3Ti, Cr28 osv.
På grund af dets høje kromindhold er dets korrosionsbestandighed og oxidationsbestandighed relativt god, men dets mekaniske egenskaber og procesegenskaber er dårlige. Det bruges mest til syrebestandige strukturer med lav spænding og som antioxidationsstål.
Denne type stål kan modstå korrosion fra atmosfæren, salpetersyre og saltopløsninger og har god oxidationsbestandighed ved høje temperaturer og en lille termisk udvidelseskoefficient. Det bruges i salpetersyre- og fødevarefabriksudstyr og kan også bruges til at fremstille dele, der arbejder ved høje temperaturer, såsom gasturbinedele osv.
(3) Austenitisk stål: Det indeholder mere end 18% krom, og indeholder også ca. 8% nikkel og en lille mængde molybdæn, titanium, nitrogen og andre elementer. God samlet set ydeevne, modstandsdygtig over for korrosion fra forskellige medier.
Generelt anvendes opløsningsbehandling, dvs. stålet opvarmes til 1050-1150 °C og derefter vandkøles eller luftkøles for at opnå en enfaset austenitstruktur.
(4) Austenitisk-ferritisk (duplex) rustfrit stål: Det har fordelene ved både austenitisk og ferritisk rustfrit stål og har superplasticitet. Austenit og ferrit tegner sig hver for omkring halvdelen af rustfrit stål.
I tilfælde af lavt C-indhold er Cr-indholdet 18 % til 28 %, og Ni-indholdet er 3 % til 10 %. Nogle ståltyper indeholder også legeringselementer såsom Mo, Cu, Si, Nb, Ti og N.
Denne type stål har karakteristika for både austenitisk og ferritisk rustfrit stål. Sammenlignet med ferrit har den højere plasticitet og sejhed, ingen sprødhed ved stuetemperatur, betydeligt forbedret intergranulær korrosionsbestandighed og svejseegenskaber, samtidig med at den bevarer jernets sprødhed. Rustfrit stål er sprødt ved 475°C, har høj varmeledningsevne og superplasticitet.
Sammenlignet med austenitisk rustfrit stål har det høj styrke og betydeligt forbedret modstandsdygtighed over for intergranulær korrosion og kloridspændingskorrosion. Duplex rustfrit stål har fremragende modstandsdygtighed over for grubetæring og er også et nikkelbesparende rustfrit stål.
(5) Udfældningshærdende rustfrit stål: Matrixen er austenit eller martensit, og de almindeligt anvendte kvaliteter af udfældningshærdende rustfrit stål er 04Cr13Ni8Mo2Al osv. Det er et rustfrit stål, der kan hærdes (forstærkes) ved udfældningshærdning (også kendt som ældningshærdning).
Ifølge sammensætningen er det opdelt i krom-rustfrit stål, krom-nikkel-rustfrit stål og krom-mangan-nitrogen-rustfrit stål.
(1) Krom rustfrit stål har en vis korrosionsbestandighed (oxiderende syre, organisk syre, kavitation), varmebestandighed og slidstyrke og anvendes generelt som udstyrsmaterialer til kraftværker, kemikalier og olie. Dets svejseegenskaber er dog dårlige, og man bør være opmærksom på svejseprocessen og varmebehandlingsforholdene.
(2) Under svejsning udsættes krom-nikkel rustfrit stål for gentagen opvarmning for at udfælde karbider, hvilket vil reducere korrosionsbestandigheden og de mekaniske egenskaber.
(3) Styrken, duktiliteten, sejheden, formbarheden, svejsbarheden, slidstyrken og korrosionsbestandigheden af chrom-mangan rustfrit stål er god.
Vanskelige problemer i forbindelse med svejsning af rustfrit stål og introduktion til brugen af materialer og udstyr
1. Hvorfor er svejsning af rustfrit stål svært?
Svar: (1) Rustfrit stål har en relativt stærk varmefølsomhed, og opholdstiden i temperaturområdet 450-850 °C er lidt længere, og korrosionsbestandigheden i svejsningen og den varmepåvirkede zone vil blive betydeligt reduceret;
(2) tilbøjelig til termiske revner;
(3) Dårlig beskyttelse og kraftig oxidation ved høj temperatur;
(4) Den lineære udvidelseskoefficient er stor, og det er let at producere stor svejsedeformation.
2. Hvilke effektive teknologiske foranstaltninger kan træffes til svejsning af austenitisk rustfrit stål?
Svar: (1) Vælg svejsematerialer nøje i henhold til basismetallets kemiske sammensætning;
(2) Hurtig svejsning med lav strøm, lav linjeenergi reducerer varmetilførslen;
(3) Svejsetråd med tynd diameter, svejsetråd, ingen svingning, flerlags flerpas svejsning;
(4) Tvungen afkøling af svejsesømmen og den varmepåvirkede zone for at reducere opholdstiden ved 450-850°C;
(5) Argonbeskyttelse på bagsiden af TIG-svejsningen;
(6) Svejsningerne i kontakt med det korrosive medium svejses endeligt;
(7) Passiveringsbehandling af svejsesømmen og den varmepåvirkede zone.
3. Hvorfor skal vi vælge svejsetråd og elektrode i 25-13-serien til svejsning af austenitisk rustfrit stål, kulstofstål og lavlegeret stål (svejsning af forskellige ståltyper)?
Svar: Ved svejsning af forskellige stålsvejsede samlinger, der forbinder austenitisk rustfrit stål med kulstofstål og lavlegeret stål, skal svejsematerialet bruge svejsetråd i serie 25-13 (309, 309L) og svejsetråd (austenitisk 312, austenitisk 307 osv.).
Hvis der anvendes andre svejsematerialer af rustfrit stål, vil der opstå martensitisk struktur og koldreevner på smeltelinjen på siden af kulstofstål og lavlegeret stål.
4. Hvorfor bruger massive svejsetråde af rustfrit stål 98% Ar+2% O2 beskyttelsesgas?
Svar: Under MIG-svejsning af massiv rustfri ståltråd, hvis ren argongas anvendes til afskærmning, er overfladespændingen i smeltebadet høj, og svejsningen er dårligt formet og viser en "pukkelformet" svejseform. Tilsætning af 1 til 2% ilt kan reducere overfladespændingen i smeltebadet, og svejsesømmen er glat og smuk.
5. Hvorfor bliver overfladen på massiv MIG-svejsetråd af rustfrit stål sort? Hvordan løser man dette problem?
Svar: MIG-svejsehastigheden for massiv svejsetråd af rustfrit stål er relativt høj (30-60 cm/min). Når beskyttelsesgasdysen er kørt til det forreste smeltebad, er svejsesømmen stadig i en rødglødende højtemperaturtilstand, som let oxideres af luft, og der dannes oxider på overfladen. Svejsningerne er sorte. Bejdsningspassiveringsmetoden kan fjerne den sorte hinde og gendanne den oprindelige overfladefarve af rustfrit stål.
6. Hvorfor skal massiv svejsetråd af rustfrit stål bruge en pulserende strømforsyning for at opnå stråleovergang og sprøjtfri svejsning?
Svar: Ved MIG-svejsning med massiv rustfri ståltråd og φ1.2 svejsetråd, kan der opstå en stråleovergang, når strømmen I ≥ 260 ~ 280A; dråbene er kortsluttet og sprøjtet er stort, hvilket generelt ikke anbefales.
Kun ved at bruge MIG-strømforsyningen med puls kan pulsdråbene gå fra lille specifikation til stor specifikation (vælg minimums- eller maksimumsværdi i henhold til tråddiameteren) og dermed sprøjtfri svejsning.
7. Hvorfor er den fluxfyldte svejsetråd af rustfrit stål beskyttet af CO2-gas i stedet for en pulserende strømforsyning?
Svar: I øjeblikket almindeligt anvendt fluxkernet svejsetråd af rustfrit stål (såsom 308, 309 osv.). Svejsefluxformlen i svejsetråden er udviklet i henhold til den kemiske metallurgiske svejsereaktion under beskyttelse af CO2-gas, så generelt er der ikke behov for pulseret lysbuesvejsning (strømforsyningen med puls skal grundlæggende bruge blandet gas). Hvis du vil gå ind i dråbeovergangen på forhånd, kan du også bruge pulseret strømforsyning eller en konventionel gasbeskyttet svejsemodel med blandet gas.
Opslagstidspunkt: 24. marts 2023