Edelstahl (Edelstahl)ist die Abkürzung für rostfreier säurebeständiger Stahl, und die Stahlsorten, die gegen schwach korrosive Medien wie Luft, Dampf, Wasser beständig sind oder rostfreie Eigenschaften aufweisen, werden als Edelstahl bezeichnet.
Der Begriff "Edelstahl„bezieht sich nicht einfach nur auf eine Art von Edelstahl, sondern bezieht sich auf mehr als hundert Arten von industriellem Edelstahl, von denen jede in ihrem spezifischen Anwendungsbereich gute Leistungen erbringt.
Sie alle enthalten 17 bis 22 % Chrom, bessere Stahlsorten enthalten auch Nickel.Der Zusatz von Molybdän kann die atmosphärische Korrosion weiter verbessern, insbesondere die Korrosionsbeständigkeit in chloridhaltigen Atmosphären.
一.Klassifizierung von Edelstahl
1. Was ist Edelstahl und säurebeständiger Stahl?
Antwort: Edelstahl ist die Abkürzung für rostfreien säurebeständigen Stahl, der gegen schwach korrosive Medien wie Luft, Dampf, Wasser beständig ist oder über Edelstahl verfügt.Korrodierte Stahlsorten werden als säurebeständige Stähle bezeichnet.
Aufgrund der unterschiedlichen chemischen Zusammensetzung der beiden ist ihre Korrosionsbeständigkeit unterschiedlich.Gewöhnlicher Edelstahl ist im Allgemeinen nicht beständig gegen Korrosion durch chemische Medien, während säurebeständiger Stahl im Allgemeinen rostfrei ist.
2. Wie klassifiziert man Edelstahl?
Antwort: Je nach Organisationszustand kann es in martensitischen Stahl, ferritischen Stahl, austenitischen Stahl, austenitisch-ferritischen (Duplex-)Edelstahl und ausscheidungshärtenden Edelstahl unterteilt werden.
(1) Martensitischer Stahl: hohe Festigkeit, aber schlechte Plastizität und Schweißbarkeit.
Die am häufigsten verwendeten Sorten von martensitischem Edelstahl sind 1Cr13, 3Cr13 usw. Aufgrund des hohen Kohlenstoffgehalts weist er eine hohe Festigkeit, Härte und Verschleißfestigkeit auf, die Korrosionsbeständigkeit ist jedoch etwas schlecht, und er wird für hohe mechanische Eigenschaften und verwendet Korrosionsbeständigkeit.Es werden einige allgemeine Teile benötigt, wie z. B. Federn, Dampfturbinenschaufeln, hydraulische Pressventile usw.
Diese Stahlsorte wird nach dem Abschrecken und Anlassen verwendet und nach dem Schmieden und Stanzen ist ein Glühen erforderlich.
(2) Ferritischer Stahl: 15 % bis 30 % Chrom.Seine Korrosionsbeständigkeit, Zähigkeit und Schweißbarkeit nehmen mit zunehmendem Chromgehalt zu, und seine Beständigkeit gegen Chlorid-Spannungskorrosion ist besser als bei anderen Edelstahltypen wie Crl7, Cr17Mo2Ti, Cr25, Cr25Mo3Ti, Cr28 usw.
Aufgrund seines hohen Chromgehalts ist seine Korrosions- und Oxidationsbeständigkeit relativ gut, seine mechanischen Eigenschaften und Prozesseigenschaften sind jedoch schlecht.Er wird hauptsächlich für säurebeständige Konstruktionen mit geringer Beanspruchung und als Antioxidationsstahl verwendet.
Diese Art von Stahl kann der Korrosion der Atmosphäre, Salpetersäure und Salzlösung widerstehen und weist die Eigenschaften einer guten Oxidationsbeständigkeit bei hohen Temperaturen und eines kleinen Wärmeausdehnungskoeffizienten auf.Es wird in der Ausrüstung von Salpetersäure- und Lebensmittelfabriken verwendet und kann auch zur Herstellung von Teilen verwendet werden, die bei hohen Temperaturen arbeiten, wie z. B. Gasturbinenteile usw. .
(3) Austenitischer Stahl: Er enthält mehr als 18 % Chrom sowie etwa 8 % Nickel und eine kleine Menge Molybdän, Titan, Stickstoff und andere Elemente.Gute Gesamtleistung, beständig gegen Korrosion durch verschiedene Medien.
Im Allgemeinen wird eine Lösungsbehandlung angewendet, das heißt, der Stahl wird auf 1050–1150 °C erhitzt und dann wasser- oder luftgekühlt, um eine einphasige Austenitstruktur zu erhalten.
(4) Austenitisch-ferritischer (Duplex-)Edelstahl: Er weist die Vorteile sowohl von austenitischem als auch von ferritischem Edelstahl auf und ist superplastisch.Austenit und Ferrit machen jeweils etwa die Hälfte des Edelstahls aus.
Bei niedrigem C-Gehalt beträgt der Cr-Gehalt 18 % bis 28 % und der Ni-Gehalt 3 % bis 10 %.Einige Stähle enthalten auch Legierungselemente wie Mo, Cu, Si, Nb, Ti und N.
Diese Stahlsorte weist die Eigenschaften sowohl austenitischer als auch ferritischer Edelstähle auf.Im Vergleich zu Ferrit weist es eine höhere Plastizität und Zähigkeit auf, keine Sprödigkeit bei Raumtemperatur, eine deutlich verbesserte interkristalline Korrosionsbeständigkeit und Schweißleistung bei gleichzeitiger Beibehaltung des Eisengehalts. Der Edelstahlkörper ist bei 475 ° C spröde, weist eine hohe Wärmeleitfähigkeit auf und weist die Eigenschaften der Superplastizität auf .
Im Vergleich zu austenitischem Edelstahl weist es eine hohe Festigkeit und eine deutlich verbesserte Beständigkeit gegen interkristalline Korrosion und Chloridspannungskorrosion auf.Duplex-Edelstahl weist eine ausgezeichnete Lochkorrosionsbeständigkeit auf und ist außerdem ein nickelsparender Edelstahl.
(5) Ausscheidungshärtender Edelstahl: Die Matrix ist Austenit oder Martensit, und die am häufigsten verwendeten Sorten von ausscheidungshärtendem Edelstahl sind 04Cr13Ni8Mo2Al und so weiter.Es handelt sich um einen rostfreien Stahl, der durch Ausscheidungshärtung (auch Auslagerungshärtung genannt) gehärtet (verfestigt) werden kann.
Je nach Zusammensetzung wird es in Chrom-Edelstahl, Chrom-Nickel-Edelstahl und Chrom-Mangan-Stickstoff-Edelstahl unterteilt.
(1) Chrom-Edelstahl weist eine gewisse Korrosionsbeständigkeit (oxidierende Säure, organische Säure, Kavitation), Hitzebeständigkeit und Verschleißfestigkeit auf und wird im Allgemeinen als Ausrüstungsmaterial für Kraftwerke, Chemikalien und Erdöl verwendet.Allerdings ist die Schweißbarkeit schlecht und es sollte auf den Schweißprozess und die Wärmebehandlungsbedingungen geachtet werden.
(2) Beim Schweißen wird Chrom-Nickel-Edelstahl wiederholt erhitzt, um Karbide auszuscheiden, wodurch die Korrosionsbeständigkeit und die mechanischen Eigenschaften verringert werden.
(3) Die Festigkeit, Duktilität, Zähigkeit, Formbarkeit, Schweißbarkeit, Verschleißfestigkeit und Korrosionsbeständigkeit von Chrom-Mangan-Edelstahl sind gut.
Ja.Schwierige Probleme beim Schweißen von Edelstahl und Einführung in die Verwendung von Materialien und Geräten
1. Warum ist das Schweißen von Edelstahl schwierig?
Antwort: (1) Die Wärmeempfindlichkeit von Edelstahl ist relativ stark und die Verweilzeit im Temperaturbereich von 450–850 ° C ist etwas länger, und die Korrosionsbeständigkeit der Schweißnaht und der Wärmeeinflusszone wird erheblich verringert;
(2) anfällig für thermische Risse;
(3) Schlechter Schutz und starke Oxidation bei hohen Temperaturen;
(4) Der lineare Ausdehnungskoeffizient ist groß und es ist leicht, große Schweißverformungen zu erzeugen.
2. Welche wirksamen technologischen Maßnahmen können zum Schweißen von austenitischem Edelstahl ergriffen werden?
Antwort: (1) Wählen Sie Schweißmaterialien streng nach der chemischen Zusammensetzung des Grundmetalls aus;
(2) Schnelles Schweißen mit kleinem Strom, kleine Leitungsenergie reduziert den Wärmeeintrag;
(3) Schweißdraht mit dünnem Durchmesser, Schweißstab, kein Schwenken, mehrschichtiges Mehrdurchgangsschweißen;
(4) Zwangskühlung der Schweißnaht und der Wärmeeinflusszone zur Reduzierung der Verweilzeit bei 450–850 °C;
(5) Argonschutz auf der Rückseite der WIG-Schweißnaht;
(6) Die Schweißnähte, die mit dem korrosiven Medium in Kontakt kommen, werden abschließend geschweißt.
(7) Passivierungsbehandlung der Schweißnaht und der Wärmeeinflusszone.
3. Warum sollten wir Schweißdraht und -elektrode der Serie 25-13 zum Schweißen von austenitischem Edelstahl, Kohlenstoffstahl und niedriglegiertem Stahl (Schweißen unterschiedlicher Stähle) wählen?
Antwort: Beim Schweißen von Schweißverbindungen aus unterschiedlichen Stählen, die austenitischen Edelstahl mit Kohlenstoffstahl und niedriglegiertem Stahl verbinden, muss das Schweißgut aus Schweißdraht (309, 309L) und Schweißdraht (Austenitisch 312, Austenitisch 307 usw.) der Serie 25-13 bestehen.
Wenn andere Schweißzusätze aus rostfreiem Stahl verwendet werden, treten an der Schmelzlinie auf der Seite von Kohlenstoffstahl und niedriglegiertem Stahl martensitische Gefüge und Kaltrisse auf.
4. Warum verwenden massive Schweißdrähte aus Edelstahl 98 % Ar + 2 % O2-Schutzgas?
Antwort: Wenn beim MIG-Schweißen von massivem Edelstahldraht reines Argongas zur Abschirmung verwendet wird, ist die Oberflächenspannung des Schmelzbades hoch und die Schweißnaht ist schlecht geformt und weist eine „buckelige“ Schweißnahtform auf.Durch die Zugabe von 1 bis 2 % Sauerstoff kann die Oberflächenspannung des Schmelzbades verringert werden und die Schweißnaht wird glatt und schön.
5. Warum wird die Oberfläche von massivem Edelstahl-Schweißdraht beim MIG-Schweißen schwarz?Wie kann dieses Problem gelöst werden?
Antwort: Die MIG-Schweißgeschwindigkeit von massivem Edelstahl-Schweißdraht ist relativ hoch (30–60 cm/min).Wenn die Schutzgasdüse bis zum vorderen Schmelzbadbereich gelaufen ist, befindet sich die Schweißnaht noch in einem glühenden Hochtemperaturzustand, der durch Luft leicht oxidiert wird und es zur Bildung von Oxiden an der Oberfläche kommt.Schweißnähte sind schwarz.Durch die Beiz- und Passivierungsmethode kann die schwarze Haut entfernt und die ursprüngliche Oberflächenfarbe von Edelstahl wiederhergestellt werden.
6. Warum muss massiver Edelstahl-Schweißdraht eine gepulste Stromversorgung verwenden, um einen Strahlübergang und ein spritzerfreies Schweißen zu erreichen?
Antwort: Beim MIG-Schweißen von massivem Edelstahldraht, φ1,2-Schweißdraht, kann der Strahlübergang realisiert werden, wenn der Strom I ≥ 260 ~ 280 A ist;Das Tröpfchen hat einen Kurzschlussübergang mit weniger als diesem Wert und die Spritzer sind groß, was im Allgemeinen nicht empfohlen wird.
Nur durch die Verwendung der MIG-Stromversorgung mit Impuls kann der Impulströpfchenübergang von einer kleinen Spezifikation zu einer großen Spezifikation erfolgen (wählen Sie den Mindest- oder Höchstwert entsprechend dem Drahtdurchmesser) und spritzerfreies Schweißen.
7. Warum wird der Edelstahlschweißdraht mit Flussmittelseele durch CO2-Gas statt durch eine gepulste Stromversorgung geschützt?
Antwort: Derzeit wird häufig Schweißdraht aus rostfreiem Stahl mit Flussmittelseele (z. B. 308, 309 usw.) verwendet. Die Schweißflussformel im Schweißdraht wird entsprechend der chemischen und metallurgischen Schweißreaktion unter dem Schutz von CO2-Gas entwickelt, also im Allgemeinen Es ist keine Stromversorgung für das Pulslichtbogenschweißen erforderlich (die Stromversorgung mit Impuls erfordert grundsätzlich die Verwendung von Mischgas). Wenn Sie den Tropfenübergang im Voraus eingeben möchten, können Sie auch eine Impulsstromversorgung oder ein herkömmliches Schutzgasschweißmodell mit verwenden Mischgasschweißen.
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 24. März 2023