Nerjaveče jeklo (nerjavno jeklo)je okrajšava za nerjaveče kislinsko odporno jeklo, jekla, ki so odporna na šibke korozivne medije, kot so zrak, para, voda, ali imajo nerjavne lastnosti, pa se imenujejo nerjavno jeklo.
Izraz "nerjaveče jeklo" se ne nanaša samo na eno vrsto nerjavečega jekla, temveč na več kot sto vrst industrijskega nerjavečega jekla, od katerih ima vsako dobro delovanje na svojem specifičnem področju uporabe.
Vse vsebujejo od 17 do 22 % kroma, boljša jekla pa vsebujejo tudi nikelj.Dodajanje molibdena lahko dodatno izboljša atmosfersko korozijo, zlasti odpornost proti koroziji v atmosferah, ki vsebujejo klorid.
一.Razvrstitev nerjavnega jekla
1. Kaj je nerjavno jeklo in kislinsko odporno jeklo?
Odgovor: Nerjaveče jeklo je okrajšava za nerjaveče kislinsko odporno jeklo, ki je odporno na šibke korozivne medije, kot so zrak, para, voda, ali ima nerjaveče jeklo.Vrste korodiranega jekla se imenujejo kislinsko odporna jekla.
Zaradi razlike v kemični sestavi obeh je njuna odpornost proti koroziji različna.Navadno nerjavno jeklo na splošno ni odporno na korozijo s kemičnim medijem, medtem ko je jeklo, odporno na kisline, na splošno nerjavno.
2. Kako razvrstiti nerjavno jeklo?
Odgovor: Glede na organizacijsko stanje ga lahko razdelimo na martenzitno jeklo, feritno jeklo, avstenitno jeklo, avstenitno-feritno (dupleksno) nerjavno jeklo in nerjavno jeklo, utrjeno z izločanjem.
(1) Martenzitno jeklo: visoka trdnost, vendar slaba plastičnost in varivost.
Običajno uporabljeni razredi martenzitnega nerjavnega jekla so 1Cr13, 3Cr13 itd., Zaradi visoke vsebnosti ogljika ima visoko trdnost, trdoto in odpornost proti obrabi, vendar je odpornost proti koroziji nekoliko slaba in se uporablja za visoke mehanske lastnosti in odpornost proti koroziji.Potrebni so nekateri splošni deli, kot so vzmeti, lopatice parne turbine, hidravlični tlačni ventili itd.
Ta vrsta jekla se uporablja po kaljenju in popuščanju, po kovanju in žigosanju pa je potrebno žarjenje.
(2) Feritno jeklo: 15 % do 30 % kroma.Njegova odpornost proti koroziji, žilavost in varivost se povečujejo s povečanjem vsebnosti kroma, njegova odpornost na kloridno napetostno korozijo pa je boljša od drugih vrst nerjavnega jekla, kot so Crl7, Cr17Mo2Ti, Cr25, Cr25Mo3Ti, Cr28 itd.
Zaradi visoke vsebnosti kroma sta njegova odpornost proti koroziji in odpornost proti oksidaciji razmeroma dobri, vendar so njegove mehanske in procesne lastnosti slabe.Večinoma se uporablja za kislinsko odporne strukture z malo obremenitve in kot antioksidacijsko jeklo.
Ta vrsta jekla je odporna proti atmosferski koroziji, dušikovi kislini in raztopini soli ter ima lastnosti dobre odpornosti proti oksidaciji pri visokih temperaturah in majhnega koeficienta toplotnega raztezanja.Uporablja se v opremi za tovarne dušikove kisline in hrane, lahko pa se uporablja tudi za izdelavo delov, ki delujejo pri visokih temperaturah, kot so deli plinskih turbin itd.
(3) Avstenitno jeklo: Vsebuje več kot 18 % kroma, vsebuje pa tudi približno 8 % niklja in majhno količino molibdena, titana, dušika in drugih elementov.Dobra splošna zmogljivost, odporen proti koroziji z različnimi mediji.
Na splošno se uporablja obdelava z raztopino, to je, da se jeklo segreje na 1050-1150 °C in nato vodno ali zračno ohladi, da se pridobi enofazna avstenitna struktura.
(4) Avstenitno-feritno (dupleksno) nerjavno jeklo: ima prednosti tako avstenitnega kot feritnega nerjavnega jekla in ima superplastičnost.Avstenit in ferit predstavljata vsak približno polovico nerjavnega jekla.
V primeru nizke vsebnosti C je vsebnost Cr od 18 % do 28 %, vsebnost Ni pa od 3 % do 10 %.Nekatera jekla vsebujejo tudi legirne elemente, kot so Mo, Cu, Si, Nb, Ti in N.
Ta vrsta jekla ima lastnosti avstenitnih in feritnih nerjavnih jekel.V primerjavi s feritom ima višjo plastičnost in žilavost, ni krhkosti pri sobni temperaturi, znatno izboljšano odpornost proti medkristalni koroziji in učinkovitost varjenja, hkrati pa ohranja železo. Telo iz nerjavečega jekla je krhko pri 475 °C, ima visoko toplotno prevodnost in ima značilnosti superplastičnosti .
V primerjavi z avstenitnim nerjavnim jeklom ima visoko trdnost in znatno izboljšano odpornost proti interkristalni koroziji in kloridni stresni koroziji.Nerjaveče jeklo Duplex ima odlično odpornost proti luknjičasti koroziji in je tudi nerjavno jeklo, ki prihrani nikelj.
(5) Nerjaveče jeklo, utrjeno z izločanjem: matrica je avstenit ali martenzit, običajno uporabljeni razredi nerjavečega jekla, ki se utrjuje z izločanjem, pa so 04Cr13Ni8Mo2Al in tako naprej.To je nerjavno jeklo, ki ga je mogoče utrditi (ojačati) s precipitacijskim utrjevanjem (znano tudi kot staranje).
Glede na sestavo je razdeljen na krom nerjavno jeklo, krom-nikelj nerjavno jeklo in krom mangan dušik nerjavno jeklo.
(1) Kromovo nerjavno jeklo ima določeno odpornost proti koroziji (oksidacijska kislina, organska kislina, kavitacija), toplotno odpornost in odpornost proti obrabi ter se na splošno uporablja kot material za opremo za elektrarne, kemikalije in nafto.Vendar pa je njegova varivost slaba, zato je treba posvetiti pozornost postopku varjenja in pogojem toplotne obdelave.
(2) Med varjenjem je krom-nikelj nerjavno jeklo večkrat izpostavljeno segrevanju, da se oborijo karbidi, kar bo zmanjšalo odpornost proti koroziji in mehanske lastnosti.
(3) Trdnost, duktilnost, žilavost, sposobnost oblikovanja, varljivost, odpornost proti obrabi in odpornost proti koroziji krom-manganovega nerjavnega jekla so dobre.
二.Težji problemi pri varjenju nerjavnega jekla in uvod v uporabo materialov in opreme
1. Zakaj je varjenje nerjavnega jekla težko?
Odgovor: (1) Toplotna občutljivost nerjavečega jekla je razmeroma močna, čas zadrževanja v temperaturnem območju 450-850 ° C je nekoliko daljši, korozijska odpornost zvara in toplotno prizadetega območja se bo resno zmanjšala;
(2) nagnjeni k toplotnim razpokam;
(3) Slaba zaščita in huda oksidacija pri visoki temperaturi;
(4) Linearni koeficient razteznosti je velik in enostavno je izdelati velike varilne deformacije.
2. Katere učinkovite tehnološke ukrepe je mogoče sprejeti za varjenje avstenitnega nerjavnega jekla?
Odgovor: (1) Strogo izberite materiale za varjenje glede na kemično sestavo osnovne kovine;
(2) Hitro varjenje z majhnim tokom, majhna linijska energija zmanjša vnos toplote;
(3) varilna žica s tankim premerom, varilna palica, brez nihanja, večplastno varjenje z več prehodi;
(4) Prisilno hlajenje zvarnega šiva in toplotno prizadetega območja za zmanjšanje časa zadrževanja pri 450-850 °C;
(5) Argonska zaščita na zadnji strani TIG zvara;
(6) Zvari, ki so v stiku s korozivnim medijem, so končno zvarjeni;
(7) Pasivna obdelava zvara in toplotno prizadetega območja.
3. Zakaj bi morali izbrati varilno žico in elektrodo serije 25-13 za varjenje avstenitnega nerjavnega jekla, ogljikovega jekla in nizkolegiranega jekla (varjenje raznovrstnega jekla)?
Odgovor: Pri varjenju različnih jeklenih zvarnih spojev, ki povezujejo avstenitno nerjavno jeklo z ogljikovim jeklom in nizkolegiranim jeklom, je treba za varjenje uporabiti varilno žico serije 25-13 (309, 309L) in varilno palico (avstenitno 312, avstenitno 307 itd.).
Če se uporabijo drugi dodatki za varjenje iz nerjavnega jekla, se bodo na talilni liniji pojavile martenzitna struktura in hladne razpoke na strani ogljikovega in nizkolegiranega jekla.
4. Zakaj trdne varilne žice iz nerjavečega jekla uporabljajo zaščitni plin 98%Ar+2%O2?
Odgovor: Med MIG varjenjem trdne žice iz nerjavečega jekla, če se za zaščito uporablja čisti argon, je površinska napetost staljene mase visoka, zvar pa je slabo oblikovan in kaže "grbavo" obliko zvara.Dodajanje 1 do 2 % kisika lahko zmanjša površinsko napetost staljene mase, zvarni šiv pa je gladek in lep.
5. Zakaj površina MIG varilne žice iz nerjavečega jekla postane črna?Kako rešiti ta problem?
Odgovor: Hitrost MIG varjenja polne varilne žice iz nerjavečega jekla je razmeroma visoka (30-60 cm/min).Ko je šoba zaščitnega plina stekla do sprednjega območja staljenega bazena, je zvar še vedno v vročem visokotemperaturnem stanju, ki ga zrak zlahka oksidira, na površini pa nastanejo oksidi.Zvari so črni.Metoda pasiviranja luženja lahko odstrani črno kožo in obnovi prvotno barvo površine nerjavečega jekla.
6. Zakaj mora trdna varilna žica iz nerjavečega jekla uporabljati impulzno napajanje, da doseže prehod curka in varjenje brez brizganja?
Odgovor: Pri varjenju MIG s trdno žico iz nerjavečega jekla, varilno žico φ1.2, ko je tok I ≥ 260 ~ 280A, je mogoče uresničiti prehod curka;kapljica je prehod kratkega stika z manj kot to vrednostjo in brizganje je veliko, na splošno ni priporočljivo.
Samo z uporabo MIG napajalnika s pulzom lahko pulzna kapljica preide iz majhne specifikacije v veliko specifikacijo (izberite najmanjšo ali največjo vrednost glede na premer žice), varjenje brez brizganja.
7. Zakaj je varilna žica iz nerjavečega jekla s polnjenjem zaščitena s plinom CO2 namesto s pulznim napajanjem?
Odgovor: Trenutno pogosto uporabljena varilna žica iz nerjavečega jekla s polnjenim jeklom (kot je 308, 309 itd.), formula za varilni fluks v varilni žici je razvita glede na varilno kemijsko metalurško reakcijo pod zaščito plina CO2, tako da na splošno , ni potrebe po napajalniku za impulzno obločno varjenje (napajalnik s pulzom v bistvu potrebuje uporabo mešanega plina), če želite vnaprej vnesti kapljični prehod, lahko uporabite tudi pulzno napajanje ali običajen model varjenja v zaščitenem plinu z mešano plinsko varjenje.
Čas objave: 24. marec 2023