Atšķirības metināšanas veiktspējā starp SUS321 nerūsējošo tēraudu un SU304

SUS321 pret SUS304: Austenitisko nerūsējošo tēraudu metināšanas veiktspējas salīdzinājums

Nerūsējošā tērauda izgatavošanā metināmība ir kritisks faktors, lai noteiktu materiāla piemērotību konstrukcijas pielietojumam. Gan SUS321, gan SUS304 pieder austenīta nerūsējošā tērauda saimei, tomēr tie ievērojami atšķiras ar metināšanas izturēšanos, izturību pret starpgranulāru koroziju un pēcpuses apstrādes prasībām sakausējuma sastāva variāciju dēļ.

1. Kompozīcijas atšķirību ietekme uz metināšanas veiktspēju

Īpašums	SUS304 (18-8 austenīta nerūsējošā tērauda)	SUS321 (titāna stabilizēts austenīta nerūsējošais tērauds)
Galvenie leģējošie elementi	Satur c mazāk vai vienāds ar 0. 08%, Cr ≈ 18%, ni ≈ 8%, bez stabilizējošiem elementiem (piemēram, ti, nb).	Pievieno ti lielāku vai vienādu ar 5 × c% (parasti 0. 1 - 0. 8%) bāzes sastāvam; Titāns apvienojas ar oglekli, veidojot TIC, stabilizējot oglekli.
Oglekļa loma	Ogleklis viegli reaģē ar CR metināšanas termisko ciklu laikā, veidojot cr₂₃c₆, izraisot hroma samazināšanos pie graudu robežām un izraisot starpgranulāru koroziju.	Titāns, kas galvenokārt apvienojas ar oglekli, veido TIC, neļaujot CR patērēt un principiāli nomāc starpgranulāru korozijas tendences.

---

2. SUS321 nerūsējošais tērauds Vs. SUS304: karstā plaisāšanas tendence

SUS304:

Sakarā ar zemo eutektisko temperatūru (~ 1350 grādu), metinātajam metālam ir tendence uz karstu plaisāšanu, ko izraisa zemas kausēšanas fāžu atdalīšana sacietēšanas laikā.

Pārmērīga siltuma ieeja samazina metināto baseina plūstamību, palielinot plaisāšanas risku.

SUS321:

Līdzīga karstā plaisāšanas tendence kā SUS304.

Tomēr titāna oksidācijas uzmanība ir nepieciešama Welding-Ti laikā var viegli reaģēt ar skābekli, veidojot tio₂ ieslēgumus, kas var samazināt metināšanas izturību.

Lai novērstu oksidāciju, nepieciešama stingra ekranējoša gāzes tīrība (piemēram, augstas tīrības pakāpes AR).

---

3. SUS321 nerūsējošais tērauds Vs. SUS304: augstas temperatūras veiktspēja

SUS304:

Ieteicamā maksimālā servisa temperatūra ir mazāka vai vienāda ar 600 grādiem.

Metināšanas locītavām ir tendence uz graudu augšanu augstā temperatūrā, samazinot šļūdes izturību.

SUS321:

Titāna pievienošana uzlabo augstas temperatūras šļūdes rezistenci.

Piemērots lietojumprogrammām līdz 700 grādiem, un metinātās locītavas saglabā labāku izturību un stabilitāti 500–700 grādos.

Plaši izmanto kodolenerģijas, naftas ķīmijas un citās augstas spiediena pielietojumos.

---

4. pildījuma materiāla izvēle

Metināšanas process	SUS304 pildviela	SUS321 pildviela
Ekranēta metāla loka metināšana (SMAW)	E 308-16 (skābes tips), E308L -16 (zems oglekļa daudzums)	E 347-16 (NB stabilizēts), e 321-16 (ti stabilizēts)
Gāzes volframa loka metināšana (GTAW\/TIG)	ER308, ER308L	ER347 (NB stabilizēts, parasti tiek izmantots), ER321 (Ti stabilizēts)

---

5. SUS321 nerūsējošais tērauds Vs. SUS304: metināšanas procesa parametri

Kopīgas prasības:

Abiem materiāliem ir nepieciešama zema siltuma ieeja (zema strāva, ātrs pārvietošanās ātrums), lai samazinātu graudu rupjību un karstu plaisāšanu.

Lai novērstu oksidāciju, izmantojiet argona argona ekranēšanas gāzi (lielāka vai vienāda ar 99,99%).

Atšķirības:

SUS321: TI ir ļoti jutīgs pret oksidāciju, tāpēc ir nepieciešams ātrāks pārvietošanās ātrums un īsāks loka garums (1–3 mm), lai nodrošinātu pietiekamu metināšanas baseina aizsardzību.

SUS304: nedaudz mazāk jutīgs pret siltuma ievadi, bet, lai izvairītos no sensibilizācijas, jākontrolē starpposma temperatūra (ir mazāka vai vienāda ar 150 grādiem).

---

6. SUS321 nerūsējošais tērauds Vs. SUS304: termiskā apstrāde pēc metināšanas (PWHT)

SUS304:

PWHT parasti nav nepieciešama, ja vien nav izmantots agresīvā korozijas vidē, šajā gadījumā ieteicams šķīdināt atkvēlināšana (1050 grādu ar ātru dzesēšanu).

SUS321:

Paaugstināta izturība pret koroziju, stabilizācijas apstrādi (900–950 grādi ar lēnu dzesēšanu) var izmantot, lai ļautu pilnīgai reakcijai starp TI un atlikušo oglekli, novēršot starpgranulāru korozijas risku.