SUS316 nerūsējošā tērauda TIG metināšanas procesa parametri

1. SUS316 nerūsējošā tērauda materiālu raksturojums

SUS316 ir austenīta nerūsējošais tērauds Japānas rūpniecības standartā (JIS), kas atbilst ķīniešu pakāpei 0 CR17ni12MO2 (jauns nacionālais standarts 0 6CR17NI12MO2) un amerikāņu ASTM standarta 316 bezrūpīgs tērauds. Tās galvenie sakausējuma komponenti ir: c mazāk vai vienādi ar 0,08%, cr 16-18%, ni 10-14%, mo 2-3%, ar šādām īpašībām:

Lieliska izturība pret koroziju: tā kā tajā ir MO elementi, tā izturība pret koroziju pret hlorīdu joniem (piemēram, jūras ūdeni, sāls šķīdumu), sērskābi, fosforskābi un citām barotnēm ir labāka par 304 nerūsējošo tēraudu, un to plaši izmanto ķīmijas rūpniecībā, jūras inženierijā, pārtikas un medicīniskajā aprīkojumā.

Labs augstas temperatūras veiktspēja: to var izmantot ilgu laiku temperatūras diapazonā -196 grādu ~ 800 grādos, un tam ir lieliska izturība pret augstu temperatūru un oksidācijas izturību.

Apstrādes veiktspēja: laba plastika un viegla metināšana, bet jāpievērš uzmanība metināšanas siltuma ieejas ietekmei uz starpgranulāru koroziju un termisko plaisāšanu.

 

2. SUS316 nerūsējošā tērauda metināmības analīze

Galvenās metināšanas problēmas
Starpgranulārā korozija: metināšanas termiskais cikls izraisa CR23C6 karbīdu izgulsnēšanos pie graudu robežas, padarot graudu robežu CR-Tr-net un viegli izgāzties kodīgā vidē. Ir jākontrolē oglekļa saturs metinājumā un siltuma ietekmētajā zonā (HAZ) (ieteicams izmantot īpaši zemu oglekļa metināšanas vadu, piemēram, ER316L, c mazāk vai vienāds ar 0. 03%).
Karstās plaisas: austenīta nerūsējošā tērauda ir liels lineāras izplešanās koeficients un augsts metināšanas spriegums. Ja piemaisījumi, piemēram, S un P, tiek nodalīti metinājumā, ir viegli veidot zemu kausējošu eutektiku, kā rezultātā rodas kristalizācijas plaisas. Lai samazinātu piemaisījumu saturu, ir jāizvēlas pildvielas materiāls, kas satur atbilstošus elementus, piemēram, MO un CR.
Porainība: izkausētajam baseinam ir ilgs šķidruma uzturēšanās laiks. Ja aizsargājošā gāze ir netīra vai eļļa un mitrums uz sagataves virsmas netīra, ūdeņraža poras ir viegli veidojamas.
Aizmugurējā oksidācija: ja metināšanas aizmugure nav efektīvi aizsargāta, oksīda plēvi (piemēram, CR2O3) ir viegli veidoties augstā temperatūrā, ietekmējot korozijas izturību un mehāniskās īpašības.
Sagatavošana pirms metināšanas
Sagatavošanas apstrāde: noņemiet eļļu, rūsu, mitrumu un oksīda skalu uz sākotnējā materiāla virsmas. Var izmantot mehānisku slīpēšanu (īpašu slīpēšanas riteni nerūsējošam tēraudam) vai acetona tīrīšanu. Izvairieties no oglekļa tērauda instrumentu izmantošanas, lai novērstu dzelzs jonu piesārņojumu.
Groove design: Select the groove form (such as I-shaped, V-shaped, U-shaped) according to the plate thickness to ensure penetration and reduce the amount of filler metal. Usually, thin plates (≤3mm) do not need to be grooved, and medium and thick plates (>3 mm) ir V formas vai U formas rievas ar 60 grādu ~ 70 grādu leņķi.

 

3. Parastās metināšanas metodes un procesa parametri

Parastās SUS316 nerūsējošā tērauda metināšanas metodes ietver TIG metināšanu (volframa inerta gāzes loka metināšanu), MIG metināšanu (metāla inerta gāzes loka metināšanu) un metāla loka metināšanu (SMAW). Starp tiem TIG metināšana ir pirmā izvēle augstas kvalitātes metināšanai, pateicoties tā stabilajai lokam, kontrolējai siltuma ieejai un skaistai formai.

 

TIG metināšanas procesa parametri (muca metināšanas piemērs)

Parametru kategorija	Plāna plāksne (1–3 mm)	Vidēji bieza plāksne (3–6 mm)	Thick Plate (>6 mm)	Paskaidrojums
Metināšanas strāva (a)	80–150 (DCEN)	150–250	250–350 (vairāku caurlaides metināšana)	Pārmērīga strāva izraisa graudu rupjību un lielu siltuma ievadi; Nepietiekama strāva noved pie saplūšanas trūkuma. Pielāgojiet ar metināšanas ātrumu.
Metināšanas ātrums (cm\/min)	15–30	10–20	8–15	Pārmērīgs ātrums izraisa porainību un saplūšanas trūkumu; Lēns ātrums palielina siltuma ievadi, pastiprinot starpgranulāru korozijas risku.
Volframa elektrodu diametrs (mm)	2.0–2.4	2.4–3.2	3.2–4.0	Elektrodu diametram jāatbilst strāvai, lai novērstu elektrodu nodedzināšanu vai loka nestabilitāti.
Ekranizējoša gāze	Tīrs argons (AR, lielāks vai vienāds ar 99,99%)	Tīrs argons vai ar +2% - 5% o₂	Tīrs argons (obligāts aizmugures ekranēšanai)	Priekšējā gāzes plūsma: 8–15L\/min; Aizmugurējā gāzes plūsma: 5–10L\/min. Nodrošiniet pilnīgu aizsardzību pret abām metinātajām virsmām.
Pildviela	ER316L (φ1.6–2,4 mm)	ER316L (φ2,4–3,2 mm)	ER316L (φ3,2 mm)	Pildījuma sastāvam jāsakrīt ar parasto metālu. Īpaši zems oglekļa vads (c mazāks vai vienāds ar 0. 03%) novērš starpgranulāru koroziju; MO saturs nedaudz augstāks par parasto metālu.
Starpposma temperatūra (pakāpe)	Mazāk vai vienāds ar 100	Mazāk vai vienāds ar 150	Mazāk vai vienāds ar 150	Kontrolējiet starpposma temperatūru daudzslāņu metināšanā, lai izvairītos no lokalizētas pārkaršanas.