Parametry spawania stali nierdzewnej SUS316

1. Charakterystyka materiałów ze stali nierdzewnej SUS316

SUS316 jest austenityczną stalą nierdzewną w japońskim standardzie przemysłowym (JIS), odpowiadającym gatunku chińskiej 0 CR17NI12MO2 (Nowy National Standard 0 6cr17NI12mo2) i standardowe stężenie standardu amerykańskiego ASTM 316. Jego główne elementy stopu to: C mniejsze lub równe 0,08%, Cr 16-18%, Ni 10-14%, Mo 2-3%, z następującymi cechami:

Doskonała odporność na korozję: ponieważ zawiera elementy MO, jego odporność na korozję na jony chlorkowe (takie jak woda morska, roztwór soli), kwas siarkowy, kwas fosforowy i inne pożywki jest lepsze niż 304 stal nierdzewna i jest szeroko stosowany w przemyśle chemicznym, inżynierii morskiej, żywności i sprzęcie medycznym.

Dobra wydajność w wysokiej temperaturze: można ją stosować przez długi czas w zakresie temperatur -196 stopnia ~ 800 stopni i ma doskonałą wytrzymałość na wysoką temperaturę i opór utleniania.

Wydajność przetwarzania: Dobra plastyczność i łatwe spawanie, ale należy zwrócić uwagę na wpływ spawania ciepła na korozję międzykrystaliczną i pękanie termiczne.

 

2. Analiza spawania ze stali nierdzewnej SUS316

Główne problemy ze spawaniem
Korozja międzykrystaliczna: cykl termiczny spawania powoduje wytrącanie się węglików CR23C6 na granicy ziarna, dzięki czemu granica ziarna i łatwa do porażki w pożywce korozyjnej. Zawartość węgla w spoinie i strefie dotkniętej ciepłem (HAZ) musi być kontrolowana (zaleca się użycie bardzo niskiego przewodu spawalniczego węglowego, takiego jak ER316L, C mniejszy lub równy 0. 03%).
Gorące pęknięcia: austenityczna stal nierdzewna ma duży liniowy współczynnik rozszerzania i wysokie naprężenie spawania. Jeśli zanieczyszczenia, takie jak S i P, są segregowane w spoinie, łatwo jest utworzyć eutektykę o niskiej oprawie, co powoduje pęknięcia krystalizacyjne. Konieczne jest wybranie materiału wypełniającego zawierającego pasujące elementy, takie jak MO i CR, aby zmniejszyć zawartość zanieczyszczeń.
Porowatość: stopiony basen ma długi czas przebywania w płynie. Jeśli gaz ochronny jest nieczysty lub olej i wilgoć na powierzchni przedmiotu obrabianego nie są czyszczone, pory wodoru są łatwe do utworzenia.
Utlenianie pleców: Gdy tył spoiny nie jest skutecznie chroniony, folia tlenku (taka jak Cr2O3) jest łatwa do utworzenia w wysokiej temperaturze, wpływając na odporność korozji i właściwości mechaniczne.
Przygotowanie przed spawaniem
Przetwarzanie przedmiotu obrabianego: Usuń olej, rdzę, wilgoć i skalę tlenku na powierzchni materiału macierzystego. Można zastosować mechaniczne szlifowanie (specjalne szlifowanie stali nierdzewnej) lub czyszczenie acetonu. Unikaj stosowania narzędzi ze stali węglowej w celu zapobiegania zanieczyszczeniu jonów żelaza.
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) mają rowki w kształcie litery V lub w kształcie litery U o kącie 60 stopni ~ 70 stopni.

 

3. Wspólne metody spawania i parametry procesu

Wspólne metody spawania stali nierdzewnej SUS316 obejmują spawanie TIG (spawanie łuku gazowego wolframowego), spawanie MIG (spawanie łuku gazowego metalowego) i spawanie łuku metalu (SMAW). Wśród nich spawanie TIG jest pierwszym wyborem spawania wysokiej jakości ze względu na stabilny łuk, kontrolowane wejście cieplne i piękny kształt.

 

Parametry procesu spawania TIG (Przykład spawania tyłka)

Kategoria parametrów	Cienka talerz (1–3 mm)	Płyta średniej grubości (3–6 mm)	Thick Plate (>6 mm)	Wyjaśnienie
Prąd spawania (a)	80–150 (DCEN)	150–250	250–350 (spawanie wieloprzebiegowe)	Nadmierny prąd powoduje zgrubowanie ziarna i wysokie wejście cieplne; Niewystarczający prąd prowadzi do braku fuzji. Dostosuj prędkość spawania.
Prędkość spawania (cm\/min)	15–30	10–20	8–15	Nadmierna prędkość powoduje porowatość i brak fuzji; Nowolwana prędkość zwiększa wejście cieplne, intensyfikując ryzyko korozji międzygranowej.
Średnica elektrody wolframowej (mm)	2.0–2.4	2.4–3.2	3.2–4.0	Średnica elektrody musi dopasować prąd, aby zapobiec wypalaniu elektrody lub niestabilności łuku.
Gaz osłonowy	Czysty argon (AR, większy lub równy 99,99%)	Czysty argon lub ar +2% - 5% o₂	Pure Argon (obowiązkowe do osłony tylnej)	Przedni przepływ gazu: 8–15 l\/min; przepływ gazu tylnego: 5–10L\/min. Zapewnij pełną ochronę obu powierzchni spawania.
Przewód wypełniający	ER316L (φ1,6–2,4 mm)	ER316L (φ2.4–3,2 mm)	ER316L (φ3,2 mm)	Kompozycja wypełniacza musi pasować do metalu bazowego. Ultra-niski przewód węglowy (c mniejszy lub równy 0. 03%) zapobiega korozji międzygranowej; Zawartość MO nieco wyższa niż metal bazowy.
Temperatura międzypasowa (stopień)	Mniej niż 100	Mniej niż 150	Mniej niż 150	Kontroluj temperaturę międzypassową w spawaniu wielowarstwowym, aby uniknąć zlokalizowanego przegrzania.