Brazing bằng thép không gỉ
1. Khả năng nhận biết
Vấn đề chính trong việc hàn bằng thép không gỉ là màng oxit trên bề mặt ảnh hưởng nghiêm trọng đến việc làm ướt và lan truyền của hàn.Các thép không gỉ khác nhau có chứa một lượng CR đáng kể, và một số cũng chứa Ni, Ti, Mn, MO, NB và các nguyên tố khác, có thể tạo thành nhiều loại oxit hoặc thậm chí là oxit composite trên bề mặt.Trong số đó, các oxit CR2O3 và TiO2 của CR và Ti khá ổn định và khó loại bỏ.Khi hàn trong không khí, phải sử dụng thông lượng hoạt động để loại bỏ chúng;Khi hàn trong khí quyển bảo vệ, màng oxit chỉ có thể giảm trong bầu không khí có độ tinh khiết cao với điểm sương thấp và nhiệt độ đủ cao;Trong việc hàn chân không, cần phải có đủ chân không và đủ nhiệt độ để đạt được hiệu ứng hàn tốt.
Một vấn đề khác của việc hàn bằng thép không gỉ là nhiệt độ gia nhiệt có ảnh hưởng nghiêm trọng đến cấu trúc của kim loại cơ bản.Nhiệt độ sưởi ấm của thép không gỉ austenitic không được cao hơn 1150, nếu không hạt sẽ phát triển nghiêm trọng;Nếu thép không gỉ austenitic không chứa nguyên tố ổn định Ti hoặc Nb và có hàm lượng carbon cao, nên tránh được việc hàn trong nhiệt độ nhạy cảm (500 ~ 850) cũng sẽ được tránh.Để ngăn chặn sức cản ăn mòn giảm do kết tủa cacbua crom.Việc lựa chọn nhiệt độ hàn cho thép không gỉ martensitic là nghiêm ngặt hơn.Một là phù hợp với nhiệt độ hàn với nhiệt độ làm nguội, để kết hợp quá trình hàn với quá trình xử lý nhiệt;Khác là nhiệt độ hàn phải thấp hơn nhiệt độ ủ để ngăn kim loại cơ bản làm mềm trong khi hàn.Nguyên tắc lựa chọn nhiệt độ hàn của thép không gỉ cứng cũng giống như thép không gỉ martensitic, nghĩa là nhiệt độ hàn phải phù hợp với hệ thống xử lý nhiệt để có được các đặc tính cơ học tốt nhất.
Ngoài hai vấn đề chính ở trên, còn có xu hướng bẻ khóa căng thẳng khi hàn bằng thép không gỉ austenitic, đặc biệt là khi hàn bằng kim loại chất độn kẽm đồng.Để tránh bị nứt căng thẳng, phôi sẽ bị giảm căng thẳng trước khi hàn, và phôi sẽ được làm nóng đồng đều trong quá trình hàn.
2. Vật liệu hàn
. kim loại hàn hàn và kim loại hàn hàn kim loại quý.
Chất hàn chì thiếc chủ yếu được sử dụng để hàn thép không gỉ, và nó phù hợp để có hàm lượng thiếc cao.Hàm lượng thiếc của hàn càng cao, độ ẩm của nó trên thép không gỉ càng tốt.Độ bền cắt của các khớp thép không gỉ 1CR18NI9TI được hàn bằng một số người bán chì thiếc phổ biến được liệt kê trong Bảng 3. Do cường độ thấp của các khớp, chúng chỉ được sử dụng cho các bộ phận hàn có khả năng chịu lực nhỏ.
Bảng 3 Độ bền cắt của khớp thép không gỉ 1CR18NI9TI được hàn bằng dây hàn chì thiếc
Kim loại chất độn dựa trên bạc là kim loại phụ được sử dụng phổ biến nhất để thép không gỉ.Trong số đó, kẽm đồng bạc và kim loại chất độn cadmium bằng đồng bạc được sử dụng rộng rãi nhất vì nhiệt độ hàn ít ảnh hưởng đến tính chất của kim loại cơ bản.Sức mạnh của các mối nối bằng thép không gỉ ICR18NI9TI được hàn bằng một số người bán bạc phổ biến được liệt kê trong Bảng 4. Các khớp thép không gỉ được hàn bằng bạc hiếm khi được sử dụng trong môi trường ăn mòn cao và nhiệt độ làm việc của các khớp thường không vượt quá 300 ℃ .Khi thép không gỉ không có niken, để ngăn chặn sự ăn mòn của khớp được hàn trong môi trường ẩm ướt, sẽ sử dụng nhiều kim loại chất độn có nhiều niken hơn, chẳng hạn như B-ag50cuzncdni.Khi hàn bằng thép không gỉ martensitic, để ngăn chặn việc làm mềm kim loại cơ bản, kim loại chất độn hàn với nhiệt độ hàn không vượt quá 650 ℃ sẽ được sử dụng, chẳng hạn như B-AG40CUZNCD.Khi thép không gỉ trong bầu khí quyển bảo vệ, để loại bỏ màng oxit trên bề mặt, có thể sử dụng thông lượng tự hàn, chẳng hạn như B-ag92culi và B-ag72culi.Khi thép không gỉ trong chân không, để làm cho kim loại phụ vẫn có độ ẩm tốt khi nó không chứa các yếu tố như Zn và CD dễ bay hơi, có thể đã chọn.
Bảng 4 Sức mạnh của khớp bằng thép không gỉ ICR18NI9TI được hàn bằng kim loại phụ bằng bạc
Các kim loại phụ dựa trên đồng bằng đồng được sử dụng để hàn các thép khác nhau chủ yếu là đồng nguyên chất đồng, đồng niken và đồng mangan mangan bằng kim loại.Kim loại phụ tinh khiết đồng được sử dụng chủ yếu để hàn dưới bảo vệ khí hoặc chân không.Nhiệt độ làm việc của khớp thép không gỉ không quá 400, nhưng khớp có khả năng chống oxy hóa kém.Kim loại chất độn niken đồng chủ yếu được sử dụng để hàn và hàn cảm ứng.Độ bền của khớp thép không gỉ 1CR18NI9TI được hàn được thể hiện trong Bảng 5. Có thể thấy rằng khớp có độ bền như kim loại cơ bản và nhiệt độ làm việc cao.Cu MN Co CO BRAZING FILLER Kim loại chủ yếu được sử dụng để hàn bằng thép không gỉ martensitic trong bầu không khí bảo vệ.Sức mạnh chung và nhiệt độ làm việc tương đương với những người được hàn bằng kim loại chất độn dựa trên vàng.Ví dụ, khớp thép không gỉ 1CR13 được hàn bằng dây hàn B-Cu58MNCO có hiệu suất tương tự như khớp thép không gỉ được hàn bằng hàn B-Au82NI (xem Bảng 6), nhưng chi phí sản xuất giảm đi rất nhiều.
Bảng 5 Độ bền cắt của khớp thép không gỉ 1CR18NI9TI được hàn bằng kim loại chất độn cơ sở đồng nhiệt độ cao
Bảng 6 cường độ cắt của mối nối hàn bằng thép không gỉ 1Cr13
Kim loại phụ dựa trên Mangan dựa trên Mangan chủ yếu được sử dụng để hàn bằng khí, và độ tinh khiết của khí được yêu cầu phải cao.Để tránh sự phát triển hạt của kim loại cơ bản, nên chọn kim loại chất làm đầy hàn tương ứng với nhiệt độ hàn thấp hơn 1150.Có thể thu được hiệu ứng hàn thỏa đáng đối với các mối nối bằng thép không gỉ được hàn bằng hàn dựa trên mangan, như trong Bảng 7. Nhiệt độ làm việc của khớp có thể đạt tới 600.
Bảng 7 Độ bền cắt của khớp thép không gỉ LCR18NI9FI được hàn bằng kim loại phụ dựa trên mangan
Khi thép không gỉ được hàn bằng kim loại phụ Niken, khớp có hiệu suất nhiệt độ cao tốt.Kim loại chất độn này thường được sử dụng để hàn bằng khí hoặc hàn chân không.Để khắc phục vấn đề rằng các hợp chất giòn hơn được tạo ra ở khớp được hàn trong quá trình hình thành, điều này làm giảm nghiêm trọng độ bền và độ dẻo của khớp, nên giảm thiểu khoảng cách khớp để đảm bảo các yếu tố dễ dàng hình thành pha giòn trong chất hàn được khuếch tán hoàn toàn vào kim loại cơ bản.Để ngăn chặn sự xuất hiện của sự phát triển hạt kim loại cơ bản do thời gian giữ lâu ở nhiệt độ hàn, các biện pháp xử lý thời gian ngắn và xử lý khuếch tán trong thời gian ngắn ở nhiệt độ thấp hơn (so với nhiệt độ hàn) sau khi hàn.
Các kim loại chất độn kim loại cao quý được sử dụng để hàn thép không gỉ chủ yếu bao gồm kim loại phụ dựa trên vàng và palladi có chứa kim loại phụ, trong đó điển hình nhất là B-AU82NI, B-AG54CUPD và B-AU82NI, có khả năng thích hợp tốt.Khớp thép không gỉ được hàn có độ bền và điện trở oxy hóa nhiệt độ cao cao, và nhiệt độ làm việc tối đa có thể đạt tới 800.B-AG54CUPD có các đặc điểm tương tự như B-AU82NI và giá của nó thấp, do đó, nó có xu hướng thay thế B-AU82NI.
.Khi thép không gỉ được hàn bằng hàn chì thiếc, thông lượng phù hợp là dung dịch dung dịch axit photphoric hoặc dung dịch axit hydrochloric oxit kẽm.Thời gian hoạt động của dung dịch nước axit photphoric là ngắn, do đó, phương pháp hàn nhanh phải được áp dụng.Có thể sử dụng thông lượng FB102, FB103 hoặc FB104 để thép không gỉ với kim loại phụ bằng bạc.Khi thép không gỉ hàn với kim loại phụ dựa trên đồng, thông lượng FB105 được sử dụng do nhiệt độ hàn cao.
Khi thép không gỉ hàn trong lò, khí quyển chân không hoặc bầu không khí bảo vệ như hydro, argon và amoniac phân hủy thường được sử dụng.Trong quá trình hàn chân không, áp suất chân không sẽ thấp hơn 10-2Pa.Khi hàn trong bầu khí quyển bảo vệ, điểm sương của khí không được cao hơn -40 nếu độ tinh khiết của khí là không đủ hoặc nhiệt độ hàn không cao, một lượng nhỏ dòng chảy khí, chẳng hạn như boron trifluoride, có thể được thêm vào bầu không khí.
2. Công nghệ hàn
Thép không gỉ phải được làm sạch nghiêm ngặt hơn trước khi hàn để loại bỏ bất kỳ màng dầu mỡ và dầu.Tốt hơn là nên hãm ngay sau khi làm sạch.
Việc hàn bằng thép không gỉ có thể áp dụng các phương pháp sưởi ấm, cảm ứng và lò sưởi trung bình.Lò để hàn trong lò phải có hệ thống kiểm soát nhiệt độ tốt (độ lệch của nhiệt độ hàn được yêu cầu là ± 6) và có thể được làm mát nhanh chóng.Khi hydro được sử dụng làm khí che chắn để hàn, các yêu cầu về hydro phụ thuộc vào nhiệt độ hàn và thành phần của kim loại cơ bản, nghĩa là nhiệt độ hàn càng thấp, kim loại cơ bản càng chứa chất ổn định và sương càng thấp Điểm của hydro là cần thiết.Ví dụ, đối với các thép không gỉ martensitic như 1CR13 và CR17NI2T, khi hàn ở 1000, điểm sương của hydro được yêu cầu thấp hơn -40;Đối với thép không gỉ niken 18-8 crom mà không cần ổn định, điểm sương hydro sẽ thấp hơn 25 trong quá trình hàn ở 1150;Tuy nhiên, đối với thép không gỉ 1CR18NI9TI có chứa chất ổn định titan, điểm sương hydro phải thấp hơn -40 khi hàn ở 1150.Khi hàn với bảo vệ argon, độ tinh khiết của argon được yêu cầu phải cao hơn.Nếu đồng hoặc niken được mạ trên bề mặt thép không gỉ, yêu cầu về độ tinh khiết của khí che chắn có thể giảm.Để đảm bảo loại bỏ màng oxit trên bề mặt thép không gỉ, thông lượng khí BF3 cũng có thể được thêm vào và cũng có thể sử dụng chất hàn thông lượng tự nhiên.Khi thép không gỉ tập luyện chân không, các yêu cầu về mức độ chân không phụ thuộc vào nhiệt độ hàn.Với sự gia tăng của nhiệt độ hàn, có thể giảm chân không cần thiết.
Quá trình chính của thép không gỉ sau khi hàn là làm sạch thông lượng dư và chất ức chế dòng dư, và thực hiện xử lý nhiệt sau khi hàn nếu cần thiết.Tùy thuộc vào thông lượng và phương pháp hàn được sử dụng, thông lượng dư có thể được rửa bằng nước, làm sạch cơ học hoặc được làm sạch hóa học.Nếu mài mòn được sử dụng để làm sạch thông lượng dư hoặc màng oxit ở khu vực được làm nóng gần khớp, cát hoặc các hạt mịn phi kim loại khác sẽ được sử dụng.Các bộ phận làm bằng thép không gỉ martensitic và kết tủa thép không gỉ cần xử lý nhiệt theo các yêu cầu đặc biệt của vật liệu sau khi hàn.Các mối nối bằng thép không gỉ được hàn bằng kim loại phụ Ni cr b và ni cr si thường được xử lý bằng cách xử lý nhiệt khuếch tán sau khi hàn để giảm các yêu cầu về khoảng cách hàn và cải thiện cấu trúc vi mô và tính chất của khớp.
Thời gian đăng: Tháng 6-13-2022