ما در دنیایی زندگی میکنیم که از فولاد ضد زنگ ساخته شده است. اما آیا تاکنون اندیشیدهاید که چه عواملی باعث حضور پررنگ فولاد ضد زنگ در همه جا شده است؟ راز این امر نه تنها در خواص آن مانند مقاومت بالا در برابر خوردگی، سختی، چقرمگی و قابلیت ماشینکاری بوده، بلکه در قابلیت جوشکاری مطلوب آن نیز نهفته است که به مهندسان امکان میدهد از آن برای کاربردهای مختلف در شرایط عملیاتی گوناگون استفاده کنند. همانطور که همگان میدانیم، چهار نوع اصلی استنلس استیل یا فولاد ضد زنگ وجود دارد: آستنیتی، مارتنزیتی، فریتی و دوپلکس. این انواع از نظر ترکیب شیمیایی، ریزساختار و فازها با یکدیگر تفاوت دارند، بنابراین نیازمند انواع مختلف عملیات جوشکاری خواهند بود و در معرض انواع گوناگون عیوب جوشکاری قرار میگیرند. اکنون، اجازه دهید بر اساس ترکیب گریدهای مختلف، به صورت دستهبندی شده به این موضوع نگاهی دقیقتر بیندازیم:
راهنمای جوشکاری استنلس استیل آستنیتی
فولادهای زنگنزن آستنیتی به دلیل ویژگیهایی نظیر عدم سختشوندگی در اثر سرد شدن تا دمای اتاق، چقرمگی مطلوب و استحکام بالا، برای جوشکاری بسیار مناسب هستند. این ویژگیها امکان استفاده از فرآیندهای جوشکاری تحت فشار بالا مانند TIG، MIG و GTAW را فراهم میسازند. همچنین، این دسته از فولادهای زنگنزن، هزینههای عملیات پیش و پس از جوشکاری را کاهش میدهند.
با این حال، ناحیه متاثر از حرارت (HAZ) همواره مستعد ترکخوردگی است. این خطر را میتوان با استفاده از ماده پرکننده آلیاژی متفاوت به حداقل رساند. به عنوان مثال، در جوشکاری فولاد زنگنزن 304، الکترود SS 308 به عنوان ماده پرکننده مورد استفاده قرار میگیرد.
علاوه بر این، تشکیل فریت و فاز سیگما نیز در هنگام جوشکاری فولاد زنگنزن مشکلاتی را ایجاد میکند. این مشکلات با استفاده از الکترود حاوی 3 تا 5 درصد ماده فریت قابل حل است. از سوی دیگر، فاز سیگما را میتوان با اعمال حرارت 900 درجه سانتیگراد برای مدت زمان کوتاه بر فلز جوش، از بین برد.
راهنمای جوشکاری استنلس استیل فریتی
این دسته از فولادها نسبت به رشد دانه بسیار حساس بوده، ساختار تک فازی دارند و قابلیت سختکاری ندارند، از این رو برای جوشکاری ذوبی مناسب هستند.
با این حال، ساختار دانه درشت در مواد با ضخامت بالا، مستعد ایجاد ترک و کاهش چقرمگی در منطقه متاثر از حرارت (HAZ) است، در حالی که در قطعات نازک این مشکل رخ نمیدهد. میتوان از رشد بیش از حد دانه با گرمایش در دمای پایین، یعنی 250 درجه سانتیگراد، و با افزودن فلزات آلومینیوم، وانادیوم و زیرکونیوم به صورت ماده پرکننده در حین جوشکاری جلوگیری کرد. اگرچه پیش گرمایش نرخ خنکسازی HAZ را کاهش داده و تنشهای پسماند را از بین میبرد، اما از رشد دانه جلوگیری نمیکند. بسته به ترکیب مواد، دمای پیش گرمایش باید در محدوده 50 تا 250 درجه سانتیگراد حفظ شود.
راهنمای جوشکاری استنلس استیل مارتنزیتی
تفاوت عمده بین گریدهای آستنیتی و فریتی در مقایسه با فولاد زنگنزن مارتنزیتی در خصوص جوشکاری، سختی بسیار بالای ساختار مارتنزیتی ناحیه متاثر از حرارت (HAZ) و همخوانی ترکیب مواد با ماده پرکننده است. این سختی در ناحیه متاثر از حرارت میتواند منجر به ترک خوردگی ناشی از هیدروژن شود که با افزایش محتوای کربن، شدت آن نیز افزایش مییابد. این امر را میتوان با استفاده از فرآیندهای کم هیدروژن مانند MIG یا TIG به حداقل رساند. فرآیند پیش گرمایش نیازمند دمای ۲۰۰ تا ۳۰۰ درجه سانتیگراد است، در حالی که عملیات حرارتی پس از جوشکاری به دمایی در محدوده ۶۵۰ تا ۷۵۰ درجه سانتیگراد نیاز دارد که به هیدروژن اجازه میدهد از ناحیه متاثر از حرارت خارج شود. از سوی دیگر، جوشکاری مقاطع نازک تا ضخامت ۳ تا ۵ میلیمتر نیازی به عملیات پیش گرمایش و پس گرمایش ندارد.
راهنمای جوشکاری استنلس استیل دوپلکس
در فولاد زنگنزن دوپلکس، فازهای آستنیتی و فریتی به طور مساوی در تشکیل ساختار دو فازی نقش دارند. جوشکاری فولادهای دوپلکس نسبتاً آسان است، اما باید در هنگام اعمال دمای اشتعال دقت لازم به عمل آید تا کیفیت و استحکام جوش بهینه حاصل شود. از آنجا که این فولادها برای تثبیت فاز آستنیتی در ترکیب کلی، مقدار کمی نیتروژن دارند، استفاده از مواد پرکننده یا گاز محافظ حاوی نیتروژن برای ایجاد جوشهای ظریف و باکیفیت، بسیار مناسب خواهد بود. همچنین، این فولادها نیازی به پیشگرمایش ندارند.
در نهایت، به طور خلاصه میتوان گفت که فولاد زنگنزن دوپلکس، به دلیل قابلیت جوشکاری ظریف، اتصالی مستحکم و پایدار را ارائه میدهد.
درباره ما
شرکت استیل گستر تابان، یکی از واردکنندگان پیشرو فولاد ضد زنگ در ایران است. محدوده محصولات ما شامل انواع میلگردهای گرد، مربعی/شش ضلعی/تخت، ورق، لوله، پروفیل، نبشی شیرآلات، اتصالات و... است.
برای کسب اطلاعات بیشتر، لطفاً به وبسایت شرکت مراجعه نموده یا از طریق ایمیل info@steelgostartaban.com با ما در تماس باشید.