Sí, podeu soldar acer inoxidable a acer al carboni, però el procés requereix una atenció especial a la selecció del metall d'aportació, el control de la calor i el tractament post-soldadura. Quan soldeu acer inoxidable a acer al carboni, esteu unint dos metalls amb composicions químiques i propietats mecàniques significativament diferents. L'enfocament més comú utilitza unacer inoxidable austeníticmetall d'aportació com ER309L o ER312, que pot acomodar la dilució dels dos metalls bàsics i mantenir una resistència a la corrosió adequada a la junta acabada.
Per què la soldadura d'acer inoxidable a acer al carboni és diferent
L'acer al carboni i l'acer inoxidable tenen diferents taxes d'expansió tèrmica, contingut de crom i comportament metal·lúrgic. Quan soldeu acer inoxidable a acer al carboni, el procés de soldadura ha de tenir en compte:
- Dilució: La piscina de soldadura fosa barreja ambdós metalls bàsics. Sense el farciment adequat, corre el risc de formar martensita dura i trencadissa.
- Desajustament de l'expansió tèrmica: L'acer inoxidable s'expandeix i es contrau més que l'acer al carboni, provocant distorsió i tensió residual.
- Resistència a la corrosió: la-zona afectada per la calor (HAZ) del costat inoxidable pot perdre la seva resistència a la corrosió si no es gestiona correctament.
| Factor | Lateral d'acer al carboni | Lateral d'acer inoxidable |
|---|---|---|
| Coeficient d'expansió tèrmica | ~11,7 × 10⁻⁶/grau | ~17,3 × 10⁻⁶/grau |
| Contingut de crom | 0% | 10.5–30% |
| Contingut de níquel | 0% | 0–22% |
| Aplicació típica | Estructural, canonades | Ambients corrosius |
Millor metall de farciment per soldar acer inoxidable a acer al carboni
L'elecció del metall d'aportació és la decisió més crítica quan soldeu acer inoxidable a acer al carboni. L'elecció incorrecta condueix a esquerdes, poca resistència o resistència a la corrosió fallida.
| Metall de farciment | Millor per | Propietat clau |
|---|---|---|
| ER309L (GMAW/GTAW) o E309L-16 (SMAW) | L'elecció més comuna per unir acer inoxidable austenític amb acer al carboni | L'alt contingut de crom i níquel maneja bé la dilució |
| ER309LSi | Similar al 309L amb una millor acció de humectació | Millora de la fluïdesa del bassal per a GMAW |
| ER312 | Metalls diferents amb alt risc de dilució | Un contingut més elevat de ferrita resisteix l'esquerdament |
| ERNiCr-3 (Inconel 82) | Servei d'alta-temperatura o corrosiu | A base de níquel-excel·lent tenacitat |
Recomanat: ER309L / E309L-16és l'estàndard de la indústria per a la soldadura d'acer inoxidable austenític (304, 316) a acer al carboni. El seu alt contingut d'aliatge (23% Cr, 13% Ni) assegura que el dipòsit de soldadura es mantingui austenític fins i tot després de diluir-lo amb acer al carboni.
Pas-a-Pas: Com soldar acer inoxidable a acer al carboni
- Netegeu bé els dos metalls bàsics: Elimina l'oli, el greix, l'òxid i l'escala del molí tant de les superfícies d'acer al carboni com d'acer inoxidable. La contaminació pot provocar la recollida de carboni i la porositat.
- Seleccioneu farciment d'acer inoxidable austenític (ER309L): Utilitzeu ER309L per a la majoria d'aplicacions que uneixen graus d'acer inoxidable austenític (304, 316, 321) amb acer al carboni. Aquest farciment produeix un dipòsit de soldadura que es manté dur i resistent a les esquerdes-.
- Utilitzeu una entrada de calor baixa: L'acer inoxidable té menor conductivitat tèrmica que l'acer al carboni. Utilitzeu un 15-20% menys de calor que només amb l'acer al carboni. Mantingueu la temperatura interpass per sota de 150 graus (300 graus F).
- Mantenir una longitud d'arc curta: Un arc curt minimitza la pèrdua i l'oxidació de crom a la piscina de soldadura. Això preserva la resistència a la corrosió a la junta acabada.
- Soldeu amb un lleuger desplaçament cap al costat inoxidable: Dirigiu l'arc més cap a l'acer inoxidable per garantir un control adequat de la fusió i la dilució.
- Control de la distorsió amb soldadures per punt i seqüenciació: Com que l'acer inoxidable s'expandeix i es contrau més que l'acer al carboni, utilitzeu soldadures de punt adequades i una seqüència de soldadura equilibrada (soldadura de retrocés o de salt).
- Tractament post-soldadura: Tritureu la soldadura suau. Per a aplicacions que requereixen la màxima resistència a la corrosió, considereu el decapat i la passivació per restaurar la capa protectora d'òxid de crom a la superfície d'acer inoxidable.
La soldadura d'acer inoxidable a acer al carboni compromet la resistència a la corrosió?
Sí, la junta tindrà una menor resistència a la corrosió que l'acer inoxidable sol.Quan soldeu acer inoxidable a acer al carboni, la preocupació principal és que la zona afectada per la calor-de l'acer inoxidable austenític pot experimentarsensibilització- formació de carbur de crom als límits de gra que esgota el crom i redueix la resistència a la corrosió.
Com minimitzar la pèrdua de resistència a la corrosió
- Utilitzeu graus d'acer inoxidable de baix-carboni (304L, 316L) al costat inoxidable
- Mantingueu l'entrada de calor baixa i la temperatura entre passades controlada
- Penseu en el decapatge i la passivació post{0}}soldadura
- Per a entorns corrosius greus, utilitzeu un farcit-a base de níquel (ERNiCr-3)
Consideracions clau a l'hora d'unir acer al carboni amb acer inoxidable
Processos de soldadura aplicables
El procés de soldadura que trieu afecta la qualitat i la productivitat de les unions:
| Procés de soldadura | Avantatges | Consideracions |
|---|---|---|
| SMAW (bastó) | Versàtil, treballa al camp | Més lent, més neteja |
| GMAW (MIG) | Alta productivitat, bo per a la producció | Requereix un gas de protecció adequat (98% Ar / 2% O₂) |
| GTAW (TIG) | Màxima qualitat i control precís | Més lent, més habilitat requerida |
| FCAW (Flux-cored) | Bo per a seccions gruixudes | El flux pot ser més difícil de netejar de l'acer inoxidable |
Afers ambientals del servei
- Ambient interior / sec: L'ER309L estàndard és suficient per a la majoria d'aplicacions estructurals
- Exterior / humit: Utilitzeu 309L amb un segellat adequat per evitar la corrosió galvànica a la línia d'unió
- Exposició submergida/química: Actualitzeu al farciment ERNiCr-3 i considereu un marge de corrosió al costat de l'acer al carboni
Preguntes freqüents
Es pot soldar acer inoxidable a acer al carboni sense metall de farciment?
No. La soldadura autògena (sense farciment) d'acer inoxidable a acer al carboni produeix un conjunt de soldadura molt diluït que forma martensita trencadissa. Utilitzeu sempre un metall d'aportació adequat com ER309L.
Què passa si utilitzeu una barra de farciment d'acer al carboni a l'acer inoxidable?
La soldadura serà dura, trencadissa i propensa a trencar-se. El farciment d'acer al carboni no té el crom i el níquel necessaris per mantenir una estructura austenítica després de la dilució. La soldadura resultant pot fallar sota estrès tèrmic o mecànic.
Es pot soldar inoxidable 304 a acer al carboni?
Sí. 304 (acer inoxidable austenític) és un dels graus més comuns units a l'acer al carboni. Utilitzeu el farcit ER309L, controleu l'entrada de calor i seguiu els passos anteriors. La soldadura serà forta i dúctil per a la majoria d'aplicacions.
La soldadura d'acer al carboni a acer inoxidable requereix preescalfament?
Generally no. Preheat is not required for austenitic stainless steel. In fact, preheat can increase the risk of sensitization. If the carbon steel side is thick (>25 mm), un preescalfament baix (100-150 graus) pot ajudar, però deixeu-ho refredar lentament.
Es pot soldar acer normal a acer inoxidable?
Sí,L'acer normal es pot soldar a l'acer inoxidable.
Conclusió
La soldadura d'acer inoxidable a acer al carboni éspràctica i àmpliament fetaquan es segueixen els procediments correctes. Utilitzeu unfarciment d'acer inoxidable austenític(ER309L / E309L-16) per gestionar la dilució, controlar l'entrada de calor per preservar la resistència a la corrosió i triar el procés de soldadura adequat per a la vostra aplicació. La junta no coincidirà amb la resistència a la corrosió de l'acer inoxidable, però per a la majoria d'aplicacions estructurals i de servei general, proporciona una connexió sòlida i duradora.
