M.A.A.H.R
11th September 2010, 02:35 AM
فولادهای زنگ نزن
خصلت اصلی فولادهای استنلس مقاومت در برابر زنگ خوردگی است (داشتن کرم بیش از 12% موید همین مطلب است).نیکل موجود در این فولادها حتی به مقدار زیاد هم نمیتواند به تنهایی مقاومت در برابر خوردگی را زیاد کند.ولی با حضور کرم میتواند تا حد زیادی این وظیفه را بخوبی انجام دهد.مزیت اصلی نیکل تسهیل ایجاد فاز آستنیت و بهبود خاصیت مقاوم به ضربه فولادهای کرم نیکل دار است. مولیبدن شرائط خنثی سازی این فولاد را تثبیت می کند و عموما عامل افزایش مقاومت به خوردگی موضعی(Pitting) است.
به منظور اطمینان از تشکیل کاربیدهای پایدار که باعث افزایش مقاومت به خوردگی بین دانه ای میشود افزودن Ti و Nb به انواع معینی از فولادهای کرم-نیکل دار ضروری است.
1-فولادهای ضد زنگ
کرم و کربن عناصر اصلی اینگونه از فولادها را تشکیل میدهد. هر چند که مقدار کربن کمتر از 04/0درصد است تاثیر کرم بر استحکام کششی حتی در مقادیر 13 و 17و 20درصد بسیار ناچیز است. در حالیکه در مقادیر زیادتر کربن با عملیات حرارتی مناسب امکان دستیابی به استحکام کششی منایب و عملیات مکانیکی مورد نظر فراهم میشود.
با توجه به ریزساختار فولادهای کرم دار را به شرح زیر میتوان دسته بندی کرد:
الف-فولادهای کرم دار-فریتی(12 تا 18 درصد کرم -1/0درصد کربن)
ب- فولادهای کرم دار-نیمه فریتی(12 تا 14 درصد کرم -08/0 تا 12/0 درصد کربن)
ج-فولادهای کرم دار-مارتنزیتی(12 تا 18 درصد کرم و بیش از 3/0 درصد کربن)
د- فولادهای کرم دار-قابل عملیات حرارتی(12 تا 18 درصد کرم -15/0 تا 20/0 درصد کربن)
این دسته بندی را در مورد جوش پذیری نیز میتوان تکرار کرد.
تحت شرایط حرارتی نامناسب فولادهای فریتی(گروه الف) تمایل به تشکیل دانه های درشت نشان میدهند. انرژی حرارتی ناشی از جوشکاری منجر به رشد دانه بندی میشود که نمیتوان آنرا با پس گرمایش برطرف نمود.در نتیجه کاربید رسوب میکند و در مرز دانه های فریت باعث شکنندگی و کاهش شىيى مقاومت به ضربه فلؤ جوش ميشود.برای غلبه بر این حالت باید از الکترود آستنیتی تثبیت شده با 19 درصد کرم و 9 درصد نیکل استفاده نمود.فلز جوشی که بدین ترتیب حاصل میشود دارای خاصیت آستنیتی و مقاومت به ضربه بالا است.فلز جوشی که بدین طریق حاصل میشود از نظر مقاومت به خوردگی مطابق فولددهای ضدزنگ فریتی میباشد اما از نظر ظاهر با فلز مبنا تفاوت رنگ دارد.در صورتیکه اجبار در یکرنگی باشد باید از فیلر متال مشابه( مثلا 18 درصد کرم به همراه کمی Ti)استفاده شود.Tiدر مقادیر جزیی نقش موثر در ریز دانه کردن فلز جوش دارد.
بعلت رابطه گریز ناپذیر بین رشد دانه ها با از دست رفتن استحکام ضربه ای چاره ای جز کاستن از تنش های حرارتی ناشی از عملیات جوشکاری وجود ندارد و برای نیل به این منظور تمهیداتی نظیر الکترود با قطر کم و سرعت جوشکاری بیشتر و پیش گرمایش 200تا 300 درجه سانتیگراد باید به کار رود.
پس گرمایش در حدود 700 تا 800 درجه سانتیگراد خاصیت استحکام به ضربه فلز جوش را بهبود میدهد.
همچنین آنیلینگ(Annealing)به مدت کم نیز باعث تجمع کاربید شده و تا حدی شکنندگی فلز جوش را جبران میکند و همینطور به تنش گیری نیز کمک میکند. ولی هرگز باعث رفع کامل درشت دانگی HAZنمیشود.
اقدامات مشابهی حین جوشکاری فولادهای نیمه فریتی و کوئنچ تمر شده با 12 تا 14 درصد کربن (دسته ب ) نیز ضروری است. میدانیم که سرد کردن سریع باعث تشکیل فاز شکننده مارتنزیتی میشود لذا ضرورت دارد که درجه حرارت قطعه حین انجام جوش بالا نگهداشته شود. قطعه کار ابتدا 300 تا 350 درجه پیش گرم میشود.درجه حرارت بین پاسی(Inter pass) 300 درجه مناسب است و از این کمتر نباید شود.ضمنا قطعه کار باید بلافاصله در دمای 700 تا 760 درجه پس گرم شود.این سیکل حرارتی در مجموع باعث ایجاد فلز جوشی با ساختار یکنواخت و چقرمه در کل طول درز جوش مسشود و خطر شکنندگی و رشد دانه ها را تا حدود زیادی مرتفع میکند.
فولادهای کرم دار مارتنزیتی (دسته ج)معمولا قابل جوش نیستند و صرفا به منظور تعمیر و اصلاح عیوب جوشکاری بر روی آنها انجام میپذیرد. برای جوشکاری فولادهای کرم دار با 12 تا 14 درصد کرم مقدار کربن در فیلر متال نباید از 25/0درصد تجاوز کند.این نوع فولاد در هوا سخت میشود.از اینرو هیچ اقدام پیشگیرانه موثری به منظور غلبه بر سخت شده HAZوجود ندارد.اما با اعمال پیش گرم زیاد که با پس گرم بلافاصله قطعه همراه باشد میتوان تاحدودی مشکل را برطرف کرد و سختی نامطلوب را در حد پایینی نگاه داشت.دمای پس گرم 750 تا 800 توصیه میشود و کمتر از این دما ممکن است باعث تاثسر منفی در مقاومت به خوردگی شود.
آنیلینگ در حرارتی بین650 تا 650 درجه ممکن است باعث رسوب کاربید و بروز خوردگی بین دانه ای شود.
2-فولادهای مقاوم به خوردگی
فولادهای آستنیتی مقاوم به خوردگی کرم-نیکل دار عموما دارای خواش جوشکاری مطلوبی هستند(جوش پذیرند). اما خصوصیاتی چند از این فلزات باید مدنظر قرار گیرد.
الف-ضریب هدایت حرارتی کم.
ب- ضریب انبساط حرارتی زیاد.
ج-سرشت انجماد اولیه این نوع فولادها که تاثیر مهم و تعیین کننده ای بر مکانیزم وقوع ترگ گرم در آنها دارد.وجود مقدار مشخصی از فریت در فلز جوش بیانگر مقاومت ـن به ترک گرم است.
به کمک نمودار شفلر-دولانگ امکان تعیین ریز ساختار بر اساس ترکیبات فلز جوش ممکن است.
نمودار شفلر-دولانگ کمکی عملی در تعیین مقدار تقریبی فریت(فریت دلتا)و سرشت ریز ساختار تشکیل شده حین جوشکاری فولادهای آلیازی غیر همجنس اراوه میدهد.علاوه بر این برآوردی کلی از تاثیرات مقادیر کم فریت بر مقاومت به ترک گرم فلز جوش آستنیتی را مقدور میسازد.تجربه ثابت کرده که روشهای متفاوت تعیین درصد فریت عملا مساله ساز است و طبق توافق جهانی به جای درصد فریت تعداد فریت را مبنا و ماخذ محاسبات قرار میدهند .
دوستانیکه احتمالا از مطالب مربوط به نمودار شفلر آنچنان برداشت منسجم و دقیقی نداشتند کاملا حق دارند و پیشنهاد میکنم به کتب و منابع معتبر برای فهم بهتر مطلب مراجعه کنند. و فرصت بهتر پرداختن به این مطالب مهم فعلا در توان بنده نیست.
3-فولادهای مقاوم به حرارت
الف-فولادهای فریتی یا فولادهای فریتی-پرلیتی از نوع (Cr یا Cr-Si و Cr-Si-Al) و فولدهای فریتی-آستنیتی
ب-فولادهای مقاوم به حرارت از نوع آستنیتی از نوع Cr-Ni-Si
در حالیکه در جوشکاری قطعات فولادی از نوع آستنیتی با الکترودها ی همجنس آن پیشگرم قطعه ضرورتی ندارد فولادهای مقاوم به حرارت از نوع فریتی کرم دار را معمولا 100 تا 300 درجه پیش گرم و در 750 درجه هم پس گرم و آنیل میکنند.علت اینکار هم غلبه بر درشت دانگی و تمایل به ترد شدن HAZ است.
قطعات ریختگی از جنش فریت_آستنیت را باید در حالت گرم 700تا800 درجه جوش داد و اجازه داد که به تدریج سرد گردد.
جوشکاری فولادهای فریتی و فریتی-پرلیتی با الکترودهای هم جنس قطعه کار کاهش در استحکام ضربه ضربه ای فلز جوش را نشان میدهد لذا پیشنهاد میشود این نوع فولادها را باالکترودهای آستنیتی مقاوم به حرارت جوش داد.در این حالت نیز باید توجه داشت که مقاومت به حرارت فلز جوش آستنیتی در محیط احتراق با گازهای اکسید کننده با هوا تقویت میشود و طبیعتا این مقاومت به حرارت در محیط گازهای احیا کننده به مقدار زیادی کاهش می یابد برای غلبه بر محیط احتراق با مقدار زیاد گاز گوگرد استفاده از الکترودهایی با کرم زیاد توصیه میگردد.
راهنمای جوشکاری فولادهای زنگ نزن بر اساس استاندارد EN-1011
موارد عمومي :
ابزارهاي مورد استفاده در آماده سازي فولادهاي زنگ نزن بايد مخصوص اين فولادها بوده و در مورد ديگر فلزات استفاده نشوند . آلودگي ابزار به فلزات ديگر ميتواند باعث ايجاد خوردگي در فولادهاي زنگ نزن گردد .
اكسيد هاي سطحي بوجود آمده در اثر جوشكاري بايد با روشهاي مناسب حذف شوند . قطعات مورد استفاده براي آغاز و اتمام قوس جوشكاري بايد از جنسي مشابه فلز پايه انتخاب شوند .
در صورتيكه قطعه فقط از يكطرف جوشكاري شود پاس ريشه بايد از طرف مقابل تحت حفاظت گازهاي محافظ قرار گرفته و پاس اول توسط TIG يا پلاسما اجرا شود .
در صورت استفاده از پشت بند دائم ، اين پشت بند بايد از جنس فلز پايه باشد . همچنين در صورت امكان ايجاد خوردگي شياري نبايد از پشت بند دايم استفاده شود .
در صورت استفاده از پشت بند موقت مسي بايد سطح پشت بند در قسمت ريشه جوش شياري ايجاد گردد تا احتمال نفوذ مس در جوش كاهش يابد . مي توان از آبكاري كرم يا نيكل نيز استفاده كرد .
در صورت استفاده از گاز محافظ در سمت ريشه جوش بايد زمان اعمال گاز بدرستي رعايت گردد تا احتمال اكسيد شدن ريشه از بين برود .
تميز كاري پس از جوش بايد حتما" اجرا گردد تا مقاومت خوردگي فولادها كاهش پيدا نكند . تميز كاري را مي توان بروشهاي مختلف انجام داد :
- برس زني با برس سيمي از جنس فولاد زنگ نزن
- بلاست با ذرات شيشه يا گوي هاي فولاد زنگ نزن
- سنگ زني با سنگ هاي تميز و مخصوص فولاد زنگ نزن
- اسيد شويي
- پرداخت الكتروليتي
جوشكاري فولادهاي آ ستنيتي :
تمامي فرآيندهاي قوس الكتريكي را مي توان براي اين نوع فولادها بكار برد . حرارت ورودي را بايد تا جاي ممكن پايين نگه داشت تا باعث پيچيدگي ، ترك گرم و حساس شدن فلز پايه نگردد . همچنين از پيش گرم اين فولادها بايد اجتناب شود .
آرايش لبه ها مانند فولادهاي كربني مي باشد . در مورد ورقهاي نازك مي توان با ذوب كردن لبه ها بدون نياز به فلز پركننده جوشكاري را انجام داد .
فلز پركننده بايد بر اساس توصيه سازنده انتخاب شود . اين مواد را مي توان بر اساس استاندارد هاي EN 12073 , EN 12072 , EN 1600 انتخاب كرد .
مواد مصرفي در جوشكاري فولادهاي آستنيتي معمولا" فلز جوشي شامل مقاديري فريت توليد مي كنند تا احتمال ايجاد ترك گرم را كاهش دهند .
گاز محافظ در فرآيند TIG اغلب آرگون ، آرگون هيدروژن و يا آرگون هليوم مي باشد .
فولادهاي آستنيتي داراي ضريب انبساط بالا و هدايت حرارتي كم هستند لذا بسيار مستعد يچيدگي هستند . بنابراين اين موضوع بايد كنترل شود .
عمليات حرارتي پس از جوش در اغلب موارد براي اين فولادها نيازي نمي باشد . البته ممكن است جهت كاهش تنش پسماند يا افزايش خواص مطلوب عمليات حرارتي آنيل اجرا گردد . همچنين مي توان جهت C گرم كرد .تنش زدايي قطعه را تا 450
جوشكاري فولادهاي فريتي :
اين فولادها را نيز مي توان با انواع فرآيندهاي قوس الكتريكي جوشكاري نمود . اين فولادها مستعد رشد دانه مي باشند لذا بايد حرارت ورودي كم باشد .
گاهي ممكن است پيش گرم 200 – C در فولادهاي نيمه فريتي با ضخامت بيشتر از 3 mm نياز باشد . از ورود كربن و300 نيتروژن به درون جوش بايد جلوگيري شود . مواد مصرفي آستنيتي بدليل داكتيليتي بيشتر نسبت به فلز پايه براي جوشكاري اين فولادها ترجيح داده مي شود . در صورتيكه خطر ورود سولفور از محيط به درون قطعه باشد ، لايه نهايي جوش كه با محيط در تماس است بايد از مواد فريتي انتخاب شود . جهت جلوگيري ازخوردگي نبايد مقدار كرم فلز جوش كمتر از فلز پايه باشد .
مواد مصرفي فريتي را نيز در مواقعي كه نياز به انبساط حرارتي برابر و يا نماي ظاهري يكسان سطح باشد ، انتخاب نمود .
گاز محافظ بايد با پايه آرگون باشد و بهيچ وجه نبايد شامل CO 2 ، هيدروژن يا نيتروژن باشد .
در فولادهاي فريتي بدليل ضريب انبساط كم و هدايت حرارتي بالا مشكل پيچيدگي بسيار كمتر از فولادهاي آستنيتي است .
C انجامآنيل قطعه پس از جوشكاري در دماي 700 – 800 مي گيرد تا علاوه بر افزايش داكتيليتي منطقه HAZ و كاهش تنشهاي پسماند ، مقاومت به خوردگي بين دانه اي نيز بهبود مي يابد .
جوشكاري فولادهاي دوبلكس :
جوشپذيري فولادهاي دوبلكس با تنظيم درصد آستنيت - فريت و افزايش نيتروژن بهبود يافته است و احتمال رشد دانه و يا ايجاد بيش از حد فريت در ناحيه HAZ كاهش يافته است .
براي جوشكاري اين فولادها از تمامي فرآيندهاي قوس الكتريكي ميتوان استفاده كرد . در موارديكه جوشكاري بدون فلز پر كننده اجرا مي شود ناحيه اتصال بايد بعد از جوشكاري آنيل شده و بسرعت تا دماي اتاق سرد شود .
به پيش گرم در اين فولادها نياز نمي باشد اما مي توان حداكثر تا 100 جهت حذف رطوبت قطعه را پيش گرم كرد .
ميزان حرارت ورودي در اين فولادها بايد در يك محدوده مشخص قرار گيرد . حرارت ورودي كم باعث سريع سرد شدن و افزايش ميزان فريت و حرارت ورودي بالا باعث رسوب فازهاي بين C و برايفلزي مي گردد . ماكزيمم دماي بين پاسي براي فولادهاي كم و متوسط آلياژ 250 C مي باشد .فولادهاي پرآلياژ 100 – 150
جهت دسترسي به ساختار جوش مناسب بايد از مواد مصرفي با نيكل بالا استفاده شود .
براي فولادهاي كم و متوسط آلياژ كه در محيطهاي خورنده قرار مي گيرند مي توان از مواد مصرفي دوبلكس با مقادير بالاي كرم ، موليبدن و نيتروژن استفاده كرد . از هيدروژن در گازهاي محافظ بايد اجتناب گردد . فولادهاي دوبلكس به ترك هيدروژني حساس هستند .
فولادهاي دوبلكس حاوي مقادير بالاي نيتروژن ( > 0.20% ) نسبت به تشكيل تخلخل مستعد مي باشند . احتمال ايجاد تخلخل در حالت جوشكاري بالاسري بيشتر مي شود . براي رفع اين مشكل بايد پاسها نازك بوده و از طول قوس زياد اجتناب گردد .
عمليات پس گرمايي در اين فولادها اغلب نياز نمي باشد . در صورت نياز به آنيكل محلولي بعد از جوشكاري اين عمل بايد در دماي C بالاتر از دماي عمليات مشابه براي فلز پايه انجام گيرد. پس از اين عمليات30 – 40 قطعه بايد بسرعت تا دماي محيط سرد شود .
جوشكاري فولادهاي مارتنزيتي :
اين فولادها را اغلب بروش TIG يا MMA جوشكاري مي كنند البته روشهاي قوس الكتريكي ديگر را نيز در شرايط خاص مي توان استفاده كرد .
در كليه حالات مي توان از مواد آستنيتي يا مواد مشابه به فلز پايه استفاده كرد . حرارت ورودي بايد حد نرمال باشد . پيش گرم C اجرا گردد .بسته به نوع فولاد مي تواند بين 100 - 300
در اين فولادها نيز بدليل هدايت حرارتي بالا و ضريب انبساط پايين پيچيدگي مشكل عمده اي نمي باشد .
در صورتيكه از مواد مصرفي آستنيتي براي جوشكاري اين فولادها استفاده شود احتياجي به PWHT نمي باشد ولي در صورت استفاده از مواد مصرفي مشابه فلز پايه عمليات حرارتي طبق توصيه سازنده فلز پايه الزامي است
راهنمای جوشکاری فولادهای زنگ نزن
موارد عمومي : ابزارهاي مورد استفاده در آماده سازي فولادهاي زنگ نزن بايد مخصوص اين فولادها بوده و در مورد ديگر فلزات استفاده نشوند . آلودگي ابزار به فلزات ديگر ميتواند باعث ايجاد خوردگي در فولادهاي زنگ نزن گردد . اكسيد هاي سطحي بوجود آمده در اثر جوشكاري بايد با روشهاي مناسب حذف شوند . قطعات مورد استفاده براي آغاز و اتمام قوس جوشكاري بايد از جنسي مشابه فلز پايه انتخاب شوند . در صورتيكه قطعه فقط از يكطرف جوشكاري شود پاس ريشه بايد از طرف مقابل تحت حفاظت گازهاي محافظ قرار گرفته و پاس اول توسط TIG يا پلاسما اجرا شود . در صورت استفاده از پشت بند دائم ، اين پشت بند بايد از جنس فلز پايه باشد . همچنين در صورت امكان ايجاد خوردگي شياري نبايد از پشت بند دايم استفاده شود . در صورت استفاده از پشت بند موقت مسي بايد سطح پشت بند در قسمت ريشه جوش شياري ايجاد گردد تا احتمال نفوذ مس در جوش كاهش يابد . مي توان از آبكاري كرم يا نيكل نيز استفاده كرد . در صورت استفاده از گاز محافظ در سمت ريشه جوش بايد زمان اعمال گاز بدرستي رعايت گردد تا احتمال اكسيد شدن ريشه از بين برود . تميز كاري پس از جوش بايد حتما" اجرا گردد تا مقاومت خوردگي فولادها كاهش پيدا نكند . تميز كاري را مي توان بروشهاي مختلف انجام داد : - برس زني با برس سيمي از جنس فولاد زنگ نزن - بلاست با ذرات شيشه يا گوي هاي فولاد زنگ نزن - سنگ زني با سنگ هاي تميز و مخصوص فولاد زنگ نزن - اسيد شويي - پرداخت الكتروليتي جوشكاري فولادهاي آ ستنيتي : تمامي فرآيندهاي قوس الكتريكي را مي توان براي اين نوع فولادها بكار برد . حرارت ورودي را بايد تا جاي ممكن پايين نگه داشت تا باعث پيچيدگي ، ترك گرم و حساس شدن فلز پايه نگردد . همچنين از پيش گرم اين فولادها بايد اجتناب شود . آرايش لبه ها مانند فولادهاي كربني مي باشد . در مورد ورقهاي نازك مي توان با ذوب كردن لبه ها بدون نياز به فلز پركننده جوشكاري را انجام داد . فلز پركننده بايد بر اساس توصيه سازنده انتخاب شود . اين مواد را مي توان بر اساس استاندارد هاي EN 12073 , EN 12072 , EN 1600 انتخاب كرد . مواد مصرفي در جوشكاري فولادهاي آستنيتي معمولا" فلز جوشي شامل مقاديري فريت توليد مي كنند تا احتمال ايجاد ترك گرم را كاهش دهند . گاز محافظ در فرآيند TIG اغلب آرگون ، آرگون هيدروژن و يا آرگون هليوم مي باشد . فولادهاي آستنيتي داراي ضريب انبساط بالا و هدايت حرارتي كم هستند لذا بسيار مستعد يچيدگي هستند . بنابراين اين موضوع بايد كنترل شود . عمليات حرارتي پس از جوش در اغلب موارد براي اين فولادها نيازي نمي باشد . البته ممكن است جهت كاهش تنش پسماند يا افزايش خواص مطلوب عمليات حرارتي آنيل اجرا گردد . همچنين مي توان جهت تنش زدايي C گرم كرد . جوشكاري فولادهاي فريتي : اين فولادها را نيز مي توانقطعه را تا 450 با انواع فرآيندهاي قوس الكتريكي جوشكاري نمود . اين فولادها مستعد رشد دانه مي C درباشند لذا بايد حرارت ورودي كم باشد . گاهي ممكن است پيش گرم 200 – 300 فولادهاي نيمه فريتي با ضخامت بيشتر از 3 mm نياز باشد . از ورود كربن و نيتروژن به درون جوش بايد جلوگيري شود . مواد مصرفي آستنيتي بدليل داكتيليتي بيشتر نسبت به فلز پايه براي جوشكاري اين فولادها ترجيح داده مي شود . در صورتيكه خطر ورود سولفور از محيط به درون قطعه باشد ، لايه نهايي جوش كه با محيط در تماس است بايد از مواد فريتي انتخاب شود . جهت جلوگيري ازخوردگي نبايد مقدار كرم فلز جوش كمتر از فلز پايه باشد . مواد مصرفي فريتي را نيز در مواقعي كه نياز به انبساط حرارتي برابر و يا نماي ظاهري يكسان سطح باشد ، انتخاب نمود . گاز محافظ بايد با پايه آرگون باشد و بهيچ وجه نبايد شامل CO 2 ، هيدروژن يا نيتروژن باشد . در فولادهاي فريتي بدليل ضريب انبساط كم و هدايت حرارتي بالا مشكل پيچيدگي بسيار كمتر از فولادهاي آستنيتي C انجام مي گيرد تا علاوه براست . آنيل قطعه پس از جوشكاري در دماي 700 – 800 افزايش داكتيليتي منطقه HAZ و كاهش تنشهاي پسماند ، مقاومت به خوردگي بين دانه اي نيز بهبود مي يابد . جوشكاري فولادهاي دوبلكس : جوشپذيري فولادهاي دوبلكس با تنظيم درصد آستنيت - فريت و افزايش نيتروژن بهبود يافته است و احتمال رشد دانه و يا ايجاد بيش از حد فريت در ناحيه HAZ كاهش يافته است . براي جوشكاري اين فولادها از تمامي فرآيندهاي قوس الكتريكي ميتوان استفاده كرد . در موارديكه جوشكاري بدون فلز پر كننده اجرا مي شود ناحيه اتصال بايد بعد از جوشكاري آنيل شده و بسرعت تا دماي اتاق سرد شود . به پيش گرم در اين فولادها نياز نمي باشد اما مي توان حداكثر تا 100 جهت حذف رطوبت قطعه را پيش گرم كرد . ميزان حرارت ورودي در اين فولادها بايد در يك محدوده مشخص قرار گيرد . حرارت ورودي كم باعث سريع سرد شدن و افزايش ميزان فريت و حرارت ورودي بالا باعث رسوب فازهاي بين فلزي مي گردد . ماكزيمم دماي بين پاسي براي C مي باشد .C و براي فولادهاي پرآلياژ 100 – 150فولادهاي كم و متوسط آلياژ 250 جهت دسترسي به ساختار جوش مناسب بايد از مواد مصرفي با نيكل بالا استفاده شود . براي فولادهاي كم و متوسط آلياژ كه در محيطهاي خورنده قرار مي گيرند مي توان از مواد مصرفي دوبلكس با مقادير بالاي كرم ، موليبدن و نيتروژن استفاده كرد . از هيدروژن در گازهاي محافظ بايد اجتناب گردد . فولادهاي دوبلكس به ترك هيدروژني حساس هستند . فولادهاي دوبلكس حاوي مقادير بالاي نيتروژن ( > 0.20% ) نسبت به تشكيل تخلخل مستعد مي باشند . احتمال ايجاد تخلخل در حالت جوشكاري بالاسري بيشتر مي شود . براي رفع اين مشكل بايد پاسها نازك بوده و از طول قوس زياد اجتناب گردد . عمليات پس گرمايي در اين فولادها اغلب نياز نمي باشد . در صورت نياز به آنيكل محلولي بعد از C بالاتر از دماي عمليات مشابه براي فلز پايهجوشكاري اين عمل بايد در دماي 30 – 40 انجام گيرد. پس از اين عمليات قطعه بايد بسرعت تا دماي محيط سرد شود . جوشكاري فولادهاي مارتنزيتي : اين فولادها را اغلب بروش TIG يا MMA جوشكاري مي كنند البته روشهاي قوس الكتريكي ديگر را نيز در شرايط خاص مي توان استفاده كرد . در كليه حالات مي توان از مواد آستنيتي يا مواد مشابه به فلز پايه استفاده كرد . حرارت ورودي بايد C اجرا گردد .حد نرمال باشد . پيش گرم بسته به نوع فولاد مي تواند بين 100 - 300 در اين فولادها نيز بدليل هدايت حرارتي بالا و ضريب انبساط پايين پيچيدگي مشكل عمده اي نمي باشد . در صورتيكه از مواد مصرفي آستنيتي براي جوشكاري اين فولادها استفاده شود احتياجي به PWHT نمي باشد ولي در صورت استفاده از مواد مصرفي مشابه فلز پايه عمليات حرارتي طبق توصيه سازنده فلز پايه الزامي است
منبع:سایت صادق بیگدلیWWW.IRWELD.COM
خصلت اصلی فولادهای استنلس مقاومت در برابر زنگ خوردگی است (داشتن کرم بیش از 12% موید همین مطلب است).نیکل موجود در این فولادها حتی به مقدار زیاد هم نمیتواند به تنهایی مقاومت در برابر خوردگی را زیاد کند.ولی با حضور کرم میتواند تا حد زیادی این وظیفه را بخوبی انجام دهد.مزیت اصلی نیکل تسهیل ایجاد فاز آستنیت و بهبود خاصیت مقاوم به ضربه فولادهای کرم نیکل دار است. مولیبدن شرائط خنثی سازی این فولاد را تثبیت می کند و عموما عامل افزایش مقاومت به خوردگی موضعی(Pitting) است.
به منظور اطمینان از تشکیل کاربیدهای پایدار که باعث افزایش مقاومت به خوردگی بین دانه ای میشود افزودن Ti و Nb به انواع معینی از فولادهای کرم-نیکل دار ضروری است.
1-فولادهای ضد زنگ
کرم و کربن عناصر اصلی اینگونه از فولادها را تشکیل میدهد. هر چند که مقدار کربن کمتر از 04/0درصد است تاثیر کرم بر استحکام کششی حتی در مقادیر 13 و 17و 20درصد بسیار ناچیز است. در حالیکه در مقادیر زیادتر کربن با عملیات حرارتی مناسب امکان دستیابی به استحکام کششی منایب و عملیات مکانیکی مورد نظر فراهم میشود.
با توجه به ریزساختار فولادهای کرم دار را به شرح زیر میتوان دسته بندی کرد:
الف-فولادهای کرم دار-فریتی(12 تا 18 درصد کرم -1/0درصد کربن)
ب- فولادهای کرم دار-نیمه فریتی(12 تا 14 درصد کرم -08/0 تا 12/0 درصد کربن)
ج-فولادهای کرم دار-مارتنزیتی(12 تا 18 درصد کرم و بیش از 3/0 درصد کربن)
د- فولادهای کرم دار-قابل عملیات حرارتی(12 تا 18 درصد کرم -15/0 تا 20/0 درصد کربن)
این دسته بندی را در مورد جوش پذیری نیز میتوان تکرار کرد.
تحت شرایط حرارتی نامناسب فولادهای فریتی(گروه الف) تمایل به تشکیل دانه های درشت نشان میدهند. انرژی حرارتی ناشی از جوشکاری منجر به رشد دانه بندی میشود که نمیتوان آنرا با پس گرمایش برطرف نمود.در نتیجه کاربید رسوب میکند و در مرز دانه های فریت باعث شکنندگی و کاهش شىيى مقاومت به ضربه فلؤ جوش ميشود.برای غلبه بر این حالت باید از الکترود آستنیتی تثبیت شده با 19 درصد کرم و 9 درصد نیکل استفاده نمود.فلز جوشی که بدین ترتیب حاصل میشود دارای خاصیت آستنیتی و مقاومت به ضربه بالا است.فلز جوشی که بدین طریق حاصل میشود از نظر مقاومت به خوردگی مطابق فولددهای ضدزنگ فریتی میباشد اما از نظر ظاهر با فلز مبنا تفاوت رنگ دارد.در صورتیکه اجبار در یکرنگی باشد باید از فیلر متال مشابه( مثلا 18 درصد کرم به همراه کمی Ti)استفاده شود.Tiدر مقادیر جزیی نقش موثر در ریز دانه کردن فلز جوش دارد.
بعلت رابطه گریز ناپذیر بین رشد دانه ها با از دست رفتن استحکام ضربه ای چاره ای جز کاستن از تنش های حرارتی ناشی از عملیات جوشکاری وجود ندارد و برای نیل به این منظور تمهیداتی نظیر الکترود با قطر کم و سرعت جوشکاری بیشتر و پیش گرمایش 200تا 300 درجه سانتیگراد باید به کار رود.
پس گرمایش در حدود 700 تا 800 درجه سانتیگراد خاصیت استحکام به ضربه فلز جوش را بهبود میدهد.
همچنین آنیلینگ(Annealing)به مدت کم نیز باعث تجمع کاربید شده و تا حدی شکنندگی فلز جوش را جبران میکند و همینطور به تنش گیری نیز کمک میکند. ولی هرگز باعث رفع کامل درشت دانگی HAZنمیشود.
اقدامات مشابهی حین جوشکاری فولادهای نیمه فریتی و کوئنچ تمر شده با 12 تا 14 درصد کربن (دسته ب ) نیز ضروری است. میدانیم که سرد کردن سریع باعث تشکیل فاز شکننده مارتنزیتی میشود لذا ضرورت دارد که درجه حرارت قطعه حین انجام جوش بالا نگهداشته شود. قطعه کار ابتدا 300 تا 350 درجه پیش گرم میشود.درجه حرارت بین پاسی(Inter pass) 300 درجه مناسب است و از این کمتر نباید شود.ضمنا قطعه کار باید بلافاصله در دمای 700 تا 760 درجه پس گرم شود.این سیکل حرارتی در مجموع باعث ایجاد فلز جوشی با ساختار یکنواخت و چقرمه در کل طول درز جوش مسشود و خطر شکنندگی و رشد دانه ها را تا حدود زیادی مرتفع میکند.
فولادهای کرم دار مارتنزیتی (دسته ج)معمولا قابل جوش نیستند و صرفا به منظور تعمیر و اصلاح عیوب جوشکاری بر روی آنها انجام میپذیرد. برای جوشکاری فولادهای کرم دار با 12 تا 14 درصد کرم مقدار کربن در فیلر متال نباید از 25/0درصد تجاوز کند.این نوع فولاد در هوا سخت میشود.از اینرو هیچ اقدام پیشگیرانه موثری به منظور غلبه بر سخت شده HAZوجود ندارد.اما با اعمال پیش گرم زیاد که با پس گرم بلافاصله قطعه همراه باشد میتوان تاحدودی مشکل را برطرف کرد و سختی نامطلوب را در حد پایینی نگاه داشت.دمای پس گرم 750 تا 800 توصیه میشود و کمتر از این دما ممکن است باعث تاثسر منفی در مقاومت به خوردگی شود.
آنیلینگ در حرارتی بین650 تا 650 درجه ممکن است باعث رسوب کاربید و بروز خوردگی بین دانه ای شود.
2-فولادهای مقاوم به خوردگی
فولادهای آستنیتی مقاوم به خوردگی کرم-نیکل دار عموما دارای خواش جوشکاری مطلوبی هستند(جوش پذیرند). اما خصوصیاتی چند از این فلزات باید مدنظر قرار گیرد.
الف-ضریب هدایت حرارتی کم.
ب- ضریب انبساط حرارتی زیاد.
ج-سرشت انجماد اولیه این نوع فولادها که تاثیر مهم و تعیین کننده ای بر مکانیزم وقوع ترگ گرم در آنها دارد.وجود مقدار مشخصی از فریت در فلز جوش بیانگر مقاومت ـن به ترک گرم است.
به کمک نمودار شفلر-دولانگ امکان تعیین ریز ساختار بر اساس ترکیبات فلز جوش ممکن است.
نمودار شفلر-دولانگ کمکی عملی در تعیین مقدار تقریبی فریت(فریت دلتا)و سرشت ریز ساختار تشکیل شده حین جوشکاری فولادهای آلیازی غیر همجنس اراوه میدهد.علاوه بر این برآوردی کلی از تاثیرات مقادیر کم فریت بر مقاومت به ترک گرم فلز جوش آستنیتی را مقدور میسازد.تجربه ثابت کرده که روشهای متفاوت تعیین درصد فریت عملا مساله ساز است و طبق توافق جهانی به جای درصد فریت تعداد فریت را مبنا و ماخذ محاسبات قرار میدهند .
دوستانیکه احتمالا از مطالب مربوط به نمودار شفلر آنچنان برداشت منسجم و دقیقی نداشتند کاملا حق دارند و پیشنهاد میکنم به کتب و منابع معتبر برای فهم بهتر مطلب مراجعه کنند. و فرصت بهتر پرداختن به این مطالب مهم فعلا در توان بنده نیست.
3-فولادهای مقاوم به حرارت
الف-فولادهای فریتی یا فولادهای فریتی-پرلیتی از نوع (Cr یا Cr-Si و Cr-Si-Al) و فولدهای فریتی-آستنیتی
ب-فولادهای مقاوم به حرارت از نوع آستنیتی از نوع Cr-Ni-Si
در حالیکه در جوشکاری قطعات فولادی از نوع آستنیتی با الکترودها ی همجنس آن پیشگرم قطعه ضرورتی ندارد فولادهای مقاوم به حرارت از نوع فریتی کرم دار را معمولا 100 تا 300 درجه پیش گرم و در 750 درجه هم پس گرم و آنیل میکنند.علت اینکار هم غلبه بر درشت دانگی و تمایل به ترد شدن HAZ است.
قطعات ریختگی از جنش فریت_آستنیت را باید در حالت گرم 700تا800 درجه جوش داد و اجازه داد که به تدریج سرد گردد.
جوشکاری فولادهای فریتی و فریتی-پرلیتی با الکترودهای هم جنس قطعه کار کاهش در استحکام ضربه ضربه ای فلز جوش را نشان میدهد لذا پیشنهاد میشود این نوع فولادها را باالکترودهای آستنیتی مقاوم به حرارت جوش داد.در این حالت نیز باید توجه داشت که مقاومت به حرارت فلز جوش آستنیتی در محیط احتراق با گازهای اکسید کننده با هوا تقویت میشود و طبیعتا این مقاومت به حرارت در محیط گازهای احیا کننده به مقدار زیادی کاهش می یابد برای غلبه بر محیط احتراق با مقدار زیاد گاز گوگرد استفاده از الکترودهایی با کرم زیاد توصیه میگردد.
راهنمای جوشکاری فولادهای زنگ نزن بر اساس استاندارد EN-1011
موارد عمومي :
ابزارهاي مورد استفاده در آماده سازي فولادهاي زنگ نزن بايد مخصوص اين فولادها بوده و در مورد ديگر فلزات استفاده نشوند . آلودگي ابزار به فلزات ديگر ميتواند باعث ايجاد خوردگي در فولادهاي زنگ نزن گردد .
اكسيد هاي سطحي بوجود آمده در اثر جوشكاري بايد با روشهاي مناسب حذف شوند . قطعات مورد استفاده براي آغاز و اتمام قوس جوشكاري بايد از جنسي مشابه فلز پايه انتخاب شوند .
در صورتيكه قطعه فقط از يكطرف جوشكاري شود پاس ريشه بايد از طرف مقابل تحت حفاظت گازهاي محافظ قرار گرفته و پاس اول توسط TIG يا پلاسما اجرا شود .
در صورت استفاده از پشت بند دائم ، اين پشت بند بايد از جنس فلز پايه باشد . همچنين در صورت امكان ايجاد خوردگي شياري نبايد از پشت بند دايم استفاده شود .
در صورت استفاده از پشت بند موقت مسي بايد سطح پشت بند در قسمت ريشه جوش شياري ايجاد گردد تا احتمال نفوذ مس در جوش كاهش يابد . مي توان از آبكاري كرم يا نيكل نيز استفاده كرد .
در صورت استفاده از گاز محافظ در سمت ريشه جوش بايد زمان اعمال گاز بدرستي رعايت گردد تا احتمال اكسيد شدن ريشه از بين برود .
تميز كاري پس از جوش بايد حتما" اجرا گردد تا مقاومت خوردگي فولادها كاهش پيدا نكند . تميز كاري را مي توان بروشهاي مختلف انجام داد :
- برس زني با برس سيمي از جنس فولاد زنگ نزن
- بلاست با ذرات شيشه يا گوي هاي فولاد زنگ نزن
- سنگ زني با سنگ هاي تميز و مخصوص فولاد زنگ نزن
- اسيد شويي
- پرداخت الكتروليتي
جوشكاري فولادهاي آ ستنيتي :
تمامي فرآيندهاي قوس الكتريكي را مي توان براي اين نوع فولادها بكار برد . حرارت ورودي را بايد تا جاي ممكن پايين نگه داشت تا باعث پيچيدگي ، ترك گرم و حساس شدن فلز پايه نگردد . همچنين از پيش گرم اين فولادها بايد اجتناب شود .
آرايش لبه ها مانند فولادهاي كربني مي باشد . در مورد ورقهاي نازك مي توان با ذوب كردن لبه ها بدون نياز به فلز پركننده جوشكاري را انجام داد .
فلز پركننده بايد بر اساس توصيه سازنده انتخاب شود . اين مواد را مي توان بر اساس استاندارد هاي EN 12073 , EN 12072 , EN 1600 انتخاب كرد .
مواد مصرفي در جوشكاري فولادهاي آستنيتي معمولا" فلز جوشي شامل مقاديري فريت توليد مي كنند تا احتمال ايجاد ترك گرم را كاهش دهند .
گاز محافظ در فرآيند TIG اغلب آرگون ، آرگون هيدروژن و يا آرگون هليوم مي باشد .
فولادهاي آستنيتي داراي ضريب انبساط بالا و هدايت حرارتي كم هستند لذا بسيار مستعد يچيدگي هستند . بنابراين اين موضوع بايد كنترل شود .
عمليات حرارتي پس از جوش در اغلب موارد براي اين فولادها نيازي نمي باشد . البته ممكن است جهت كاهش تنش پسماند يا افزايش خواص مطلوب عمليات حرارتي آنيل اجرا گردد . همچنين مي توان جهت C گرم كرد .تنش زدايي قطعه را تا 450
جوشكاري فولادهاي فريتي :
اين فولادها را نيز مي توان با انواع فرآيندهاي قوس الكتريكي جوشكاري نمود . اين فولادها مستعد رشد دانه مي باشند لذا بايد حرارت ورودي كم باشد .
گاهي ممكن است پيش گرم 200 – C در فولادهاي نيمه فريتي با ضخامت بيشتر از 3 mm نياز باشد . از ورود كربن و300 نيتروژن به درون جوش بايد جلوگيري شود . مواد مصرفي آستنيتي بدليل داكتيليتي بيشتر نسبت به فلز پايه براي جوشكاري اين فولادها ترجيح داده مي شود . در صورتيكه خطر ورود سولفور از محيط به درون قطعه باشد ، لايه نهايي جوش كه با محيط در تماس است بايد از مواد فريتي انتخاب شود . جهت جلوگيري ازخوردگي نبايد مقدار كرم فلز جوش كمتر از فلز پايه باشد .
مواد مصرفي فريتي را نيز در مواقعي كه نياز به انبساط حرارتي برابر و يا نماي ظاهري يكسان سطح باشد ، انتخاب نمود .
گاز محافظ بايد با پايه آرگون باشد و بهيچ وجه نبايد شامل CO 2 ، هيدروژن يا نيتروژن باشد .
در فولادهاي فريتي بدليل ضريب انبساط كم و هدايت حرارتي بالا مشكل پيچيدگي بسيار كمتر از فولادهاي آستنيتي است .
C انجامآنيل قطعه پس از جوشكاري در دماي 700 – 800 مي گيرد تا علاوه بر افزايش داكتيليتي منطقه HAZ و كاهش تنشهاي پسماند ، مقاومت به خوردگي بين دانه اي نيز بهبود مي يابد .
جوشكاري فولادهاي دوبلكس :
جوشپذيري فولادهاي دوبلكس با تنظيم درصد آستنيت - فريت و افزايش نيتروژن بهبود يافته است و احتمال رشد دانه و يا ايجاد بيش از حد فريت در ناحيه HAZ كاهش يافته است .
براي جوشكاري اين فولادها از تمامي فرآيندهاي قوس الكتريكي ميتوان استفاده كرد . در موارديكه جوشكاري بدون فلز پر كننده اجرا مي شود ناحيه اتصال بايد بعد از جوشكاري آنيل شده و بسرعت تا دماي اتاق سرد شود .
به پيش گرم در اين فولادها نياز نمي باشد اما مي توان حداكثر تا 100 جهت حذف رطوبت قطعه را پيش گرم كرد .
ميزان حرارت ورودي در اين فولادها بايد در يك محدوده مشخص قرار گيرد . حرارت ورودي كم باعث سريع سرد شدن و افزايش ميزان فريت و حرارت ورودي بالا باعث رسوب فازهاي بين C و برايفلزي مي گردد . ماكزيمم دماي بين پاسي براي فولادهاي كم و متوسط آلياژ 250 C مي باشد .فولادهاي پرآلياژ 100 – 150
جهت دسترسي به ساختار جوش مناسب بايد از مواد مصرفي با نيكل بالا استفاده شود .
براي فولادهاي كم و متوسط آلياژ كه در محيطهاي خورنده قرار مي گيرند مي توان از مواد مصرفي دوبلكس با مقادير بالاي كرم ، موليبدن و نيتروژن استفاده كرد . از هيدروژن در گازهاي محافظ بايد اجتناب گردد . فولادهاي دوبلكس به ترك هيدروژني حساس هستند .
فولادهاي دوبلكس حاوي مقادير بالاي نيتروژن ( > 0.20% ) نسبت به تشكيل تخلخل مستعد مي باشند . احتمال ايجاد تخلخل در حالت جوشكاري بالاسري بيشتر مي شود . براي رفع اين مشكل بايد پاسها نازك بوده و از طول قوس زياد اجتناب گردد .
عمليات پس گرمايي در اين فولادها اغلب نياز نمي باشد . در صورت نياز به آنيكل محلولي بعد از جوشكاري اين عمل بايد در دماي C بالاتر از دماي عمليات مشابه براي فلز پايه انجام گيرد. پس از اين عمليات30 – 40 قطعه بايد بسرعت تا دماي محيط سرد شود .
جوشكاري فولادهاي مارتنزيتي :
اين فولادها را اغلب بروش TIG يا MMA جوشكاري مي كنند البته روشهاي قوس الكتريكي ديگر را نيز در شرايط خاص مي توان استفاده كرد .
در كليه حالات مي توان از مواد آستنيتي يا مواد مشابه به فلز پايه استفاده كرد . حرارت ورودي بايد حد نرمال باشد . پيش گرم C اجرا گردد .بسته به نوع فولاد مي تواند بين 100 - 300
در اين فولادها نيز بدليل هدايت حرارتي بالا و ضريب انبساط پايين پيچيدگي مشكل عمده اي نمي باشد .
در صورتيكه از مواد مصرفي آستنيتي براي جوشكاري اين فولادها استفاده شود احتياجي به PWHT نمي باشد ولي در صورت استفاده از مواد مصرفي مشابه فلز پايه عمليات حرارتي طبق توصيه سازنده فلز پايه الزامي است
راهنمای جوشکاری فولادهای زنگ نزن
موارد عمومي : ابزارهاي مورد استفاده در آماده سازي فولادهاي زنگ نزن بايد مخصوص اين فولادها بوده و در مورد ديگر فلزات استفاده نشوند . آلودگي ابزار به فلزات ديگر ميتواند باعث ايجاد خوردگي در فولادهاي زنگ نزن گردد . اكسيد هاي سطحي بوجود آمده در اثر جوشكاري بايد با روشهاي مناسب حذف شوند . قطعات مورد استفاده براي آغاز و اتمام قوس جوشكاري بايد از جنسي مشابه فلز پايه انتخاب شوند . در صورتيكه قطعه فقط از يكطرف جوشكاري شود پاس ريشه بايد از طرف مقابل تحت حفاظت گازهاي محافظ قرار گرفته و پاس اول توسط TIG يا پلاسما اجرا شود . در صورت استفاده از پشت بند دائم ، اين پشت بند بايد از جنس فلز پايه باشد . همچنين در صورت امكان ايجاد خوردگي شياري نبايد از پشت بند دايم استفاده شود . در صورت استفاده از پشت بند موقت مسي بايد سطح پشت بند در قسمت ريشه جوش شياري ايجاد گردد تا احتمال نفوذ مس در جوش كاهش يابد . مي توان از آبكاري كرم يا نيكل نيز استفاده كرد . در صورت استفاده از گاز محافظ در سمت ريشه جوش بايد زمان اعمال گاز بدرستي رعايت گردد تا احتمال اكسيد شدن ريشه از بين برود . تميز كاري پس از جوش بايد حتما" اجرا گردد تا مقاومت خوردگي فولادها كاهش پيدا نكند . تميز كاري را مي توان بروشهاي مختلف انجام داد : - برس زني با برس سيمي از جنس فولاد زنگ نزن - بلاست با ذرات شيشه يا گوي هاي فولاد زنگ نزن - سنگ زني با سنگ هاي تميز و مخصوص فولاد زنگ نزن - اسيد شويي - پرداخت الكتروليتي جوشكاري فولادهاي آ ستنيتي : تمامي فرآيندهاي قوس الكتريكي را مي توان براي اين نوع فولادها بكار برد . حرارت ورودي را بايد تا جاي ممكن پايين نگه داشت تا باعث پيچيدگي ، ترك گرم و حساس شدن فلز پايه نگردد . همچنين از پيش گرم اين فولادها بايد اجتناب شود . آرايش لبه ها مانند فولادهاي كربني مي باشد . در مورد ورقهاي نازك مي توان با ذوب كردن لبه ها بدون نياز به فلز پركننده جوشكاري را انجام داد . فلز پركننده بايد بر اساس توصيه سازنده انتخاب شود . اين مواد را مي توان بر اساس استاندارد هاي EN 12073 , EN 12072 , EN 1600 انتخاب كرد . مواد مصرفي در جوشكاري فولادهاي آستنيتي معمولا" فلز جوشي شامل مقاديري فريت توليد مي كنند تا احتمال ايجاد ترك گرم را كاهش دهند . گاز محافظ در فرآيند TIG اغلب آرگون ، آرگون هيدروژن و يا آرگون هليوم مي باشد . فولادهاي آستنيتي داراي ضريب انبساط بالا و هدايت حرارتي كم هستند لذا بسيار مستعد يچيدگي هستند . بنابراين اين موضوع بايد كنترل شود . عمليات حرارتي پس از جوش در اغلب موارد براي اين فولادها نيازي نمي باشد . البته ممكن است جهت كاهش تنش پسماند يا افزايش خواص مطلوب عمليات حرارتي آنيل اجرا گردد . همچنين مي توان جهت تنش زدايي C گرم كرد . جوشكاري فولادهاي فريتي : اين فولادها را نيز مي توانقطعه را تا 450 با انواع فرآيندهاي قوس الكتريكي جوشكاري نمود . اين فولادها مستعد رشد دانه مي C درباشند لذا بايد حرارت ورودي كم باشد . گاهي ممكن است پيش گرم 200 – 300 فولادهاي نيمه فريتي با ضخامت بيشتر از 3 mm نياز باشد . از ورود كربن و نيتروژن به درون جوش بايد جلوگيري شود . مواد مصرفي آستنيتي بدليل داكتيليتي بيشتر نسبت به فلز پايه براي جوشكاري اين فولادها ترجيح داده مي شود . در صورتيكه خطر ورود سولفور از محيط به درون قطعه باشد ، لايه نهايي جوش كه با محيط در تماس است بايد از مواد فريتي انتخاب شود . جهت جلوگيري ازخوردگي نبايد مقدار كرم فلز جوش كمتر از فلز پايه باشد . مواد مصرفي فريتي را نيز در مواقعي كه نياز به انبساط حرارتي برابر و يا نماي ظاهري يكسان سطح باشد ، انتخاب نمود . گاز محافظ بايد با پايه آرگون باشد و بهيچ وجه نبايد شامل CO 2 ، هيدروژن يا نيتروژن باشد . در فولادهاي فريتي بدليل ضريب انبساط كم و هدايت حرارتي بالا مشكل پيچيدگي بسيار كمتر از فولادهاي آستنيتي C انجام مي گيرد تا علاوه براست . آنيل قطعه پس از جوشكاري در دماي 700 – 800 افزايش داكتيليتي منطقه HAZ و كاهش تنشهاي پسماند ، مقاومت به خوردگي بين دانه اي نيز بهبود مي يابد . جوشكاري فولادهاي دوبلكس : جوشپذيري فولادهاي دوبلكس با تنظيم درصد آستنيت - فريت و افزايش نيتروژن بهبود يافته است و احتمال رشد دانه و يا ايجاد بيش از حد فريت در ناحيه HAZ كاهش يافته است . براي جوشكاري اين فولادها از تمامي فرآيندهاي قوس الكتريكي ميتوان استفاده كرد . در موارديكه جوشكاري بدون فلز پر كننده اجرا مي شود ناحيه اتصال بايد بعد از جوشكاري آنيل شده و بسرعت تا دماي اتاق سرد شود . به پيش گرم در اين فولادها نياز نمي باشد اما مي توان حداكثر تا 100 جهت حذف رطوبت قطعه را پيش گرم كرد . ميزان حرارت ورودي در اين فولادها بايد در يك محدوده مشخص قرار گيرد . حرارت ورودي كم باعث سريع سرد شدن و افزايش ميزان فريت و حرارت ورودي بالا باعث رسوب فازهاي بين فلزي مي گردد . ماكزيمم دماي بين پاسي براي C مي باشد .C و براي فولادهاي پرآلياژ 100 – 150فولادهاي كم و متوسط آلياژ 250 جهت دسترسي به ساختار جوش مناسب بايد از مواد مصرفي با نيكل بالا استفاده شود . براي فولادهاي كم و متوسط آلياژ كه در محيطهاي خورنده قرار مي گيرند مي توان از مواد مصرفي دوبلكس با مقادير بالاي كرم ، موليبدن و نيتروژن استفاده كرد . از هيدروژن در گازهاي محافظ بايد اجتناب گردد . فولادهاي دوبلكس به ترك هيدروژني حساس هستند . فولادهاي دوبلكس حاوي مقادير بالاي نيتروژن ( > 0.20% ) نسبت به تشكيل تخلخل مستعد مي باشند . احتمال ايجاد تخلخل در حالت جوشكاري بالاسري بيشتر مي شود . براي رفع اين مشكل بايد پاسها نازك بوده و از طول قوس زياد اجتناب گردد . عمليات پس گرمايي در اين فولادها اغلب نياز نمي باشد . در صورت نياز به آنيكل محلولي بعد از C بالاتر از دماي عمليات مشابه براي فلز پايهجوشكاري اين عمل بايد در دماي 30 – 40 انجام گيرد. پس از اين عمليات قطعه بايد بسرعت تا دماي محيط سرد شود . جوشكاري فولادهاي مارتنزيتي : اين فولادها را اغلب بروش TIG يا MMA جوشكاري مي كنند البته روشهاي قوس الكتريكي ديگر را نيز در شرايط خاص مي توان استفاده كرد . در كليه حالات مي توان از مواد آستنيتي يا مواد مشابه به فلز پايه استفاده كرد . حرارت ورودي بايد C اجرا گردد .حد نرمال باشد . پيش گرم بسته به نوع فولاد مي تواند بين 100 - 300 در اين فولادها نيز بدليل هدايت حرارتي بالا و ضريب انبساط پايين پيچيدگي مشكل عمده اي نمي باشد . در صورتيكه از مواد مصرفي آستنيتي براي جوشكاري اين فولادها استفاده شود احتياجي به PWHT نمي باشد ولي در صورت استفاده از مواد مصرفي مشابه فلز پايه عمليات حرارتي طبق توصيه سازنده فلز پايه الزامي است
منبع:سایت صادق بیگدلیWWW.IRWELD.COM