آیا می توانید فولاد ضد زنگ را به فولاد کربنی جوش دهید؟

بله، شما می توانید فولاد ضد زنگ را به فولاد کربنی جوش دهید، اما این فرآیند نیازمند توجه دقیق به انتخاب فلز پرکننده، کنترل حرارت و عملیات پس از جوش-است. هنگامی که فولاد ضد زنگ را به فولاد کربنی جوش می دهید، دو فلز با ترکیبات شیمیایی و خواص مکانیکی بسیار متفاوت را به هم وصل می کنید. رایج ترین رویکرد از یک استفاده می کندفولاد ضد زنگ آستنیتیفلز پرکننده مانند ER309L یا ER312 که می تواند رقت هر دو فلز پایه را در خود جای دهد و مقاومت خوردگی کافی را در اتصال نهایی حفظ کند.

Can You Weld Stainless Steel to Carbon Steel?

فولاد کربنی و فولاد ضد زنگ نرخ انبساط حرارتی، محتوای کروم و رفتار متالورژیکی متفاوتی دارند. هنگامی که فولاد ضد زنگ را به فولاد کربنی جوش می دهید، فرآیند جوشکاری باید موارد زیر را در نظر بگیرد:

رقیق سازی: حوضچه جوش مذاب هر دو فلز پایه را مخلوط می کند. بدون پرکننده مناسب، خطر تشکیل مارتنزیت سخت و شکننده را دارید.
عدم تطابق انبساط حرارتی: فولاد ضد زنگ بیشتر از فولاد کربنی منبسط و منقبض می شود که منجر به اعوجاج و تنش پسماند می شود.
مقاومت در برابر خوردگی: منطقه تحت تأثیر حرارت- (HAZ) در سمت ضد زنگ اگر به درستی مدیریت نشود، می‌تواند مقاومت در برابر خوردگی خود را از دست بدهد.

عامل	سمت فولاد کربنی	سمت استیل ضد زنگ
ضریب انبساط حرارتی	~ 11.7 × 10-6 / درجه	~ 17.3 × 10-6 / درجه
محتوای کروم	0%	10.5–30%
محتوای نیکل	0%	0–22%
کاربرد معمولی	سازه، لوله کشی	محیط های خورنده

هنگامی که فولاد ضد زنگ را به فولاد کربنی جوش می دهید، انتخاب فلز پرکننده حیاتی ترین تصمیم است. انتخاب اشتباه منجر به ترک خوردگی، استحکام ضعیف یا مقاومت در برابر خوردگی ناموفق می شود.

فیلر فلزی	بهترین برای	ویژگی کلید
ER309L (GMAW/GTAW) یا E309L-16 (SMAW)	رایج ترین انتخاب برای اتصال فولاد ضد زنگ آستنیتی به فولاد کربنی	محتوای بالای کروم و نیکل رقت را به خوبی کنترل می کند
ER309LSi	مشابه 309L با عملکرد مرطوب کننده بهتر	سیالیت گودال برای GMAW بهبود یافته است
ER312	فلزات غیر مشابه با خطر رقت بالا	محتوای فریت بالاتر در برابر ترک مقاومت می کند
ERNiCr-3 (Inconel 82)	سرویس با دمای{0}بالا یا خورنده	بر پایه نیکل{0}}، چقرمگی عالی

توصیه شده: ER309L / E309L-16استاندارد صنعتی برای جوش فولاد زنگ نزن آستنیتی (304، 316) به فولاد کربنی است. محتوای بالای آلیاژ آن (23٪ کروم، 13٪ نیکل) تضمین می کند که رسوب جوش حتی پس از رقیق شدن با فولاد کربنی آستنیتی باقی می ماند.

هر دو فلز پایه را کاملا تمیز کنید: روغن، گریس، زنگ زدگی و رسوب آسیاب را هم از سطوح فولاد کربنی و هم از فولاد ضد زنگ پاک کنید. آلودگی می تواند باعث جذب کربن و تخلخل شود.
پرکننده فولاد ضد زنگ آستنیتی (ER309L) را انتخاب کنید: از ER309L برای بیشتر کاربردها برای اتصال فولاد ضد زنگ آستنیتی (304، 316، 321) به فولاد کربنی استفاده کنید. این پرکننده رسوب جوشی ایجاد می کند که سخت و مقاوم در برابر ترک-می ماند.
از حرارت ورودی کم استفاده کنید: فولاد ضد زنگ رسانایی حرارتی کمتری نسبت به فولاد کربنی دارد. از گرمای 15 تا 20 درصد کمتری نسبت به فولاد کربنی استفاده کنید. دمای بینگذر را زیر 150 درجه (300 درجه فارنهایت) نگه دارید.
طول قوس کوتاه را حفظ کنید: قوس کوتاه از دست دادن کروم و اکسیداسیون در حوضچه جوش را به حداقل می رساند. این باعث حفظ مقاومت در برابر خوردگی در اتصال نهایی می شود.
جوش را با انحراف جزئی به سمت ضد زنگ جوش دهید: برای اطمینان از کنترل مناسب همجوشی و رقت، قوس را بیشتر به سمت فولاد ضد زنگ هدایت کنید.
اعوجاج را با جوش های چسبناک و توالی کنترل کنید: از آنجایی که فولاد ضد زنگ بیشتر از فولاد کربنی منبسط و منقبض می شود، از جوش های چسبنده کافی و توالی جوش متوازن (جوشکاری پشتی یا پرش) استفاده کنید.
عملیات جوش را ارسال کنید: جوش را صاف آسیاب کنید. برای کاربردهایی که به حداکثر مقاومت در برابر خوردگی نیاز دارند، ترشی و غیرفعال کردن را در نظر بگیرید تا لایه محافظ اکسید کروم روی سطح فولاد ضد زنگ را بازیابی کنید.

بله، اتصال مقاومت به خوردگی کمتری نسبت به فولاد ضد زنگ به تنهایی دارد.هنگامی که فولاد ضد زنگ را به فولاد کربنی جوش می دهید، نگرانی اصلی این است که منطقه تحت تأثیر گرما{0}} فولاد زنگ نزن آستنیتی را تجربه کند.حساس شدن- تشکیل کاربید کروم در مرزهای دانه که باعث کاهش کروم و کاهش مقاومت در برابر خوردگی می شود.

از{0}}گریدهای فولاد ضد زنگ کم کربن (304L، 316L) در قسمت ضد زنگ استفاده کنید
گرمای ورودی را کم نگه دارید و دمای بین گذر را کنترل کنید
ترشی جوش و غیرفعال کردن پست{0}}را در نظر بگیرید
برای محیط های خورنده شدید، از پرکننده مبتنی بر نیکل- (ERNiCr-3) استفاده کنید

فرآیند جوشکاری که انتخاب می کنید بر کیفیت و بهره وری اتصال تأثیر می گذارد:

فرآیند جوشکاری	مزایا	ملاحظات
SMAW (چوب)	همه کاره، در این زمینه کار می کند	پاکسازی آهسته تر و بیشتر
GMAW (MIG)	بهره وری بالا، برای تولید خوب است	به گاز محافظ مناسب نیاز دارد (98٪ Ar / 2٪ O2)
GTAW (TIG)	بالاترین کیفیت، کنترل دقیق	آهسته تر، مهارت بالاتر مورد نیاز است
FCAW (Flux-Cred)	برای مقاطع ضخیم خوب است	تمیز کردن فلاکس از فولاد ضد زنگ سخت تر است

محیط داخلی / خشک: استاندارد ER309L برای اکثر کاربردهای سازه ای کافی است
فضای باز / مرطوب: برای جلوگیری از خوردگی گالوانیکی در خط اتصال از 309L با آب بندی مناسب استفاده کنید
غوطه ور شدن / قرار گرفتن در معرض مواد شیمیایی: به پرکننده ERNiCr-3 ارتقا دهید و مقدار مجاز خوردگی را در سمت فولاد کربنی در نظر بگیرید

خیر. جوشکاری خودزا (بدون پرکننده) فولاد ضد زنگ به فولاد کربنی یک حوضچه جوش بسیار رقیق ایجاد می کند که مارتنزیت شکننده را تشکیل می دهد. همیشه از یک فلز پرکننده مناسب مانند ER309L استفاده کنید.

جوش سخت، شکننده و مستعد ترک خوردن خواهد بود. پرکننده فولاد کربن فاقد کروم و نیکل مورد نیاز برای حفظ ساختار آستنیتی پس از رقیق شدن است. جوش حاصل ممکن است تحت فشار حرارتی یا مکانیکی شکست بخورد.

بله. 304 (فولاد زنگ نزن آستنیتی) یکی از رایج ترین گریدهایی است که به فولاد کربنی متصل می شود. از پرکننده ER309L استفاده کنید، گرمای ورودی را کنترل کنید و مراحل بالا را دنبال کنید. جوش برای اکثر کاربردها قوی و انعطاف پذیر خواهد بود.

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 میلی متر)، یک پیش گرمای کم (100-150 درجه) ممکن است کمک کند، اما اجازه دهید به آرامی خنک شود.

جوش فولاد ضد زنگ به فولاد کربن استعملی و به طور گسترده انجام می شودزمانی که رویه های صحیح دنبال شود. از یک استفاده کنیدپرکننده فولاد ضد زنگ آستنیتی(ER309L / E309L-16) برای رسیدگی به رقت، کنترل حرارت ورودی برای حفظ مقاومت در برابر خوردگی، و انتخاب فرآیند جوشکاری مناسب برای کاربرد خود. اتصال با مقاومت خوردگی فولاد ضد زنگ مطابقت ندارد، اما برای اکثر کاربردهای ساختاری و خدمات عمومی، اتصالی سالم و بادوام را فراهم می کند.