Các thông số quy trình hàn bằng thép không gỉ SUS316

1. Đặc điểm của vật liệu thép không gỉ SUS316

SUS316 là một loại thép không gỉ austenitic trong tiêu chuẩn công nghiệp Nhật Bản (JIS), tương ứng với lớp Trung Quốc 0 CR17NI12MO2 (tiêu chuẩn quốc gia mới 0 6CR17NI12MO2) và tiêu chuẩn ASTM ASTM. Các thành phần hợp kim chính của nó là: c nhỏ hơn hoặc bằng 0,08%, cr 16-18%, ni 10-14%, mo 2-3%, với các đặc điểm sau:

Khả năng chống ăn mòn tuyệt vời: Vì nó chứa các nguyên tố MO, khả năng chống ăn mòn của nó đối với các ion clorua (như nước biển, dung dịch muối), axit sunfuric, axit photphoric và các phương tiện khác tốt hơn thép không gỉ, và nó được sử dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp hóa học, kỹ thuật biển, thực phẩm và thiết bị y tế.

Hiệu suất nhiệt độ cao tốt: Nó có thể được sử dụng trong một thời gian dài trong phạm vi nhiệt độ -196 độ ~ 800 độ, và có sức mạnh và khả năng oxy hóa nhiệt độ cao tuyệt vời.

Hiệu suất xử lý: Độ dẻo tốt và hàn dễ dàng, nhưng cần chú ý đến ảnh hưởng của đầu vào nhiệt hàn đến ăn mòn giữa các hạt và nứt nhiệt.

 

2. Phân tích khả năng hàn thép không gỉ SUS316

Vấn đề hàn chính
Ăn mòn giữa các hạt: Chu kỳ nhiệt hàn làm cho các cacbua CR23C6 kết tủa ở ranh giới hạt, làm cho ranh giới hạt CR và dễ bị hỏng trong môi trường ăn mòn. Hàm lượng carbon của mối hàn và vùng bị ảnh hưởng bởi nhiệt (HAZ) cần được kiểm soát (nên sử dụng dây hàn carbon cực thấp như ER316L, C nhỏ hơn hoặc bằng 0. 03%).
Vết nứt nóng: Thép không gỉ Austenitic có hệ số giãn nở tuyến tính lớn và ứng suất hàn cao. Nếu các tạp chất như S và P được phân tách trong mối hàn, thì dễ dàng tạo thành một eutectic tan chảy thấp, dẫn đến các vết nứt kết tinh. Cần chọn một vật liệu phụ chứa các yếu tố phù hợp như MO và CR để giảm nội dung tạp chất.
Độ xốp: Bể nóng chảy có thời gian cư trú dài. Nếu khí bảo vệ không trong sạch hoặc dầu và độ ẩm trên bề mặt của phôi không được làm sạch, lỗ chân lông hydro dễ hình thành.
Quá trình oxy hóa trở lại: Khi mặt sau của mối hàn không được bảo vệ một cách hiệu quả, một màng oxit (như CR2O3) rất dễ hình thành ở nhiệt độ cao, ảnh hưởng đến khả năng chống ăn mòn và tính chất cơ học.
Chuẩn bị trước khi hàn
Xử lý phôi: Loại bỏ dầu, gỉ, độ ẩm và tỷ lệ oxit trên bề mặt của vật liệu gốc. Nghiền cơ học (bánh mài đặc biệt cho thép không gỉ) hoặc làm sạch acetone có thể được sử dụng. Tránh sử dụng các công cụ thép carbon để ngăn ngừa ô nhiễm ion sắt.
Groove design: Select the groove form (such as I-shaped, V-shaped, U-shaped) according to the plate thickness to ensure penetration and reduce the amount of filler metal. Usually, thin plates (≤3mm) do not need to be grooved, and medium and thick plates (>3 mm) có các rãnh hình chữ V hoặc hình chữ U với góc 60 độ ~ 70 độ.

 

3. Phương pháp hàn phổ biến và các tham số xử lý

Các phương pháp phổ biến cho hàn thép không gỉ SUS316 bao gồm hàn TIG (hàn hồ quang trơ ​​vonfram), hàn MIG (hàn hồ quang gas trơ kim loại) và hàn hồ quang kim loại (SMAW). Trong số đó, hàn TIG là lựa chọn đầu tiên cho hàn chất lượng cao do vòng cung ổn định, đầu vào nhiệt có thể kiểm soát được và hình dạng đẹp.

 

Thông số quy trình hàn TIG (ví dụ hàn mông)

Danh mục tham số	Tấm mỏng (1 trận3mm)	Tấm dày trung bình (3 trận6mm)	Thick Plate (>6 mm)	Giải thích
Dòng hàn (a)	80 trận150 (DCEN)	150–250	250 bóng350 (hàn đa đường)	Dòng điện quá mức gây ra hạt thô và đầu vào nhiệt cao; Không đủ hiện tại dẫn đến thiếu sự hợp nhất. Điều chỉnh với tốc độ hàn.
Tốc độ hàn (cm\/phút)	15–30	10–20	8–15	Tốc độ quá mức gây ra độ xốp và thiếu phản ứng tổng hợp; Tốc độ chậm làm tăng đầu vào nhiệt, tăng cường nguy cơ ăn mòn giữa các tế bào.
Đường kính điện cực vonfram (mm)	2.0–2.4	2.4–3.2	3.2–4.0	Đường kính điện cực phải phù hợp với dòng điện để ngăn chặn điện cực bị cháy hoặc mất ổn định hồ quang.
Khí che chắn	Argon thuần túy (AR, lớn hơn hoặc bằng 99,99%)	Argon tinh khiết hoặc ar +2% - 5% o₂	Argon thuần túy (bắt buộc để che chắn trở lại)	Lưu lượng khí phía trước: 8 trận15L\/phút; Lưu lượng khí trở lại: 5 trận10L\/phút. Đảm bảo bảo vệ đầy đủ cho cả hai bề mặt mối hàn.
Dây phụ	ER316L (φ1,622,4mm)	ER316L (φ2.4	ER316L (φ3,2mm)	Thành phần phụ phải phù hợp với kim loại cơ sở. Dây carbon cực thấp (c nhỏ hơn hoặc bằng 0. 03%) ngăn chặn sự ăn mòn giữa các tế bào; Nội dung MO cao hơn một chút so với kim loại cơ bản.
Nhiệt độ Interpass (độ)	Ít hơn hoặc bằng 100	Nhỏ hơn hoặc bằng 150	Nhỏ hơn hoặc bằng 150	Kiểm soát nhiệt độ giữa các lớp trong hàn nhiều lớp để tránh quá nóng cục bộ.