7018 ดีสำหรับสแตนเลสหรือไม่?

ก้านเชื่อม 7018 เป็นวัตถุดิบในเหล็กอ่อนและต่ำ - การเชื่อมเหล็กโลหะผสมซึ่งมีค่าสำหรับความต้านทานแรงดึงสูง (70,000 psi) และต่ำ - การเคลือบไฮโดรเจนซึ่งลดความเสี่ยงของการแคร็กในโครงสร้างเหล็กคาร์บอน อย่างไรก็ตามเมื่อพูดถึงสแตนเลส - ด้วยความต้องการที่ไม่ซ้ำกันสำหรับการต้านทานการกัดกร่อนและความเข้ากันได้ของโลหะผสม - ความเหมาะสมของ 7018 แท่งเป็นที่น่าสงสัยอย่างมาก ในขณะที่ 7018 สามารถหลอมรวมชิ้นส่วนสแตนเลส แต่ก็ไม่สามารถตอบสนองความต้องการหลักของการเชื่อมสแตนเลสทำให้เป็นทางเลือกที่ไม่ดีสำหรับการใช้งานใด ๆ ที่ประสิทธิภาพหรืออายุยืน
ข้อบกพร่องหลักอยู่ในโลหะผสมไม่ตรงกัน สแตนเลสอาศัยโครเมียม (มากกว่าหรือเท่ากับ 10.5%) และมักจะเป็นนิกเกิลเพื่อสร้างชั้นออกไซด์ป้องกันที่ต่อต้านการเกิดสนิมและการกัดกร่อน ตัวอย่างเช่น 304 สแตนเลสมีโครเมียม 18-20% และนิกเกิล 8-10.5% ในขณะที่ 316 เพิ่มโมลิบดีนัมสำหรับการต่อต้านหลุมที่เพิ่มขึ้น . 7018 แท่งโดยตรงกันข้ามถูกออกแบบมาสำหรับเหล็กกล้าคาร์บอน เมื่อใช้ในการเชื่อมสแตนเลสสตีล 7018 ก้านจะเจือจางโครเมียมและนิกเกิลในสระเชื่อมลดความเข้มข้นของพวกเขาต่ำกว่าเกณฑ์ที่จำเป็นในการสร้างชั้นออกไซด์ป้องกัน ผลที่ได้คือการเชื่อมที่ทำหน้าที่เป็นการกัดกร่อน "ลิงก์อ่อนแอ" - แม้ในสภาพแวดล้อมที่แห้งมันจะเกิดสนิมเร็วกว่าสแตนเลสโดยรอบ ในการตั้งค่าที่ชื้นชายฝั่งหรือสารเคมี - การตั้งค่าที่เปิดเผยการย่อยสลายนี้เร่งความเร็วซึ่งนำไปสู่ความล้มเหลวก่อนวัยอันควรของข้อต่อ
ความไม่ลงรอยกันเชิงกลเป็นอีกประเด็นที่สำคัญ สแตนเลสโดยเฉพาะเกรดออสเทนนิติกเช่น 304 มีความเหนียวและความเหนียวสูงช่วยให้สามารถดูดซับการสั่นสะเทือนการขยายตัวทางความร้อนหรือผลกระทบโดยไม่ต้องแตก . 7018 แท่งสร้างรอยเชื่อมที่มีความแข็งแรงสูง สิ่งนี้สร้างการเชื่อมที่แข็งซึ่งไม่สามารถงอกับโลหะฐานสแตนเลสซึ่งทำหน้าที่เป็นตัวกระตุ้นความเครียด ภายใต้การโหลดแบบวงจร - เช่นการสั่นสะเทือนของเครื่องจักรสแตนเลสหรือการปั่นจักรยานความร้อนของส่วนประกอบไอเสีย - การเชื่อมมีแนวโน้มที่จะแตกหักเปราะ สำหรับการโหลด - โครงสร้างสแตนเลสแบริ่งเช่นวงเล็บหรือรองรับสิ่งนี้มีความเสี่ยงด้านความปลอดภัยที่สำคัญ
ลักษณะการเชื่อมของ 7018 ยังป่วยด้วย - เหมาะกับสแตนเลส การเคลือบไฮโดรเจนต่ำ - ต้องมีการควบคุมความชื้นอย่างเข้มงวด (การอบแห้งที่ 300–400 องศา F) เพื่อป้องกันความพรุน แต่ถึงแม้จะเก็บไว้อย่างถูกต้องพฤติกรรมส่วนโค้งของก้านและอินพุตความร้อนได้รับการปรับให้เหมาะสมสำหรับเหล็กกล้าคาร์บอนไม่ใช่สแตนเลส ก้าน 7018 สร้างส่วนโค้งที่แคบและโฟกัสซึ่งสามารถทำให้สแตนเลสร้อนเกินไปทำให้เกิดการเจริญเติบโตของเม็ดในความร้อน - โซนที่ได้รับผลกระทบ (HAZ) และลดความเหนียว นอกจากนี้ระบบตะกรันของมันได้รับการออกแบบมาเพื่อป้องกันการเชื่อมเหล็กคาร์บอนไม่ใช่สแตนเลส - ออกซิเจนในบรรยากาศและไนโตรเจนสามารถแทรกซึมเข้าไปในสระที่หลอมเหลวก่อตัวออกไซด์
แม้ในการซ่อมแซมที่สำคัญชั่วคราวหรือไม่ใช่ - แท่ง 7018 แท่งมีความเสี่ยง ในขณะที่พวกเขาอาจสร้าง - พันธะเชิงกลระยะสั้นความต้านทานการกัดกร่อนที่ไม่ดีของ Weld ทำให้มั่นใจได้ว่ามันจะลดลงอย่างรวดเร็ว สนิมจาก 7018 เชื่อมสามารถคราบพื้นผิวสแตนเลสที่อยู่ติดกันได้ซึ่งต้องทำความสะอาดหรือเปลี่ยนค่าใช้จ่ายสูง ตัวอย่างเช่นการใช้ 7018 เพื่อแก้ไขกล่องเครื่องมือสแตนเลส 304 อาจปิดผนึกหลุมชั่วคราว แต่มีเลือดออกสนิมจากรอยเชื่อมจะทำลายลักษณะที่ปรากฏของกล่องและความสมบูรณ์ของโครงสร้างภายในไม่กี่เดือน
สแตนเลสต้องใช้แท่งพิเศษสูตรเพื่อให้ตรงกับองค์ประกอบของโลหะผสม สำหรับเกรดออสเทนนิติกเช่น 304, E308L - 16 แท่งให้โครเมียม 18–21% และนิกเกิล 8-11% เพื่อรักษาความต้านทานการกัดกร่อนในขณะที่ปริมาณคาร์บอนต่ำช่วยป้องกันการแพ้ สำหรับ 316 สแตนเลส E316L-16 เพิ่มโมลิบดีนัมเพื่อต้านทานหลุม แท่งเหล่านี้ช่วยให้มั่นใจได้ว่าการเชื่อมจะรักษาชั้นออกไซด์ป้องกันและคุณสมบัติเชิงกลเช่นเดียวกับโลหะพื้นฐาน-บางสิ่งบางอย่าง 7018 ไม่สามารถทำได้
โดยสรุป 7018 ไม่ดีสำหรับสแตนเลส องค์ประกอบโลหะผสมของมันล้มเหลวในการทำซ้ำความต้านทานการกัดกร่อนของสแตนเลสสตีลคุณสมบัติเชิงกลของมันสร้างข้อต่อที่เปราะบางและลักษณะการเชื่อมของมันแนะนำข้อบกพร่องที่หลีกเลี่ยงได้ ในขณะที่ 7018 เก่งด้วยเหล็กกล้าคาร์บอนสแตนเลสต้องการแท่งที่ออกแบบมาโดยเฉพาะสำหรับความต้องการเฉพาะ สำหรับรอยเชื่อมสแตนเลสสตีลที่เชื่อถือได้สแตนเลส - อิเล็กโทรดเฉพาะเป็นตัวเลือกที่มีศักยภาพเท่านั้น