La clau per determinar si un elèctrode de soldadura és compatible amb el metall base és examinar la seva composició química, propietats mecàniques, soldabilitat i compatibilitat amb l'entorn de servei. Això garanteix que el metall de soldadura i el metall base estiguin coordinats en termes de resistència, tenacitat i coeficient d'expansió tèrmica, evitant esquerdes o fallades prematures.
1. Compatibilitat de la composició química: Prevenció de la incompatibilitat metal·lúrgica
Equivalent de carboni similar (Ceq): la diferència d'equivalent de carboni entre el metall base i el metall de soldadura hauria de ser inferior o igual al 0,05% per evitar la fragilitat de la zona afectada per la calor-.
Coordinació d'elements d'aliatge:
Acer al carboni/acer de baix-aliatge → Seleccioneu la sèrie E50 (p. ex., E5015);
Motlle d'acer H13 → Prefereix E309L-16 o ENiCrFe-2, utilitzant la capa d'amortiment austenític per absorbir l'estrès;
Acer inoxidable austenític (304/316) → Utilitzeu E308L-16 per aconseguir una combinació de carboni molt baix;
Aliatges basats en níquel- → Utilitzeu ENiCrFe-2, amb una composició similar i una resistència superior a les esquerdes.
2. Coincidència de propietats mecàniques: equilibri de força i tenacitat
|
Tipus de material base |
Elèctrode recomanat |
Consideracions de concordança de força |
|
Q235/Q345 Acer al carboni |
E5015 (J507) |
Resistència a la tracció de la soldadura Major o igual a 490MPa, comparable al material base |
|
20CrMo i altres acers aliats |
E5018 (J507Fe) |
La pols de ferro millora l'eficiència de la deposició, una bona combinació de resistència i duresa |
|
Acer del motlle H13 (50HRC) |
E309L-16 |
No es requereix la mateixa força, es fa èmfasi en l'amortiment de l'estrès i la resistència a les esquerdes |
|
Acer inoxidable 304 |
E308L-16 |
Límit de fluència Superior o igual a 205 MPa, compleix condicions de treball d'alta-temperatura |
Principi clau: Eviteu "una força alta amb una força baixa" que condueixi a un estrès de contenció excessiu o "una força baixa amb una força alta" que provoqui articulacions febles.
3. Concordança del coeficient d'expansió tèrmica i la conductivitat tèrmica
Les diferències excessives poden provocar fàcilment esquerdes per tensió tèrmica: per soldar acer al carboni i acer inoxidable → utilitzeu E309L-16 com a material de transició perquè el seu coeficient d'expansió tèrmica és moderat; Per a la soldadura d'acer de motlle i aliatges a base de níquel → utilitzeu ERNiCr-3 o ENiCrFe-2, els coeficients d'expansió tèrmica dels quals són més propers.
Exemple: quan es connecta un col·lector de canal calent (acer al carboni) a un broquet (H13), l'ús d'E309L-16 pot alleujar eficaçment l'estrès tèrmic.
4. Adaptabilitat a l'entorn del servei
|
Condicions ambientals |
Requisits de concordança |
Elèctrodes recomanats |
|
High Temperature Conditions (>300 graus) |
Anti-oxidació, anti-fluència |
E309L-16, ENiCrFe-2 |
|
Cicles tèrmics freqüents |
Alta tenacitat, baixa contracció |
ENiCrFe-2, E308L-16 |
|
Entorns d'alta humitat (p. ex., temporada de pluges de Wuhan) |
Baix hidrogen, bona resistència a la humitat |
E5015, E5018 (utilitzar després de l'assecat) |
5. Passos pràctics del judici
Confirmar el grau de material base: determinar mitjançant especificacions del material o anàlisi espectral;
Comproveu les instruccions de l'elèctrode: comproveu el material base recomanat, les propietats mecàniques i els requisits d'assecat;
Avaluar les condicions de funcionament: si es tracta d'alta temperatura, alta pressió o cicles tèrmics;
Verifiqueu la viabilitat del procés: si és compatible amb el preescalfament, la soldadura multi-capes i el funcionament-in situ.
Estàndard final: després de la soldadura, MT + UT no detecten esquerdes i la duresa és inferior o igual a 350HV, cosa que indica una concordança correcta.
