Ya, Anda bisa mengelas baja tahan karat menjadi baja karbon, namun prosesnya memerlukan perhatian yang cermat terhadap pemilihan logam pengisi, kontrol panas, dan perawatan-pasca pengelasan. Saat Anda mengelas baja tahan karat ke baja karbon, Anda menggabungkan dua logam dengan komposisi kimia dan sifat mekanik yang sangat berbeda. Pendekatan yang paling umum menggunakanbaja tahan karat austenitiklogam pengisi seperti ER309L atau ER312, yang dapat menampung pengenceran dari kedua logam dasar dan menjaga ketahanan korosi yang memadai pada sambungan akhir.
Mengapa Mengelas Baja Tahan Karat ke Baja Karbon Berbeda
Baja karbon dan baja tahan karat memiliki laju ekspansi termal, kandungan kromium, dan perilaku metalurgi yang berbeda. Saat Anda mengelas baja tahan karat ke baja karbon, proses pengelasan harus mempertimbangkan:
- Pengenceran: Kolam las cair mencampurkan kedua logam dasar. Tanpa bahan pengisi yang tepat, Anda berisiko membentuk martensit yang keras dan rapuh.
- Ketidaksesuaian ekspansi termal: Baja tahan karat lebih mengembang dan berkontraksi dibandingkan baja karbon, menyebabkan distorsi dan tegangan sisa.
- Ketahanan korosi: Zona-yang terkena dampak panas (HAZ) pada sisi baja tahan karat dapat kehilangan ketahanan terhadap korosi jika tidak dikelola dengan benar.
| Faktor | Sisi Baja Karbon | Sisi Baja Tahan Karat |
|---|---|---|
| Koefisien ekspansi termal | ~11,7 × 10⁻⁶ / derajat | ~17,3 × 10⁻⁶ / derajat |
| konten kromium | 0% | 10.5–30% |
| Konten nikel | 0% | 0–22% |
| Aplikasi khas | Struktural, perpipaan | Lingkungan yang korosif |
Logam Pengisi Terbaik untuk Mengelas Baja Tahan Karat ke Baja Karbon
Pemilihan logam pengisi adalah keputusan paling penting saat Anda mengelas baja tahan karat ke baja karbon. Pilihan yang salah menyebabkan retak, kekuatan buruk, atau kegagalan ketahanan terhadap korosi.
| Logam Pengisi | Terbaik Untuk | Properti Utama |
|---|---|---|
| ER309L (GMAW/GTAW) atau E309L-16 (SMAW) | Pilihan paling umum untuk menggabungkan baja tahan karat austenitik dengan baja karbon | Kandungan kromium dan nikel yang tinggi menangani pengenceran dengan baik |
| ER309LSi | Mirip dengan 309L dengan aksi pembasahan yang lebih baik | Peningkatan fluiditas genangan air untuk GMAW |
| ER312 | Logam berbeda dengan risiko pengenceran tinggi | Kandungan ferit yang lebih tinggi tahan terhadap keretakan |
| ERNiCr-3 (Inkonel 82) | Layanan-bersuhu tinggi atau korosif | Berbasis-nikel, ketangguhan luar biasa |
Direkomendasikan: ER309L / E309L-16adalah standar industri untuk pengelasan baja tahan karat austenitik (304, 316) menjadi baja karbon. Kandungan paduannya yang tinggi (23% Cr, 13% Ni) memastikan endapan las tetap austenitik bahkan setelah diencerkan dengan baja karbon.
Langkah-demi-Langkah: Cara Mengelas Baja Tahan Karat ke Baja Karbon
- Bersihkan kedua logam dasar secara menyeluruh: Menghilangkan minyak, lemak, karat, dan kerak gilingan dari permukaan baja karbon dan baja tahan karat. Kontaminasi dapat menyebabkan pengambilan karbon dan porositas.
- Pilih pengisi baja tahan karat austenitik (ER309L): Gunakan ER309L untuk sebagian besar aplikasi yang menggabungkan kualitas baja tahan karat austenitik (304, 316, 321) dengan baja karbon. Pengisi ini menghasilkan endapan las yang tetap kuat dan-tahan retak.
- Gunakan masukan panas rendah: Baja tahan karat memiliki konduktivitas termal yang lebih rendah dibandingkan baja karbon. Gunakan panas 15–20% lebih sedikit dibandingkan dengan baja karbon saja. Jaga suhu interpass di bawah 150 derajat (300 derajat F).
- Pertahankan panjang busur pendek: Busur pendek meminimalkan kehilangan dan oksidasi kromium di kolam las. Ini menjaga ketahanan korosi pada sambungan yang sudah jadi.
- Las dengan sedikit offset ke arah sisi stainless: Arahkan busur lebih ke arah baja tahan karat untuk memastikan kontrol fusi dan pengenceran yang tepat.
- Kontrol distorsi dengan las paku dan pengurutan: Karena baja tahan karat lebih mengembang dan berkontraksi dibandingkan baja karbon, gunakan las paku yang memadai dan urutan pengelasan yang seimbang (pengelasan mundur atau lewati).
- Pasca-perawatan pengelasan: Menggiling las hingga halus. Untuk aplikasi yang memerlukan ketahanan korosi maksimum, pertimbangkan pengawetan dan pasivasi untuk mengembalikan lapisan pelindung oksida kromium pada permukaan baja tahan karat.
Apakah Pengelasan Baja Tahan Karat ke Baja Karbon Mengganggu Ketahanan Korosi?
Ya, sambungan tersebut akan memiliki ketahanan terhadap korosi yang lebih rendah dibandingkan baja tahan karat saja.Saat Anda mengelas baja tahan karat ke baja karbon, perhatian utamanya adalah-zona baja tahan karat austenitik yang terkena dampak panas dapat mengalamisensitisasi- pembentukan kromium karbida pada batas butir yang menghabiskan kromium dan mengurangi ketahanan terhadap korosi.
Bagaimana Meminimalkan Kerugian Ketahanan Korosi
- Gunakan baja tahan karat kelas-rendah karbon (304L, 316L) pada sisi tahan karat
- Jaga masukan panas tetap rendah dan suhu interpass terkontrol
- Pertimbangkan pasca{0}}pengelasan dan pasivasi
- Untuk lingkungan yang sangat korosif, gunakan pengisi-yang berbahan dasar nikel (ERNiCr-3)
Pertimbangan Utama Saat Menggabungkan Baja Karbon ke Baja Tahan Karat
Proses Pengelasan yang Berlaku
Proses pengelasan yang Anda pilih memengaruhi kualitas dan produktivitas sambungan:
| Proses Pengelasan | Keuntungan | Pertimbangan |
|---|---|---|
| SMAW (Tongkat) | Serbaguna, bekerja di lapangan | Lebih lambat, lebih banyak pembersihan |
| GMAW (MIG) | Produktivitas tinggi, bagus untuk produksi | Membutuhkan gas pelindung yang tepat (98% Ar / 2% O₂) |
| GTAW (TIG) | Kualitas tertinggi, kontrol presisi | Lebih lambat, diperlukan keterampilan yang lebih tinggi |
| FCAW (Fluks-Beri Inti) | Cocok untuk bagian yang tebal | Fluks akan lebih sulit dibersihkan dari baja tahan karat |
Lingkungan Layanan Penting
- Lingkungan dalam ruangan/kering: Standar ER309L cukup untuk sebagian besar aplikasi struktural
- Di luar ruangan / lembab: Gunakan 309L dengan penyegelan yang tepat untuk mencegah korosi galvanik pada garis sambungan
- Terendam/paparan bahan kimia: Tingkatkan ke pengisi ERNiCr-3 dan pertimbangkan batas korosi pada sisi baja karbon
Pertanyaan yang Sering Diajukan
Bisakah Anda mengelas baja tahan karat ke baja karbon tanpa logam pengisi?
Tidak. Pengelasan autogenous (tanpa pengisi) dari baja tahan karat ke baja karbon menghasilkan kolam las yang sangat encer sehingga membentuk martensit yang rapuh. Selalu gunakan logam pengisi yang sesuai seperti ER309L.
Apa yang terjadi jika Anda menggunakan batang pengisi baja karbon pada bahan stainless?
Lasan akan menjadi keras, rapuh, dan rentan retak. Pengisi baja karbon tidak memiliki kromium dan nikel yang dibutuhkan untuk mempertahankan struktur austenitik setelah pengenceran. Lasan yang dihasilkan mungkin gagal karena tekanan termal atau mekanis.
Bisakah Anda mengelas baja tahan karat 304 ke baja karbon?
Ya. 304 (baja tahan karat austenitik) adalah salah satu kualitas paling umum yang disambung dengan baja karbon. Gunakan pengisi ER309L, kendalikan masukan panas, dan ikuti langkah-langkah di atas. Lasannya akan kuat dan ulet untuk sebagian besar aplikasi.
Apakah mengelas baja karbon ke baja tahan karat memerlukan pemanasan awal?
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 (>25mm), pemanasan awal yang rendah (100–150 derajat ) mungkin membantu, tetapi biarkan dingin perlahan.
Kesimpulan
Pengelasan baja tahan karat ke baja karbon adalahpraktis dan banyak dilakukanketika prosedur yang benar diikuti. Gunakan sebuahpengisi baja tahan karat austenitik(ER309L / E309L-16) untuk menangani pengenceran, mengontrol masukan panas untuk menjaga ketahanan terhadap korosi, dan memilih proses pengelasan yang tepat untuk aplikasi Anda. Sambungannya tidak akan sebanding dengan ketahanan korosi baja tahan karat, namun untuk sebagian besar aplikasi struktural dan layanan umum, sambungan ini memberikan sambungan yang kuat dan tahan lama.
