Khái quát kỹ thuật hàn thép không gỉ Austenit

Kỹ thuật hàn hồ quang tay với thép không gỉ Austenit

Với cùng một mác que hàn, cùng một kim loại cơ bản nhưng khi thay đổi loại liên kết và tư thế hàn, có thể dẫn đến thay đổi chiều sâu chảy và thành phần kim loại mối hàn. Que hàn thép không gỉ austenit cần chọn từ nhóm que hàn có vỏ bọc bazơ và đòi hỏi phải sấy que hàn trước khi hàn. Khi hàn cần sử dụng năng lượng đường nhỏ, hàn không dao động ngang, chiều dài hồ quang ngắn, với dòng một chiều cực nghịch.

Kỹ thuật hàn dưới lớp thuốc với thép không gỉ Austenit

So với hàn hô quang tay, hàn dưới lớp thuốc cho mối hàn có tính ổn định cao hơn về thành phân và tính chất kim loại. Khi thay que hàn hồ quang tay, tốc độ hàn và tốc độ nguội thay đổi, dẫn đến thay đổi thành phần. Khi hàn dưới lớp thuốc, dây hàn và kim loại cơ bản dọc mối hàn nóng chảy đều (tốc độ không đổi).
Ngoài ra, mức độ bảo vệ vùng hàn cao hơn, tạo dáng mối hàn tốt hơn (chuyển tiếp đều từ mối hàn vào kim loại cơ bản). Hàn dưới lớp thuốc cũng không gây nên bắn tóe kim loại (bắn tóe có thể ảnh hưởng đến khả năng chống ăn mòn của liên kết).
Thuốc hàn dùng cho thép austenit thuộc nhóm bazơ chứa ẩ silic, không chứa oxi để tránh oxi hóa các nguyên tố hợp kim.
Để đảm bảo tính ổn định của thành phần kim loại mối hàn, khi hàn nên ưu tiên hợp kim hóa  mối hàn bằng dây hàn, thay vì bằng thuốc hàn.
Hàn dưới lớp thuốc thép không gỉ austenit thường áp dụng cho không phải vát mép (3÷5 mm với hàn hồ quang tay). Có thể sử dụng khe đáy lớn và không vát mép với chiêu dày tâm đến 30÷40 mm. Khi thay đổi chiều dày tấm cần hàn, dạng vát mép và phần kim loại cơ bản hòa tan mối hàn sẽ thay đổi, dẫn đến tỷ lệ ferit trong kim loại mối hàn
hòa tan mối hàn sẽ khác đi (với cùng một tổ hợp kim loại cơ bản, dây hàn và thuốc hàn).
Do điện trở riêng cao của thép austenit, tầm với điện cực nên nhỏ hơn 1,5÷2 lần so với khi hàn thép hợp kim thấp. Cần ưu tiên hàn các mối hàn nhiều lớp, mỗi lớp có tiết diện nhỏ để bảo đảm mức năng lượng đường thấp. Sau khi hàn phải tẩy sạch xỉ hàn để tránh nguy cơ liên kết hàn bị ăn mòn trong quá trình vận hành.

Kỹ thuật hàn điện xỉ với thép không gỉ Austenit

Đặc điểm của hàn điện xỉ là tốc độ hàn thấp và trong mối hàn không có biến dạng góc. Vì vậy khi hàn thép austenit, có thể đạt được kim loại mối hàn thuần túy austenit mà không xuất hiện nứt nóng. Tuy nhiên, do cường độ nung và tốc độ hàn thấp, cộng với thời gian lưu kim loại mối hàn và kim loại vùng ảnh hưởng nhiệt ở nhiệt độ cao có thể làm tăng mức độ quá nhiệt và chiều rộng vùng ảnh hưởng nhiệt.
Kim loại bị lưu lại lâu ở 1200÷1250 °C có thể bị suy giảm cơ tính dẫn đến nứt, đặc biệt với thép chịu nhiệt trong quá trình nhiệt luyện và vận hành sau khi hàn (thép chịu nhiệt). Khi hàn thép chống ăn mòn, vùng ảnh hưởng nhiệt bị nung quá nhiệt có thể bị ăn mòn dạng mũi dao trong quá trình vận hành. Biện pháp khắc phục là nhiệt luyện vật hàn sau khi hàn (tôi hoặc ủ ổn định hóa tổ chức austenit).
Việc sử dụng thuốc hàn bazơ không chứa oxi khi hàn thép không gỉ austenit không ngăn ngừa được sự oxi hóa các nguyên tố hợp kim dễ bị oxi hóa như Ti, Mn,vv do oxi từ không khí thâm nhập vào vũng hàn qua bể xỉ. Do đó cần kết hợp với bảo vệ bằng luồng khí argon (đặc biệt với thép bền nhiệt) để ngăn oxi hóa các nguyên tố đó.

Kỹ thuật hàn trong môi trường khi bảo vệ với thép không gỉ Austenit

Để hàn thép không gỉ austenit, khí bảo vệ thường là khi trơ (argon hoặc helium), khí hoạt tính (CO2), hỗn hợp khí hoạt tính với khí trơ hoặc hỗn hợp khí trơ với khí trơ. So với các quá trình hàn vừa nêu, hàn hồ quang trong môi trường khí bảo vệ có ưu điểm là có thể dùng cho các dải rộng chiều dày, từ vài phần chục milimét đến vài chục milimét. Khí trơ không những có tác dụng ổn định hồ quang tốt mà còn hạn chế mức độ oxi hóa các nguyên tố hợp kim khi hàn.
Quá trình hàn bằng điện cực không nóng chảy trong môi trường khí trơ hoặc hỗn hợp khí trơ thích hợp  nhất cho hàn các vật liệu có chiều dày tới 7 mm. Với các kết cấu tầm mỏng tới 1,5 trình hàn này có ưu thế hơn mọi quá trình hàn hồ quang khác mà chúng ta đã đề cập tới.
Đối với hàn ống, quá trình này đặc biệt có hiệu quả đối với lớp chân mối hàn (lớp đáy) do chất lượng cao của đường hàn. Dòng hàn thường sử dụng là dòng một chiều cực thuận, trừ trường hợp thép chứa một lượng nhất định nhôm (khi đó nên hàn băng dòng chiều). 
Khi hàn, có thể sử dụng chế độ dòng hàn thông thường lân chế độ dòng hàn xung. Dòng hàn ở chế độ xung cho phép giảm chiều vùng ảnh hưởng nhiệt, mức độ biến dạng và cho phép tạo dáng tốt hàn các kết cấu tấm mỏng. Do đặc trưng kết tinh, hàn bằng chế xung cũng cho phép giảm tính định hướng kết tinh của tổ chức kim loại mối hàn, dẫn đến giảm khả năng hình thành nứt nóng.
Để tăng cường chất lượng tạo dáng đường hàn lót đáy, cần sử khí bảo vệ từ phía sau mối hàn và trong trường hợp thành ống có chiều dày lớn, kết hợp sử dụng các vòng lót đáy nóng chảy
Cho phép thay đổi đặc trưng luyện kim (thông qua thay đổi thành phần khí). Argon cho hồ quang dịch chuyển dạng giọt hoặc dạng on cao, không có bắn tóe. Hỗn hợp argon với 3÷5% O2 cho phép rồi giảm giá trị dòng tới hạn, giảm rỗ khí do hydro gây ra. Hỗn hợp với argon với 15÷20% CO2 cho phép tiết kiệm argon, nhưng lượng ổn nguyên tố hợp kim bị oxi hóa tăng.
Với hàn trong môi trường CO2, kim loại mối hàn có thể chứa thêm đôi 0,02÷0,04% C nếu kim loại cơ bản là thép chứa ít hơn 0,1% C (với mục đích giảm khả năng chống ăn mòn tinh giới). Trong trường hợp này, dây hàn phải chứ đủ lượng nguyên tố khử oxi và các nguyên tố tạo cacbit như Ti và Al.