Vật Liệu Hàn Thép Crom

Cần thay đổi mục tiêu thành phần mối hàn tương đương vật liệu cơ bản

Nếu mục tiêu là đạt được thành phần kim loại mối hàn tương đồng với kim loại cơ bản và có khả năng thực hiện ram cao sau hàn, liên kết hàn sẽ có tính chất cơ học tương tự như các chi tiết rèn hoặc cán. Tuy nhiên, trong thực tế, đặc biệt là trong điều kiện hàn lắp ráp và sửa chữa tại hiện trường, việc đáp ứng đầy đủ các yêu cầu này thường rất khó khăn.

Nguy cơ nứt và độ dẻo thấp khi chỉ chú trọng thành phần:

Việc chỉ tập trung vào việc sử dụng vật liệu hàn có thành phần hóa học tương tự kim loại cơ bản mà bỏ qua các biện pháp công nghệ hỗ trợ (như nung nóng sơ bộ, duy trì nhiệt độ trong quá trình hàn, hoặc ram sau hàn) có thể dẫn đến những vấn đề nghiêm trọng. Trong nhiều trường hợp, đặc biệt là với các liên kết hàn có độ cứng vững cao, có thể xuất hiện nứt trong kim loại mối hàn và vùng ảnh hưởng nhiệt (HAZ). Hơn nữa, liên kết hàn sau đó có thể có khả năng biến dạng rất thấp.

Ưu tiên chọn vật liệu hàn tạo tổ chức austenit với vật liệu thép không gỉ crom

Để khắc phục những hạn chế trên, thường cho phép sử dụng vật liệu hàn mà kim loại mối hàn sau khi đông đặc không nhất thiết phải có thành phần hóa học hoàn toàn giống với kim loại cơ bản. Lựa chọn vật liệu hàn lý tưởng là loại tạo ra kim loại mối hàn có tổ chức austenit (A) hoặc hỗn hợp austenit và ferit (A+F). Các vật liệu hàn thuộc nhóm thép không gỉ austenit (chứa đủ các nguyên tố tạo austenit như Niken (Ni), Mangan (Mn), v.v.) thường đáp ứng tốt yêu cầu này.

Lưu ý về nhiệt luyện sau hàn với vật liệu hàn austenit:

Sau khi hàn bằng vật liệu hàn tạo tổ chức austenit, không nên thực hiện nhiệt luyện (ram) mối hàn. Việc này có thể làm suy giảm tính chất cơ học của kim loại mối hàn và gây ra sự chênh lệch lớn về ứng suất dư tại vùng gần đường chảy nóng, ảnh hưởng tiêu cực đến độ bền của kết cấu.

Các phương pháp hàn và vật liệu hàn thường dùng cho thép không gỉ crom:

• Hàn hồ quang tay (SMAW): Nên sử dụng que hàn có thuốc bọc thuộc hệ xi bazơ (CaF₂ - CaCO₃). Để đảm bảo chất lượng mối hàn và ngăn ngừa sự thâm nhập của hydro vào kim loại mối hàn, que hàn cần được sấy ở nhiệt độ 450-500 °C trong khoảng 2 giờ trước khi sử dụng.
• Hàn trong môi trường khí bảo vệ (GTAW/TIG và GMAW/MIG):
  • GTAW (hàn bằng điện cực không nóng chảy trong môi trường Argon): Thích hợp cho các kết cấu tấm mỏng hoặc để hàn lót đáy các mối hàn nhiều lớp. Nên sử dụng dây hàn phụ có thành phần gần giống với kim loại cơ bản.
  • GMAW (hàn bằng điện cực nóng chảy trong môi trường khí hoạt tính): Phù hợp với các kết cấu tấm có chiều dày trung bình trở lên. Cần đảm bảo dây hàn chứa đủ lượng nguyên tố khử oxi để tránh các khuyết tật trong mối hàn.
• Hàn dưới lớp thuốc (SAW): Nên sử dụng thuốc hàn thuộc hệ xi bazơ không chứa oxi. Kết hợp với các loại dây hàn như Св-15Х12НМВФБ hoặc СВ-15Х12ГНМВФ để đạt được mối hàn chất lượng.

Kết luận về lựa chọn vật liệu hàn cho thép không gỉ crom

Việc lựa chọn vật liệu hàn cho thép không gỉ crom đòi hỏi sự cân nhắc kỹ lưỡng về mục tiêu thành phần, khả năng nhiệt luyện, và đặc biệt là nguy cơ nứt và giảm độ dẻo. Ưu tiên sử dụng vật liệu hàn tạo tổ chức austenit và tuân thủ các khuyến nghị về phương pháp hàn và vật liệu phụ trợ sẽ giúp đảm bảo mối hàn có chất lượng cao và độ bền lâu dài.