Równoważniki chromu i niklu z przetopieniem
Spoina nie ma składu spoiwa: to mieszanina spoiwa z nadtopionymi materiałami rodzimymi. Kalkulator liczy tę mieszaninę, wyprowadza z niej równoważniki Cr i Ni i stawia punkt na wykresie Schaefflera — widać obszar, w którym wyląduje twoja spoina.
Wzory
Schaeffler:
Cr-eq = Cr + Mo + 1,5·Si + 0,5·Nb
Ni-eq = Ni + 30·C + 0,5·Mn
WRC-1992:
Cr-eq = Cr + Mo + 0,7·Nb
Ni-eq = Ni + 35·C + 20·N + 0,25·Cu
Węgiel waży w tych wzorach trzydzieści razy więcej niż nikiel — i to jest sedno. Dziesiąta procenta węgla przesuwa punkt o trzy jednostki w górę, czyli tyle, co trzy procenty niklu. Dlatego spawając stal niestopową ze spoiwem nierdzewnym trzeba patrzeć nie na chrom, tylko na to, ile węgla wniesie materiał rodzimy.
Przetopienie
Skład spoiny to średnia ważona udziałami. Przy złączu jednoimiennym są dwa składniki — materiał rodzimy i spoiwo. Przy różnoimiennym trzy, i wtedy właśnie liczenie w pamięci zaczyna się mylić.
Domyślne wartości w kalkulatorze to właśnie ten przypadek: 304 z jednej strony, S235 z drugiej, spoiwo 309L, przetopienie po 25 % z każdej strony. 309L ma podwyższony chrom i nikiel nie przypadkiem — nadmiar jest po to, żeby po rozcieńczeniu stalą węglową spoina nie wpadła w obszar martenzytu. Podstaw zamiast 309L zwykłe 308L i zobacz, jak spadną oba równoważniki.
Gdzie to potrzebne
- Złącza różnoimienne. Dobór spoiwa do pary nierdzewka–stal węglowa opiera się dokładnie na tym rachunku; szczegóły w materiale o spawaniu metali różnoimiennych.
- Ferryt w spoinie austenitycznej. Kilka procent ferrytu chroni przed pęknięciami gorącymi; zero ferrytu i zbyt dużo to dwa różne kłopoty.
- Napawanie. Warstwa buforowa istnieje po to, żeby obniżyć przetopienie — a jej sens widać dopiero na liczbach.
Częste pytania
Na ile dokładny jest ten wykres?
Daje obszar, nie liczbę. Schaeffler zbudował go w 1949 roku na spoinach łukowych ze stali nierdzewnych, a między liniami izoferrytowymi odczyt jest przedziałem — dlatego kalkulator podaje na przykład 5–10 %, a nie 7 %. Do dokładnej zawartości ferrytu w spoinie austenitycznej służy WRC-1992 albo ferrytoskop. Mocną stroną Schaefflera jest to, że obejmuje też obszar martenzytu, a to on rozstrzyga przy złączach różnoimiennych.
Skąd wziąć udziały materiałów w spoinie?
Z przetopienia, czyli udziału materiału rodzimego w spoinie. Zależy od procesu i parametrów: przy elektrodzie otulonej to zwykle 20–30 %, przy MAG 30–50 %, przy łuku krytym potrafi przekroczyć 60 %. Przy złączu różnoimiennym dzieli się je między obie strony, zwykle po połowie, a resztę stanowi spoiwo.
Schaeffler czy WRC-1992?
WRC-1992 jest nowszy i dokładniejszy dla stali austenitycznych i duplex, bo uwzględnia azot i miedź, a ferryt podaje jako Ferrite Number, nie procent. Schaeffler zostaje przydatny przy złączach różnoimiennych — obejmuje obszar martenzytyczny, którego wykres WRC nie pokrywa. Dlatego kalkulator liczy oba.
Aktualizacja: