Хромовий і нікелевий еквівалент з урахуванням розбавлення
У шва не склад присадки: це суміш присадки з підплавленими основними металами. Калькулятор рахує цю суміш, виводить із неї еквіваленти Cr і Ni та ставить точку на діаграмі Шеффлера — одразу видно, у яку область потрапить ваш шов.
Формули
Шеффлер:
Cr-екв = Cr + Mo + 1,5·Si + 0,5·Nb
Ni-екв = Ni + 30·C + 0,5·Mn
WRC-1992:
Cr-екв = Cr + Mo + 0,7·Nb
Ni-екв = Ni + 35·C + 20·N + 0,25·Cu
Вуглець важить у цих формулах утридцятеро більше за нікель — і в цьому вся суть. Десята частка відсотка вуглецю зсуває точку на три одиниці вгору, тобто на стільки ж, що й три відсотки нікелю. Тому, зварюючи нелеговану сталь нержавіючою присадкою, дивитися треба не на хром, а на те, скільки вуглецю принесе основний метал.
Розбавлення
Склад шва — це середнє, зважене за частками. У однорідного з’єднання доданків два: основний метал і присадка. У різнорідного три, і саме тут усний рахунок починає підводити.
Значення за замовчуванням у калькуляторі — це саме він: 304 з одного боку, S235 з іншого, присадка 309L, частка кожного основного металу 25 %. У 309L підвищені хром і нікель не випадково: надлишок потрібен, щоб після розбавлення вуглецевою сталлю шов не звалився в мартенситну область. Підставте замість 309L звичайну 308L і подивіться, як упадуть обидва еквіваленти.
Де це потрібно
- Різнорідні з’єднання. Добір присадки до пари нержавійка — вуглецева сталь стоїть саме на цьому розрахунку; подробиці в матеріалі про зварювання різнорідних металів.
- Ферит в аустенітному шві. Кілька відсотків фериту захищають від гарячих тріщин; нуль фериту й забагато — дві різні біди.
- Наплавлення. Буферний шар існує для того, щоб знизити розбавлення, — і сенс його видно лише на числах.
Часті питання
Наскільки точна ця діаграма?
Вона дає область, а не число. Шеффлер побудував її 1949 року на дугових швах нержавіючих сталей, і між ізоферитними лініями відлік виходить вилкою — тому калькулятор і пише, наприклад, 5–10 %, а не 7 %. Точний вміст фериту в аустенітному шві беруть за WRC-1992 або міряють феритометром. Сильна сторона Шеффлера в іншому: він охоплює й мартенситну область, а саме вона вирішує на різнорідних з’єднаннях.
Звідки взяти частки металів у шві?
З частки участі основного металу в шві. Вона залежить від процесу й режиму: при покритому електроді зазвичай 20–30 %, при MAG 30–50 %, під флюсом буває вище 60 %. У різнорідного з’єднання її ділять між двома боками, зазвичай порівну, а решта — присадка.
Шеффлер чи WRC-1992?
WRC-1992 новіший і точніший для аустенітних сталей і дуплексу, бо враховує азот і мідь, а ферит дає як Ferrite Number, а не у відсотках. Шеффлер лишається корисним на різнорідних з’єднаннях — він охоплює мартенситну область, якої на діаграмі WRC немає. Тому калькулятор рахує обидва.
Оновлено: