ステンレス鋼（ステンレス鋼）ステンレス酸耐性鋼の略称で、空気、蒸気、水などの弱い腐食性媒体に耐えたり、ステンレスの性質を持った鋼種をステンレス鋼と呼びます。
用語 "ステンレス鋼「」とは、単に1種類のステンレス鋼を指すのではなく、特定の用途分野で優れた性能を発揮する100種類以上の工業用ステンレス鋼を指します。
これらはすべて 17 ～ 22% のクロムを含み、より優れた鋼種にはニッケルも含まれています。モリブデンを添加すると、大気腐食、特に塩化物を含む雰囲気での耐腐食性がさらに向上します。
一。ステンレス鋼の分類
1. ステンレス鋼・耐酸鋼とは何ですか?
回答：ステンレス鋼とは、ステンレス耐酸鋼の略称で、空気、蒸気、水などの弱い腐食性媒体に耐性のある、またはステンレス鋼を持っています。腐食した鋼種は耐酸鋼と呼ばれます。
両者の化学組成の違いにより、耐食性が異なります。通常のステンレス鋼は一般に化学媒体の腐食に対して耐性がありませんが、耐酸鋼は一般にステンレスです。
2. ステンレス鋼の分類方法は?
回答：組織状態に応じて、マルテンサイト鋼、フェライト鋼、オーステナイト鋼、オーステナイトフェライト（二相）ステンレス鋼、析出硬化型ステンレス鋼に分類できます。
(1) マルテンサイト鋼：強度は高いが、塑性や溶接性に劣る。
一般的に使用されるマルテンサイト系ステンレス鋼のグレードは 1Cr13、3Cr13 などです。炭素含有量が高いため、高強度、高硬度、耐摩耗性を備えていますが、耐食性がやや劣っており、高い機械的特性や高強度の用途に使用されます。耐食性。バネ、蒸気タービンブレード、油圧プレスバルブなどの一部の汎用部品が必要となります。
焼き入れ・焼き戻しを行った後に使用され、鍛造・プレス加工後には焼鈍が必要となります。
(2) フェライト鋼: クロム 15% ～ 30%。クロム含有量の増加とともに耐食性、靭性、溶接性が向上し、塩化物応力腐食に対する耐性は他のタイプのステンレス鋼（Cr17、Cr17Mo2Ti、Cr25、Cr25Mo3Ti、Cr28など）よりも優れています。
クロム含有量が多いため、耐食性と耐酸化性は比較的良好ですが、機械的特性と加工特性は劣ります。応力の少ない耐酸構造物や耐酸化鋼として主に使用されます。
このタイプの鋼は、大気、硝酸、塩水の腐食に耐えることができ、良好な高温耐酸化性と小さな熱膨張係数を備えています。硝酸や食品工場の設備に使用されており、ガスタービン部品などの高温で動作する部品の製造にも使用されます。
(3) オーステナイト鋼：クロムを18％以上含み、ニッケル約8％と少量のモリブデン、チタン、窒素などを含みます。全体的な性能が優れており、さまざまな媒体による腐食に耐性があります。
一般に、溶体化処理が採用されます。つまり、鋼を1050〜1150℃に加熱し、その後水冷または空冷して単相のオーステナイト組織を取得します。
(4) オーステナイト・フェライト系（二相）ステンレス鋼：オーステナイト系とフェライト系ステンレス鋼の両方の長所を持ち、超塑性を有します。オーステナイトとフェライトはそれぞれステンレス鋼の約半分を占めます。
低Ｃ量の場合、Ｃｒ含有量は１８％〜２８％、Ｎｉ含有量は３％〜１０％である。一部の鋼には、Mo、Cu、Si、Nb、Ti、N などの合金元素も含まれています。
このタイプの鋼は、オーステナイト系ステンレス鋼とフェライト系ステンレス鋼の両方の特性を備えています。フェライトと比較して、可塑性と靭性が高く、室温脆性がなく、鉄を維持しながら耐粒界腐食性と溶接性が大幅に向上します。 本体のステンレス鋼は475℃で脆くなり、熱伝導率が高く、超塑性の特性を持ちます。 。
オーステナイト系ステンレス鋼と比較して強度が高く、耐粒界腐食性や耐塩化物応力腐食性が大幅に向上します。二相ステンレス鋼は耐孔食性に優れ、省ニッケルステンレス鋼でもあります。
(5) 析出硬化型ステンレス鋼：マトリックスはオーステナイトまたはマルテンサイトであり、析出硬化型ステンレス鋼の一般的なグレードは 04Cr13Ni8Mo2Al などです。析出硬化（時効硬化とも呼ばれる）により硬化（強化）できるステンレス鋼です。
組成により、クロムステンレス鋼、クロムニッケルステンレス鋼、クロムマンガン窒素ステンレス鋼に分けられます。
(1) クロムステンレス鋼は、一定の耐食性（酸化酸、有機酸、キャビテーション）、耐熱性、耐摩耗性を有しており、発電所、化学、石油などの設備材料として一般的に使用されています。ただし溶接性が悪く、溶接工程や熱処理条件に注意が必要です。
(2) クロムニッケルステンレス鋼は溶接時に繰り返し加熱されるため炭化物が析出し、耐食性や機械的性質が低下します。
(3) クロムマンガン系ステンレス鋼は、強度、延性、靱性、成形性、溶接性、耐摩耗性、耐食性に優れています。
二．ステンレス溶接の難題と材料・設備の使い方紹介
1. ステンレスの溶接はなぜ難しいのですか?
回答: (1) ステンレス鋼の熱感受性は比較的強く、450 ～ 850 °C の温度範囲での滞留時間がわずかに長く、溶接部および熱影響部の耐食性が著しく低下します。
(2) 熱亀裂が発生しやすい。
(3) 保護が不十分で、高温での酸化が激しい。
(4) 線膨張係数が大きく、大きな溶接変形が生じやすい。
2. オーステナイト系ステンレス鋼の溶接に有効な技術的手段は何ですか?
回答: (1) 母材の化学組成に従って溶接材料を厳密に選択します。
(2) 小さな電流で高速溶接し、小さなラインエネルギーで入熱を低減します。
(3) 細径溶接ワイヤ、溶接棒、スイングなし、多層多パス溶接。
(4) 溶接シームと熱影響部を強制冷却して、450 ～ 850 °C での滞留時間を短縮します。
(5) TIG 溶接の裏側のアルゴン保護。
(6) 腐食性媒体と接触する溶接部は最終的に溶接されます。
(7) 溶接シームおよび熱影響部の不動態化処理。
3. オーステナイト系ステンレス鋼、炭素鋼、低合金鋼の溶接（異種鋼溶接）に 25-13 シリーズ溶接ワイヤと電極を選択する必要があるのはなぜですか?
回答：オーステナイト系ステンレス鋼と炭素鋼および低合金鋼を接続する異種鋼溶接継手を溶接する場合、溶着金属には25-13シリーズ溶接ワイヤ（309、309L）および溶接棒（オーステナイト312、オーステナイト307など）を使用する必要があります。
他のステンレス鋼溶接材料を使用した場合、炭素鋼および低合金鋼側の溶融線にマルテンサイト組織や低温割れが発生します。
4. ソリッドステンレス鋼溶接ワイヤが 98%Ar+2%O2 シールドガスを使用するのはなぜですか?
回答: 固体ステンレス鋼ワイヤの MIG 溶接中に、シールドに純粋なアルゴン ガスが使用されると、溶融池の表面張力が高く、溶接の形成が不十分になり、「ザトウクジラ」の溶接形状が表示されます。1～2%の酸素を添加すると溶融池の表面張力が下がり、溶接部が滑らかで美しい仕上がりになります。
5. ソリッドステンレス溶接ワイヤ MIG 溶接の表面が黒くなるのはなぜですか?この問題を解決するにはどうすればよいでしょうか?
回答: ソリッドステンレス鋼溶接ワイヤの MIG 溶接速度は比較的速い (30 ～ 60cm/min)。保護ガス ノズルが前方の溶融池領域まで到達したとき、溶接シームは依然として赤熱した高温状態にあり、空気によって容易に酸化され、表面に酸化物が形成されます。溶接部分は黒くなっています。酸洗い不動態化法は黒皮を除去し、ステンレス鋼本来の表面の色を復元します。
6. ジェット遷移とスパッタフリー溶接を実現するために、固体ステンレス鋼溶接ワイヤにパルス電源を使用する必要があるのはなぜですか?
回答: ソリッドステンレス鋼ワイヤ MIG 溶接の場合、φ1.2 溶接ワイヤ、電流 I ≧ 260 ~ 280A の場合、ジェット遷移を実現できます。この値未満では液滴が短絡遷移し、スパッタが大きいため、通常は推奨されません。
パルス付き MIG 電源を使用することによってのみ、パルス溶滴が小さい仕様から大きい仕様 (ワイヤ径に応じて最小値または最大値を選択) に移行し、スパッタのない溶接が可能になります。
7. フラックス入りステンレス鋼溶接ワイヤがパルス電源ではなく CO2 ガスで保護されているのはなぜですか?
回答: 現在一般的に使用されているフラックス入りステンレス鋼溶接ワイヤ (308、309 など) では、溶接ワイヤ内の溶接フラックス配合は、CO2 ガスの保護下での溶接化学冶金反応に従って開発されているため、一般的にパルスアーク溶接電源は不要です（パルス付き電源は基本的に混合ガスを使用する必要があります）。事前に溶滴転移に入りたい場合は、パルス電源や従来のガスシールド溶接モデルを使用することもできます。混合ガス溶接です。
投稿日時: 2023 年 3 月 24 日