Paslanmaz Çelik Kaynağı: 304, 316L, 303, 310, Martenzitik ve PH Kaliteler İçin Pratik Rehber

Paslanmaz çelik kaynağında sonuç dört değişkene bağlıdır: ana malzeme kalitesi, uygun dolgu teli, ısı girdisi ile pasolar arası sıcaklık ve kaynak sonrası yüzey temizliği. Östenitik 304 ve 316L ön tavsız ER308L ve ER316L ile kaynaklanır; martenzitik 420 ve 431 ön tav ve menevişleme ister; 17-4 PH çözeltiye alınmış hâlde kaynaklanıp bütün olarak yaşlandırılır; 303 ve 440M kaynağa uygun değildir.

Kalite bazlı özet tablo

Östenitik kaliteler: 304, 304L, 316, 316L

Temel kurallar

1. Dolgu her zaman L: ER308L ve ER316L düşük karbonludur; kaynak metalinde karbür çökelmesini önler.
2. Isı girdisini sınırlayın: 0,5–1,5 kJ/mm bandı yaygındır. Düşük ısı girdisi hem karbür çökelmesini hem çarpılmayı azaltır.
3. Pasolar arası ≤150 °C: El ile dokunulamayacak kadar sıcaksa bekleyin.
4. Koruyucu gaz: TIG için saf argon; MIG için Ar + %2 CO₂ veya Ar + %1–2 O₂. Kök tarafı argon ile korunur (purging); korunmayan kök oksitlenir ve korozyon direnci düşer.
5. Ferrit dengesi: ER308L ve ER316L kaynak metali %3–10 delta ferrit bırakacak şekilde formüle edilmiştir; bu ferrit sıcak çatlamayı önler. Tam östenitik kaynak metali istenen uygulamalarda (kriyojenik, manyetik olmayan) özel tel seçilir.

Hassaslaşma ve L kalite ilişkisi

Kalın kesit veya çok pasolu kaynakta ana malzeme 450–850 °C aralığında uzun kalır. Standart 304 ve 316'da bu, kaynak yanında taneler arası korozyona yol açabilir; çözüm düşük karbonlu 304L ve 316L kullanmaktır. Ayrıntı: 304 vs 304L ve 316 vs 316L.

Çarpılma

Östenitik paslanmazın ısıl genleşmesi karbon çeliğin yaklaşık 1,5 katı, ısıl iletkenliği ise üçte biri kadardır. Isı yerel kalır ve parça daha çok çarpılır. Önlemler: sık punta, simetrik kaynak sırası, bakır soğutma pabuçları, düşük ısı girdisi.

303: neden kaçınılır?

%0,15–0,35 kükürt, kaynak havuzunda düşük ergime noktalı demir ve nikel sülfürleri oluşturur; katılaşma sırasında tane sınırlarında sıvı film kalır ve dikiş çatlar. Zorunlu durumda yüksek ferritli ER312 dolgu, düşük ısı girdisi ve kısa dikişler kullanılır; sonuç ne mukavemet ne korozyon açısından 304 kaynağına denk gelir. Tasarım kaynak gerektiriyorsa 303 yerine 304 seçilir. Bkz. 303 ne zaman kullanılır.

310: yüksek nikelli kaynak

ER310 kaynak metali tamamen östenitiktir ve sıcak çatlamaya eğilimlidir. Dar, dışbükey pasolar; düşük ısı girdisi; krater doldurma; kalın kesitte çok paso ve pasolar arası 150 °C sınırı. Yüksek sıcaklık servisinde kaynak metalinin sigma faz oluşumu da ana malzemeye paraleldir; bkz. 310 ve tufallenme.

Martenzitik kaliteler: 420 ve 431

Bu kaliteler kaynak soğumasında sert ve gevrek martenzit oluşturur; hidrojen çatlağı riski yüksektir.

1. Ön tav 200–300 °C. Kalın kesitte üst sınıra yakın.
2. Dolgu seçimi: Aynı bileşim (ER410, ER410NiMo) kaynak sonrası menevişleme ile dayanımı korur; ER309L östenitik dolgu ise ısıl işlemsiz tok bir dikiş verir, dayanım düşer.
3. Kaynak sonrası hemen menevişleme: 420 için 650–750 °C, 431 için 600–650 °C; 400–600 °C aralığından kaçınılır (menevişleme gevrekliği).
4. Hidrojen kontrolü: Kuru elektrot, temiz yüzey, düşük hidrojenli sarf.

Isıl işlem ayrıntıları için martenzitik seçim rehberi.

PH kaliteler: 17-4 PH, 15-5 PH, PH 13-8 Mo

Kaynak çözeltiye alınmış (Condition A) hâlde yapılır. Dolgu aynı bileşimdir (17-4 PH için ER630 / AMS 5826). Kaynak sonrası bütün parça yaşlandırılır; böylece kaynak metali, ısıdan etkilenen bölge ve ana malzeme aynı koşula gelir. İsteğe bağlı olarak kaynak sonrası yeniden çözeltiye alma + yaşlandırma en homojen sonucu verir. Yaşlandırılmış parça kaynaklanırsa dikiş çevresinde yumuşama olur ve yeniden tam ısıl işlem gerekir. Koşul tablosu: 17-4 PH ısıl işlem.

Kaynak sonrası yüzey

Kaynak renklenmesi (heat tint), kromca fakirleşmiş ince bir oksit tabakasıdır ve çukurcuk başlangıç noktasıdır. Giderme yöntemleri:

Ayrıntı: pasivasyon ve yüzey bakımı.

Adım adım kaynak planı

1. Ana malzeme kalitesini sertifikadan doğrulayın (bkz. EN 10204).
2. Tabloya göre dolgu, ön tav ve pasolar arası sıcaklığı belirleyin.
3. Kaynak ağzını yağ, boya ve karbon çeliği kalıntısından temizleyin; paslanmaz için ayrı takım kullanın.
4. Kök tarafını argonla koruyun.
5. Kaynak sonrası ısıl işlem gerekiyorsa (martenzitik, PH) kaynaktan hemen sonra uygulayın.
6. Renklenmeyi giderin ve pasivasyon yapın.
7. Kritik uygulamada WPS/PQR (EN ISO 15614-1) ve kaynakçı sertifikası (EN ISO 9606-1) dosyaya eklenir.

Kaynak için uygun kalite ve ölçüde malzeme teklifi: form. Ağırlık: hesaplayıcı.

Özet

Östenitik kaliteler ön tavsız, L dolgu teliyle ve pasolar arası 150 °C sınırıyla kaynaklanır. Martenzitik 420 ve 431 ön tav ve menevişleme, PH kaliteler Condition A'da kaynak ve bütün yaşlandırma gerektirir. 303 ve 440M kaynaklı tasarımın dışında tutulur. Her durumda kaynak sonrası renk giderme ve pasivasyon, korozyon direncinin kaynak öncesi seviyeye dönmesini sağlar.