CN Thermanit 20/25 CU: Metalurgiczne wyzwania i praktyka spawania stali 904L

Stal super-austenityczna typu 904L (1.4539) to materiał, który w hierarchii odporności korozyjnej stoi tuż pod stopami niklu. Jej spawanie przy użyciu spoiwa CN Thermanit 20/25 CU (klasy ER385) to proces wymagający zrozumienia zjawisk zachodzących na granicy faz. W Spawlab.pl nie tylko dostarczamy to spoiwo, ale jako autoryzowany serwis marek premium, wspieramy technologicznie procesy, w których błąd o milimetr może kosztować dziesiątki tysięcy złotych w późniejszych naprawach gwarancyjnych.

Metalurgia „czystego austenitu” – dlaczego to takie trudne?

Większość spawaczy przyzwyczajona jest do stali 304 czy 316, gdzie w spoinie celowo utrzymuje się kilka procent ferrytu delta (zwykle 3–8 FN). Ferryt działa tam jak „gąbka” na zanieczyszczenia (siarkę i fosfor), zapobiegając pękaniu na gorąco. CN Thermanit 20/25 CU jest jednak spoiwem w pełni austenitycznym (0 FN).

Brak ferrytu oznacza, że podczas krzepnięcia jeziorka spawalniczego, zanieczyszczenia wypychane są na granice ziaren, tworząc niskotopliwe powłoki, które pod wpływem skurczu pękają. Dlatego Thermanit charakteryzuje się ekstremalną czystością metalurgiczną – zawartość P i S jest tu redukowana do absolutnego minimum (często poniżej 0,015%), co jest technologicznym majstersztykiem koncernu voestalpine Böhler Welding.

Najważniejsze funkcje i parametry – „Diabeł tkwi w cieple”

Kluczem do sukcesu przy pracy z tym spoiwem jest rygorystyczne przestrzeganie zasady niskiego ciepła wprowadzonego.

1. Energia liniowa i temperatura międzyściegowa

Zalecamy utrzymywanie energii liniowej na poziomie maksymalnie 1,2 - 1,5 kJ/mm. Przekroczenie tych wartości przy stali 904L prowadzi do rozrostu ziarna i wydzielania fazy sigma.

• Ciekawostka: Faza sigma to twarde, kruche wydzielenie międzymetaliczne, które drastycznie obniża udarność. Spoina może wyglądać idealnie, ale pod wpływem uderzenia lub naprężenia pęknie jak szkło.

• Zasada 150°C: Temperatura międzyściegowa musi być monitorowana. W Spawlab.pl doradzamy stosowanie pirometrów lub kredek termicznych – jeśli element jest cieplejszy niż 150°C, spawacz musi przerwać pracę.

2. Rola miedzi i molibdenu

Thermanit zawiera ok. 1,5% Cu i 4,5–5% Mo. Miedź w tym stopie nie jest ozdobą – w środowisku kwasu siarkowego (H2SO4) osadza się ona na powierzchni metalu w postaci cienkiej warstwy metalicznej, która hamuje reakcję korozyjną. Z kolei wysoki molibden podnosi współczynnik PREN (Pitting Resistance Equivalent Number) powyżej 34, co pozwala na bezpieczną pracę w wodzie morskiej.

Dobór pod zastosowanie: TIG vs MIG

• Metoda TIG (GTAW): Pręty Thermanit 20/25 CU o średnicach 1.6–2.4 mm to standard przy warstwach graniowych. Ważna uwaga: Konieczne jest stosowanie soczewek gazowych i gazu o czystości min. 4.8 (99,998% Argonu). Brak formowania grani (poduszki gazowej) przy stali 904L skutkuje natychmiastowym „wypaleniem” chromu i utratą odporności korozyjnej od spodu.

• Metoda MIG/MAG (GMAW): Tutaj zalecamy wyłącznie łuk pulsacyjny. Maszyny takie jak Migatronic Sigma Select czy najnowsze inwertery GYS posiadają dedykowane programy pod drut ER385. Puls pozwala na uzyskanie głębokiego wtopienia przy znacznie niższym prądzie średnim, co chroni strukturę austenitu przed przegrzaniem.

Błędy i diagnostyka: Jak rozpoznać problem?

Ciekawostka techniczna: Thermanit 20/25 CU ma wyższy współczynnik rozszerzalności cieplnej niż stale ferrytyczne. Oznacza to, że podczas spawania złączy różnoimiennych (np. 904L do zwykłej stali czarnej), naprężenia wewnętrzne będą ogromne. W takich przypadkach często stosuje się „masłowanie” (buttering) krawędzi stali czarnej przed wykonaniem właściwego złącza.

Serwis i eksploatacja: Sprzęt pod lupą

Uchwyty spawalnicze przy pracy z tym drutem muszą być zawsze czyste. Nawet śladowa ilość opiłków stali węglowej w prowadniku (teflonowym!) może zainicjować korozję wżerową w gotowym zbiorniku. Jeśli planujesz przejście na spawanie super-austenityczne, Twój sprzęt musi być w 100% sprawny. Nasz serwis Migatronic oraz serwis GYS specjalizują się w przygotowaniu maszyn do tak rygorystycznych zadań.

Co kupić: Nowe vs Używane (500 sztuk na stanie)

Przy spawaniu drutem za 300–500 zł/kg nie ma miejsca na niestabilny łuk.

1. Nowe maszyny: Wybierz Migatronic lub voestalpine Böhler Welding dla pełnej kontroli cyfrowej i logowania parametrów (ważne przy audytach ISO/ASME).

2. Używane maszyny: W Spawlab posiadamy ponad 500 używanych spawarek premium. Dla procesów ER385 wybieramy modele z doskonałym pulsem, które serwisujemy pod kątem stabilności napięciowej. To oszczędność rzędu 40–60% przy zachowaniu najwyższej jakości spoiny.

Checklista zakupowa eksperta:

• [ ] Certyfikat 3.1: Czy partia drutu Thermanit posiada pełny skład chemiczny na papierze?

• [ ] Gazy: Czy masz zapas Argonu 5.0 lub mieszanki M12 (Ar + 2\ CO2)?

• [ ] Chłodzenie: Czy uchwyt MIG jest chłodzony cieczą? (Przy ER385 stabilność temperatury końcówki prądowej jest kluczowa).

• [ ] BHP: Czy przyłbica posiada filtr min. 11-13? Łuk przy pulsacyjnym spawaniu 904L jest wyjątkowo intensywny.

FAQ – Krótkie i techniczne

1. Czy Thermanit 20/25 CU jest magnetyczny? Nie, w pełni austenityczne stopiwo jest niemagnetyczne (1,01 \mu). Można to wykorzystać do sprawdzenia, czy spoina nie została nadmiernie wymieszana z materiałem rodzimym (np. stalą czarną).

2. Czy można spawać bez gazu formującego? Nigdy. Brak formowania grani przy stali 904L to gwarantowana reklamacja i korozja międzykrystaliczna po kilku miesiącach eksploatacji.

3. Jaka jest twardość spoiny? Typowo ok. 160–200 HV. Materiał jest stosunkowo miękki, ale bardzo ciągliwy.

Potrzebujesz szczegółowej instrukcji WPS pod to spoiwo? Skontaktuj się z naszym technologiem – dobierzemy parametry pod Twoją konkretną aplikację.