Неръждаемата стомана не е непременно трудна за обработка, но изисква специално внимание към детайла при заваряване.

Неръждаемата стомана не е непременно трудна за обработка, но изисква специално внимание към детайла при заваряване.Той не разсейва топлината като меката стомана или алуминий и губи част от устойчивостта си на корозия, ако стане твърде горещ.Най-добрите практики помагат да се запази устойчивостта му на корозия.Изображение: Miller Electric
Устойчивостта на корозия на неръждаемата стомана я прави привлекателен избор за много важни тръбопроводни приложения, включително храни и напитки с висока чистота, фармацевтични продукти, съдове под налягане и нефтохимикали.Този материал обаче не разсейва топлината като меката стомана или алуминий и неправилните техники на заваряване могат да намалят неговата устойчивост на корозия.Прилагането на твърде много топлина и използването на грешен добавъчен метал са два виновника.
Придържането към някои от най-добрите практики за заваряване на неръждаема стомана може да помогне за подобряване на резултатите и да гарантира запазване на корозионната устойчивост на метала.В допълнение, модернизирането на заваръчните процеси може да увеличи производителността, без да жертва качеството.
При заваряване на неръждаема стомана изборът на добавъчен метал е от решаващо значение за контролиране на въглеродното съдържание.Добавъчният метал, използван за заваряване на тръби от неръждаема стомана, трябва да подобри производителността на заваряване и да отговаря на изискванията за производителност.
Потърсете добавъчни метали с обозначение „L“, като ER308L, тъй като те осигуряват по-ниско максимално съдържание на въглерод, което спомага за поддържането на устойчивост на корозия в сплави от неръждаема стомана с ниско съдържание на въглерод.Заваряването на нисковъглеродни материали със стандартни добавъчни метали увеличава въглеродното съдържание на заваръчния шев и по този начин увеличава риска от корозия.Избягвайте „H“ добавъчни метали, тъй като те имат по-високо съдържание на въглерод и са предназначени за приложения, изискващи по-висока якост при повишени температури.
Когато заварявате неръждаема стомана, също е важно да изберете добавъчен метал с ниско съдържание на микроелементи (известен също като боклук).Това са остатъчни елементи от суровините, използвани за производството на добавъчни метали и включват антимон, арсен, фосфор и сяра.Те могат значително да повлияят на устойчивостта на корозия на материала.
Тъй като неръждаемата стомана е много чувствителна към входящата топлина, подготовката на фугите и правилното сглобяване играят ключова роля в управлението на топлината, за да се запазят свойствата на материала.Празнините между частите или неравномерното прилягане изискват горелката да остане на едно място по-дълго и е необходим повече метален добавка, за да се запълнят тези празнини.Това води до натрупване на топлина в засегнатата област, което води до прегряване на компонента.Неправилният монтаж също може да затрудни затварянето на празнините и постигането на необходимото проникване на заваръчния шев.Уверихме се, че частите се доближават възможно най-близо до неръждаемата стомана.
Чистотата на този материал също е много важна.Дори и най-малкото количество замърсители или мръсотия в заваръчния шев може да доведе до дефекти, които намаляват здравината и устойчивостта на корозия на крайния продукт.За да почистите основния метал преди заваряване, използвайте специална четка за неръждаема стомана, която не е използвана за въглеродна стомана или алуминий.
При неръждаемите стомани сенсибилизацията е основната причина за загуба на устойчивост на корозия.Това се случва, когато температурата на заваряване и скоростта на охлаждане варират твърде много, което води до промяна в микроструктурата на материала.
Тази външна заварка на тръба от неръждаема стомана беше заварена с GMAW и контролирано метално пръскане (RMD) и кореновата заварка не беше обратно промита и беше подобна на външен вид и качество на GTAW обратно промиване.
Ключова част от устойчивостта на корозия на неръждаемата стомана е хромният оксид.Но ако съдържанието на въглерод в заваръчния шев е твърде високо, се образуват хромни карбиди.Те свързват хрома и предотвратяват образуването на необходимия хромен оксид, което прави неръждаемата стомана устойчива на корозия.Без достатъчно хромен оксид материалът няма да има желаните свойства и ще се появи корозия.
Предотвратяването на сенсибилизацията се свежда до избор на добавъчен метал и контрол на входящата топлина.Както бе споменато по-рано, важно е да изберете добавъчен метал с ниско съдържание на въглерод при заваряване на неръждаема стомана.Понякога обаче е необходим въглерод, за да осигури здравина за определени приложения.Контролът на топлината е особено важен, когато нисковъглеродните добавъчни метали не са подходящи.
Намалете до минимум времето, през което заваръчният шев и HAZ са при високи температури, обикновено от 950 до 1500 градуса по Фаренхайт (500 до 800 градуса по Целзий).Колкото по-малко време прекарвате в запояване в този диапазон, толкова по-малко топлина ще генерирате.Винаги проверявайте и спазвайте температурата между преминаването в използваната заваръчна процедура.
Друга възможност е да се използват добавъчни метали с легиращи компоненти като титан и ниобий, за да се предотврати образуването на хромни карбиди.Тъй като тези компоненти също влияят на здравината и издръжливостта, тези добавъчни метали не могат да се използват във всички приложения.
Коренното заваряване чрез заваряване с газова волфрамова дъга (GTAW) е традиционен метод за заваряване на тръби от неръждаема стомана.Това обикновено изисква обратно продухване с аргон, за да се предотврати окисляването от долната страна на заваръчния шев.Въпреки това, за тръбите от неръждаема стомана, използването на процеси на заваряване с тел става все по-често срещано.В тези случаи е важно да се разбере как различните защитни газове влияят на устойчивостта на корозия на материала.
Заваряването с газова дъга (GMAW) на неръждаема стомана традиционно използва аргон и въглероден диоксид, смес от аргон и кислород или смес от три газа (хелий, аргон и въглероден диоксид).Обикновено тези смеси се състоят основно от аргон или хелий с по-малко от 5% въглероден диоксид, тъй като въглеродният диоксид може да въведе въглерод в разтопената баня и да увеличи риска от сенсибилизация.Чистият аргон не се препоръчва за GMAW неръждаема стомана.
Тел с сърцевина за неръждаема стомана е предназначен за използване с традиционна смес от 75% аргон и 25% въглероден диоксид.Флюсовете съдържат съставки, предназначени да предотвратят замърсяване на заваръчния шев с въглерод от защитния газ.
С развитието на GMAW процесите те улесниха заваряването на тръби и тръби от неръждаема стомана.Докато някои приложения все още може да изискват GTAW процес, усъвършенстваната обработка на тел може да осигури подобно качество и по-висока производителност в много приложения от неръждаема стомана.
ID заварките на неръждаема стомана, направени с GMAW RMD, са подобни по качество и външен вид на съответните външни заварки.
Коренните проходи, използващи модифициран GMAW процес на късо съединение, като контролираното отлагане на метал на Милър (RMD), елиминират обратното продухване в някои приложения на аустенитна неръждаема стомана.Коренният проход на RMD може да бъде последван от импулсно GMAW или електродъгово заваряване с флюсова сърцевина за запълване и затваряне на прохода, опция, която спестява време и пари в сравнение с GTAW с обратно промиване, особено при по-големи тръби.
RMD използва прецизно контролиран метален трансфер при късо съединение, за да създаде тиха, стабилна дъга и заваръчна вана.Това намалява вероятността от студени обиколки или несливане, намалява разпръскването и подобрява качеството на основата на тръбата.Прецизно контролираният трансфер на метал също така осигурява равномерно отлагане на капки и по-лесен контрол на заваръчната вана, като по този начин контролира входящата топлина и скоростта на заваряване.
Нетрадиционните процеси могат да подобрят производителността на заваряването.Скоростта на заваряване може да варира от 6 до 12 ipm при използване на RMD.Тъй като този процес подобрява производителността без допълнително нагряване на частта, той помага да се поддържа производителността и устойчивостта на корозия на неръждаемата стомана.Намаляването на входящата топлина в процеса също помага за контролиране на деформацията на субстрата.
Този импулсен GMAW процес предлага по-къси дължини на дъгата, по-тесни конуси на дъгата и по-малко входяща топлина в сравнение с конвенционалната импулсна струя.Тъй като процесът е затворен, отклонението на дъгата и колебанията в разстоянието от върха до работното място са практически елиминирани.Това опростява контрола на заваръчната вана както при заваряване на място, така и при заваряване извън работното място.И накрая, комбинацията от импулсен GMAW за запълване и затваряне на проходи с RMD за коренния проход позволява заваръчните процедури да се извършват с една тел и един газ, намалявайки времето за смяна на процеса.
Tube & Pipe Journal стартира през 1990 г. като първото списание, посветено на производството на метални тръби.Днес той остава единствената публикация в индустрията в Северна Америка и се превърна в най-доверения източник на информация за професионалистите в тръбите.
Вече е наличен пълен цифров достъп до FABRICATOR, осигуряващ лесен достъп до ценни индустриални ресурси.
Вече е наличен пълен цифров достъп до The Tube & Pipe Journal, осигуряващ лесен достъп до ценни ресурси за индустрията.
Насладете се на пълен цифров достъп до STAMPING Journal, списанието за пазара на метални щампования с най-новите технологични постижения, най-добри практики и новини от индустрията.
Вече е наличен пълен достъп до дигиталното издание на The Fabricator en Español, което осигурява лесен достъп до ценни индустриални ресурси.
Инструкторът по заваряване и художник Шон Флотман се присъедини към подкаста The Fabricator на FABTECH 2022 в Атланта за чат на живо...