Неръждаемата стомана не е непременно трудна за работа, но заваряването ѝ изисква специално внимание към детайлите. Тя не разсейва топлината като меката стомана или алуминия и може да загуби част от корозионната си устойчивост, ако я нагреете твърде много. Най-добрите практики помагат за поддържане на корозионната ѝ устойчивост. Изображение: Miller Electric
Устойчивостта на корозия на неръждаемата стомана я прави привлекателен избор за много критични приложения в тръбите, включително хранително-вкусовата промишленост с висока чистота, фармацевтичната промишленост, производството на съдове под налягане и нефтохимическата промишленост. Този материал обаче не разсейва топлината като меката стомана или алуминий, а неправилното заваряване може да намали устойчивостта му на корозия. Прилагането на твърде много топлина и използването на грешен добавъчен метал са два виновника.
Спазването на някои от най-добрите практики за заваряване на неръждаема стомана може да помогне за подобряване на резултатите и да гарантира, че корозионната устойчивост на метала се поддържа. Освен това, модернизирането на процеса на заваряване може да увеличи производителността, без да се жертва качеството.
При заваряване на неръждаема стомана, изборът на добавъчен метал е от решаващо значение за контролиране на съдържанието на въглерод. Добавъчните метали, използвани за заваряване на тръби от неръждаема стомана, трябва да подобряват заваръчните характеристики и да са подходящи за приложението.
Търсете пълнители с обозначение „L“, като например ER308L, тъй като те осигуряват по-ниско максимално съдържание на въглерод, което спомага за поддържане на устойчивост на корозия в нисковъглеродните сплави от неръждаема стомана. Заваряването на нисковъглероден основен метал със стандартни пълнители увеличава съдържанието на въглерод в заваръчния шев, увеличавайки риска от корозия. Избягвайте пълнители с обозначение „H“, тъй като те осигуряват по-високо съдържание на въглерод и са предназначени за приложения, изискващи по-висока якост при повишени температури.
При заваряване на неръждаема стомана е важно да се избере добавъчен метал с ниски нива на следи (известни още като примеси) от тези елементи. Това са остатъчни елементи в суровините, използвани за производството на добавъчни метали, включително антимон, арсен, фосфор и сяра. Те могат значително да повлияят на корозионната устойчивост на материала.
Тъй като неръждаемата стомана е много чувствителна към топлина, подготовката на съединението и правилното сглобяване са ключови за контролиране на топлината, за да се запазят свойствата на материала. Пролуките между частите или неравномерното им сглобяване изискват горелката да остане на едно място по-дълго и е необходим повече добавъчен метал, за да се запълнят тези пролуки. Това може да доведе до натрупване на топлина в засегнатата зона, което може да доведе до прегряване на детайла. Лошото сглобяване може също да затрудни преодоляването на пролуката и постигането на необходимото проникване на заваръчния шев. Внимавайте частите да съвпаднат възможно най-точно с неръждаемата стомана.
Чистотата на този материал също е много важна. Много малки количества замърсители или мръсотия в заварените съединения могат да причинят дефекти, които намаляват здравината и устойчивостта на корозия на крайния продукт. За почистване на основата преди заваряване използвайте специална четка от неръждаема стомана, която не е била използвана върху въглеродна стомана или алуминий.
При неръждаемата стомана, сенсибилизирането е основната причина за загуба на корозионна устойчивост. Това може да се случи, когато температурата на заваряване и скоростта на охлаждане се колебаят твърде много, което води до промяна в микроструктурата на материала.
Тази външна заварка на тръба от неръждаема стомана, заварена с помощта на GMAW и контролирано отлагане на метал (RMD) без промиване на корена, е подобна по външен вид и качество на заваръчните шевове с обратно промиване GTAW.
Ключова част от корозионната устойчивост на неръждаемата стомана е хромовият оксид. Но ако съдържанието на въглерод в заваръчния шев е твърде високо, се образува хромов карбид. Той свързва хрома и предотвратява образуването на желания хромов оксид, който придава на неръждаемата стомана нейната корозионна устойчивост. Ако няма достатъчно хромов оксид, материалът няма да има желаните свойства и ще възникне корозия.
Предотвратяването на сенсибилизацията се свежда до избора на пълнител и контрол на вложената топлина. Както бе споменато по-рано, важно е да се избере пълнител с ниско съдържание на въглерод при заваряване на неръждаема стомана. Понякога обаче е необходим въглерод, за да се осигури якост за определени приложения. Контролът на температурата е особено важен, когато нисковъглеродните пълнители не са подходящи.
Минимизирайте времето, през което заварката и зоната, засегната от топлина, остават при повишени температури, обикновено от 950 до 1500 градуса по Фаренхайт (от 500 до 800 градуса по Целзий). Колкото по-малко време прекарва запояването в този диапазон, толкова по-малко топлина генерира. Винаги проверявайте и наблюдавайте междупреходната температура по време на процеса на запояване.
Друг вариант е използването на пълнителни метали с легиращи компоненти като титан и ниобий, за да се предотврати образуването на хромов карбид. Тъй като тези компоненти също влияят върху якостта и жилавостта, тези пълнителни метали не могат да се използват във всички приложения.
Волфрамовото дъгово заваряване (GTAW) е традиционен метод за заваряване на тръби от неръждаема стомана. Това обикновено изисква обратно продухване с аргон, за да се предотврати окисляването на долната страна на заваръчния шев. Използването на процеси за заваряване с тел в тръби от неръждаема стомана обаче става все по-често срещано. В тези случаи е важно да се разбере как различните защитни газове влияят върху корозионната устойчивост на материала.
При заваряване на неръждаема стомана с помощта на газова дъгова заварка (GMAW) традиционно се използват аргон и въглероден диоксид, смес от аргон и кислород или тригазова смес (хелий, аргон и въглероден диоксид). Обикновено тези смеси съдържат предимно аргон или хелий и по-малко от 5% въглероден диоксид, тъй като въглеродният диоксид доставя въглерод в заваръчната вана и увеличава риска от сенсибилизация. Чистият аргон не се препоръчва за GMAW върху неръждаема стомана.
Сърцевата тел за неръждаема стомана е предназначена за работа с традиционна смес от 75% аргон и 25% въглероден диоксид. Флюсът съдържа съставки, предназначени да предотвратят замърсяването на заваръчния шев с въглерод от защитния газ.
С развитието на GMAW процесите, те улесниха заваряването на тръби и тръби от неръждаема стомана. Въпреки че някои приложения все още може да изискват GTAW процеси, усъвършенстваните процеси за обработка на тел могат да осигурят подобно качество и по-висока производителност в много приложения с неръждаема стомана.
Заварките от неръждаема стомана с вътрешен диаметър, направени с GMAW RMD, са сходни по качество и външен вид със съответните заварки от външен диаметър.
Коренният проход, използващ модифициран процес на GMAW с късо съединение, като например контролирано метално отлагане на Милър (RMD), елиминира обратното промиване при някои аустенитни неръждаеми стомани. Коренният проход RMD може да бъде последван от импулсно GMAW или флюсово дъгово заваряване за запълване и затваряне, промяна, която спестява време и пари в сравнение с обратното промиване на GTAW, особено при тръби с по-голям диаметър.
RMD използва прецизно контролиран пренос на метал чрез късо съединение, за да създаде тиха и стабилна дъга и заваръчна вана. Това води до по-малка вероятност от студено заваряване или липса на топене, по-малко пръски и по-добро качество на заваръчния проход в тръбата. Прецизно контролираният пренос на метал осигурява и равномерно отлагане на капките и по-лесен контрол на заваръчната вана, а оттам и на вложената топлина и скоростта на заваряване.
Нетрадиционните процеси могат да подобрят производителността на заваряването. При използване на RMD скоростта на заваряване може да бъде от 6 до 12 инча/мин. Тъй като процесът подобрява производителността без допълнително нагряване на частите, той помага за поддържане на свойствата и устойчивостта на корозия на неръждаемата стомана. Намаляването на вложената топлина в процеса също помага за контролиране на деформацията на основата.
Този импулсен GMAW процес осигурява по-къси дължини на дъгата, по-тесни конуси на дъгата и по-малко вложена топлина в сравнение с конвенционалния импулсен пулверизиращ трансфер. Тъй като процесът е затворен, дрейфът на дъгата и колебанията в разстоянието между върха и детайла са практически елиминирани. Това опростява управлението на заваръчната вана със и без заваряване на място. И накрая, комбинацията от импулсен GMAW за запълване и затваряне на заваръчните шевове с RMD за коренови шевове позволява използването на една тел и един газ за процедурата на заваряване, намалявайки времето за смяна на процеса.
Tube & Pipe Journal 于1990 年成为第一本致力于为金属管材行业服务的杂志。 Списание за тръби и тръбопроводи, 1990 г. Tube & Pipe Journal стана първият журнал, посветен на индустрията за метални тръби през 1990 г. Tube & Pipe Journal става първото списание, посветено на индустрията за метални тръби през 1990 г.Днес това остава единственото индустриално издание в Северна Америка и се е превърнало в най-доверен източник на информация за професионалистите в тръбната индустрия.
Сега с пълен достъп до дигиталното издание на The FABRICATOR, лесен достъп до ценни индустриални ресурси.
Дигиталното издание на The Tube & Pipe Journal вече е напълно достъпно, осигурявайки лесен достъп до ценни индустриални ресурси.
Получете пълен дигитален достъп до списанието STAMPING, което представя най-новите технологии, най-добри практики и новини от индустрията за пазара на щамповане на метали.
Сега с пълен дигитален достъп до The Fabricator en Español, имате лесен достъп до ценни индустриални ресурси.