Rustfrit stål er ikke nødvendigvis svært at arbejde med, men svejsning kræver omhyggelig opmærksomhed på detaljer. Det afleder ikke varme som blødt stål eller aluminium, og det kan miste noget af korrosionsbestandigheden, hvis du bruger for meget varme i det. Bedste praksis hjælper med at opretholde dets korrosionsbestandighed. Billede: Miller Electric
Rustfrit ståls korrosionsbestandighed gør det til et attraktivt valg til mange kritiske rørapplikationer, herunder fødevarer og drikkevarer med høj renhed, farmaceutiske applikationer, trykbeholdere og petrokemiske applikationer. Dette materiale afleder dog ikke varme som blødt stål eller aluminium, og forkert svejsning kan reducere dets korrosionsbestandighed. For meget varmetilførsel og brug af det forkerte tilsatsmateriale er to syndere.
At følge nogle bedste fremgangsmåder for svejsning af rustfrit stål kan hjælpe med at forbedre resultaterne og sikre, at metallet bevarer sin korrosionsbestandighed. Derudover kan opgradering af svejseprocessen give produktivitetsfordele uden at gå på kompromis med kvaliteten.
Ved svejsning af rustfrit stål er valg af tilsatsmateriale afgørende for at kontrollere kulstofindholdet. Tilsatsmaterialer, der anvendes til svejsning af rør i rustfrit stål, bør forbedre svejseegenskaberne og opfylde anvendelseskravene.
Kig efter tilsatsmaterialer med en "L"-betegnelse, såsom ER308L, da de har et lavere maksimalt kulstofindhold, der hjælper med at opretholde korrosionsbestandigheden af ​​rustfri stållegeringer med lavt kulstofindhold. Svejsning af et lavt kulstofindholds basismetal med standardtilsatsmaterialer øger kulstofindholdet i den svejsede samling, hvilket øger risikoen for korrosion. Undgå tilsatsmaterialer markeret med et "H", da disse har et højere kulstofindhold og er designet til applikationer, der kræver højere styrke ved forhøjede temperaturer.
Ved svejsning af rustfrit stål er det også vigtigt at vælge et tilsatsmateriale med lave sporniveauer (også kendt som urenheder) af grundstoffer. Disse er resterende grundstoffer i de råmaterialer, der bruges til at fremstille tilsatsmaterialer, herunder antimon, arsen, fosfor og svovl. De kan i høj grad påvirke materialets korrosionsbestandighed.
Da rustfrit stål er meget følsomt over for varmetilførsel, spiller forberedelse af samlinger og korrekt samling en nøglerolle i at kontrollere varmen for at bevare materialeegenskaberne. På grund af mellemrum mellem dele eller ujævn pasform skal brænderen forblive på ét sted længere, og der kræves mere tilsatsmateriale for at fylde disse mellemrum. Dette kan forårsage varmeophobning i det berørte område, hvilket kan overophede delen. Dårlig pasform kan også gøre det vanskeligere at bygge bro over mellemrummet og opnå den nødvendige svejseindtrængning. Sørg for, at delene passer så perfekt som muligt ind i det rustfri stål.
Renligheden af ​​dette materiale er også meget vigtig. Meget små mængder forurening eller snavs i svejsede samlinger kan forårsage defekter, der reducerer det endelige produkts styrke og korrosionsbestandighed. For at rengøre underlaget før svejsning skal du bruge en specialbørste i rustfrit stål, der ikke har været brugt på kulstofstål eller aluminium.
I rustfrit stål er sensibilisering hovedårsagen til tab af korrosionsbestandighed. Dette kan ske, når svejsetemperaturen og kølehastigheden svinger for meget, hvilket ændrer materialets mikrostruktur.
Denne OD-svejsning på rustfrit stålrør, svejset med GMAW og reguleret metalaflejring (RMD) uden tilbagespyling af rodstrengen, ligner i udseende og kvalitet svejsninger lavet med tilbagespylet GTAW.
En vigtig del af rustfrit ståls korrosionsbestandighed er kromoxid. Men hvis kulstofindholdet i svejsningen er for højt, vil der dannes kromkarbid. Disse binder krommet og forhindrer dannelsen af ​​det ønskede kromoxid, som giver rustfrit stål korrosionsbestandighed. Hvis der ikke er nok kromoxid, vil materialet ikke have de ønskede egenskaber, og der vil opstå korrosion.
Forebyggelse af sensibilisering afhænger af valg af tilsatsmateriale og kontrol af varmetilførsel. Som tidligere nævnt er det vigtigt at vælge et tilsatsmateriale med lavt kulstofindhold til svejsning af rustfrit stål. Kulstof er dog nogle gange nødvendigt for at give styrke til visse anvendelser. Varmekontrol er især vigtig, når tilsatsmaterialer med lavt kulstofindhold ikke er en mulighed.
Minimér den tid, svejsningen og den varmepåvirkede zone forbliver ved forhøjede temperaturer – typisk 950 til 1.500 grader Fahrenheit (500 til 800 grader Celsius). Jo mindre tid lodningen bruger i dette område, desto mindre varme genereres der. Kontroller og overhold altid mellemstrengstemperaturen i loddeproceduren.
En anden mulighed er at bruge tilsatsmetaller designet med legeringskomponenter som titanium og niobium for at forhindre dannelse af kromkarbid. Da disse komponenter også påvirker styrke og sejhed, kan disse tilsatsmetaller ikke anvendes i alle anvendelser.
Gaswolframbuesvejsning (GTAW) til rodstrengssvejsning er den traditionelle metode til svejsning af rustfrit stålrør. Dette kræver normalt tilbagespyling af argon for at forhindre oxidation på bagsiden af ​​svejsningen. Brugen af ​​trådsvejsningsprocesser i rustfrit stålrør bliver dog mere og mere almindelig. I disse anvendelser er det vigtigt at forstå, hvordan de forskellige beskyttelsesgasser påvirker materialets korrosionsbestandighed.
Ved svejsning af rustfrit stål ved hjælp af gasmetalbuesvejsning (GMAW) anvendes traditionelt argon og kuldioxid, en blanding af argon og oxygen eller en blanding af tre gasser (helium, argon og kuldioxid). Typisk indeholder disse blandinger hovedsageligt argon eller helium og mindre end 5% kuldioxid, da kuldioxid tilfører kulstof til smeltebadet og øger risikoen for sensibilisering. Ren argon anbefales ikke til GMAW på rustfrit stål.
Flussmiddelfyldt tråd til rustfrit stål er designet til at blive brugt med en traditionel blanding af 75% argon og 25% kuldioxid. Flusmiddel indeholder ingredienser, der er designet til at forhindre kulstof fra beskyttelsesgassen i at forurene svejsningen.
Efterhånden som GMAW-processerne har udviklet sig, har de forenklet svejsningen af ​​rør i rustfrit stål. Mens nogle anvendelser stadig kræver GTAW-processer, kan avancerede trådprocesser give lignende kvalitet og højere produktivitet i mange applikationer i rustfrit stål.
ID-svejsninger i rustfrit stål lavet med GMAW RMD har samme kvalitet og udseende som tilsvarende OD-svejsninger.
Rodstrengen, der bruger en modificeret kortslutnings-GMAW-proces, såsom Millers regulerede metalaflejringsproces (RMD), eliminerer tilbagespyling i nogle applikationer med austenitisk rustfrit stål. RMD-rodstrengen kan efterfølges af pulseret GMAW- eller fluxkernesvejsning med fyldnings- og hættestrenge - en ændring, der sparer tid og penge sammenlignet med at bruge GTAW med tilbagespyling, især på større rør.
RMD bruger præcist styret kortslutningsmetaloverførsel til at producere en rolig, stabil lysbue og svejsebad. Dette giver mindre risiko for kolde overlap eller manglende smeltning, mindre sprøjt og en rørstreng af højere kvalitet. Præcis styret metaloverførsel giver også ensartet dråbeaflejring og nemmere kontrol af svejsebadet og dermed varmetilførsel og svejsehastighed.
Ukonventionelle processer kan øge svejseproduktiviteten. Ved brug af en RMD kan svejsehastigheden være 6 til 12 tommer/min. Fordi processen øger produktiviteten uden yderligere opvarmning af delene, hjælper den med at bevare egenskaberne og korrosionsbestandigheden af ​​rustfrit stål. Den reducerede varmetilførsel i processen hjælper også med at kontrollere deformation af substratet.
Denne pulserede GMAW-proces giver kortere buelængder, smallere buekegler og mindre varmetilførsel end konventionel sprøjtepulsoverførsel. Da processen er lukket, elimineres buedrift og variationer i afstanden mellem spids og emne stort set. Dette giver nemmere kontrol af svejsningspøl til svejsning på stedet og forkert svejsning. Endelig gør koblingen af ​​pulseret GMAW til fyldnings- og kappeperle med RMD til rodperle det muligt at udføre svejseproceduren med én tråd og én gas, hvilket eliminerer processkiftetider.
Tube & Pipe Journal blev det første magasin dedikeret til metalrørsindustrien i 1990. I dag er det stadig den eneste publikation i Nordamerika dedikeret til industrien og er blevet den mest pålidelige informationskilde for rørfagfolk.
Nu med fuld adgang til den digitale udgave af The FABRICATOR, nem adgang til værdifulde ressourcer i branchen.
Den digitale udgave af The Tube & Pipe Journal er nu fuldt tilgængelig og giver nem adgang til værdifulde ressourcer fra branchen.
Få fuld adgang til den digitale udgave af STAMPING Journal, som leverer de seneste teknologiske fremskridt, bedste praksis og branchenyheder til markedet for metalprægning.
Nu med fuld adgang til den digitale udgave af The Fabricator på spansk, nem adgang til værdifulde ressourcer fra branchen.