A rozsdamentes acéllal nem feltétlenül nehéz dolgozni, de a hegesztése körültekintő figyelmet igényel. Nem oszlatja el a hőt úgy, mint a lágyacél vagy az alumínium, és ha túl sok hőt alkalmazunk rajta, elveszítheti a korrózióállóságát. A legjobb gyakorlatok segítenek megőrizni a korrózióállóságát. Kép: Miller Electric
A rozsdamentes acél korrózióállósága vonzó választássá teszi számos kritikus csőalkalmazáshoz, beleértve a nagy tisztaságú élelmiszer- és italgyártást, a gyógyszeriparban, a nyomástartó edényekben és a petrolkémiai alkalmazásokban. Ez az anyag azonban nem oszlatja el a hőt úgy, mint az enyhe acél vagy az alumínium, és a nem megfelelő hegesztés csökkentheti a korrózióállóságát. A túl nagy hőbevitel és a nem megfelelő hozaganyag használata két bűnös.
A rozsdamentes acél hegesztésének néhány bevált gyakorlatának betartása segíthet az eredmények javításában és biztosíthatja, hogy a fém megőrizze korrózióállóságát. Ezenkívül a hegesztési folyamat korszerűsítése a termelékenység növekedését eredményezheti a minőség feláldozása nélkül.
Rozsdamentes acél hegesztésekor a hozaganyag kiválasztása kritikus fontosságú a széntartalom szabályozása szempontjából. A rozsdamentes acélcsövek hegesztéséhez használt hozaganyagoknak javítaniuk kell a hegesztési teljesítményt, és meg kell felelniük az alkalmazás követelményeinek.
Keressen „L” jelölésű hozagatóanyagokat, például ER308L-t, mivel ezek alacsonyabb maximális széntartalmat biztosítanak, ami segít fenntartani az alacsony széntartalmú rozsdamentes acélötvözetek korrózióállóságát. Az alacsony széntartalmú alapfém standard hozagatóanyagokkal való hegesztése növeli a hegesztett kötés széntartalmát, ami növeli a korrózió kockázatát. Kerülje a „H” jelölésű hozagatóanyagokat, mivel ezek magasabb széntartalmúak, és olyan alkalmazásokhoz tervezték őket, amelyek nagyobb szilárdságot igényelnek magas hőmérsékleten.
Rozsdamentes acél hegesztésekor fontos olyan hozaganyagot választani, amelyben alacsony a nyomnyi mennyiségű (más néven szennyeződés) elem. Ezek a hozaganyag-gyártáshoz használt nyersanyagokban található maradék elemek, beleértve az antimont, az arzént, a foszfort és a ként. Nagyban befolyásolhatják az anyag korrózióállóságát.
Mivel a rozsdamentes acél nagyon érzékeny a hőbevitelre, a kötés előkészítése és a megfelelő összeszerelés kulcsszerepet játszik a hő szabályozásában az anyagtulajdonságok megőrzése érdekében. Az alkatrészek közötti rések vagy az egyenetlen illeszkedés miatt a fáklyának hosszabb ideig egy helyen kell maradnia, és több hozaganyagra van szükség a rések kitöltéséhez. Ez hőképződést okozhat az érintett területen, ami az alkatrész túlmelegedéséhez vezethet. A rossz illeszkedés megnehezítheti a rés áthidalását és a szükséges hegesztési penetráció elérését. Ügyeljen arra, hogy az alkatrészek a lehető legtökéletesebben illeszkedjenek a rozsdamentes acélba.
Az anyag tisztasága is nagyon fontos. A hegesztett kötésekben már nagyon kis mennyiségű szennyeződés vagy kosz is olyan hibákat okozhat, amelyek csökkentik a végtermék szilárdságát és korrózióállóságát. A hegesztés előtt az aljzat tisztításához használjon rozsdamentes acélhoz való speciális kefét, amelyet még nem használtak szénacélon vagy alumíniumon.
Rozsdamentes acél esetében a szenzibilizáció a korrózióállóság elvesztésének fő oka. Ez akkor fordulhat elő, ha a hegesztési hőmérséklet és a hűtési sebesség túlságosan ingadozik, megváltoztatva az anyag mikroszerkezetét.
Ez a rozsdamentes acélcső külső hegesztési varrat, amelyet GMAW-val és szabályozott fémlerakódásos hegesztéssel (RMD) hegesztettek a gyökvarrat visszaöblítése nélkül, megjelenésében és minőségében hasonló a visszaöblítéses GTAW-val készült hegesztésekhez.
A rozsdamentes acél korrózióállóságának egyik kulcsfontosságú eleme a króm-oxid. De ha a hegesztésben túl magas a széntartalom, króm-karbid képződik. Ezek megkötik a krómot, és megakadályozzák a kívánt króm-oxid képződését, ami korrózióállóságot biztosít a rozsdamentes acélnak. Ha nincs elegendő króm-oxid, az anyag nem rendelkezik a kívánt tulajdonságokkal, és korrózió lép fel.
Az érzékenység megelőzése a hozaganyag kiválasztásán és a hőbevitel szabályozásán múlik. Amint azt korábban említettük, a rozsdamentes acél hegesztéséhez fontos alacsony széntartalmú hozaganyagot választani. Bizonyos alkalmazásokhoz azonban néha szénre van szükség a szilárdság biztosításához. A hőszabályozás különösen fontos, ha az alacsony széntartalmú hozaganyag nem választható.
Minimalizálja azt az időt, amíg a hegesztés és a hőhatásövezet magas hőmérsékleten marad – jellemzően 500–800 Celsius fok (950–1500 Fahrenheit-fok). Minél kevesebb időt tölt a forrasztás ebben a tartományban, annál kevesebb hőt termel. Az alkalmazás forrasztási eljárása során mindig ellenőrizze és tartsa be a közbenső hőmérsékletet.
Egy másik lehetőség az olyan ötvözőkomponensekkel, mint a titán és a nióbium, tervezett hozaganyagok használata, amelyek megakadályozzák a króm-karbid képződését. Mivel ezek az összetevők a szilárdságot és a szívósságot is befolyásolják, ezek a hozaganyagok nem minden alkalmazásban használhatók.
A gyökvarrat hegesztéséhez használt gázos volfrámelektródás ívhegesztés (GTAW) a rozsdamentes acélcsövek hegesztésének hagyományos módszere. Ez általában argon visszaöblítést igényel, hogy megakadályozza a hegesztés hátoldalán az oxidációt. A rozsdamentes acélcsövekben azonban egyre elterjedtebbek a huzalhegesztési eljárások. Ezekben az alkalmazásokban fontos megérteni, hogy a különböző védőgázok hogyan befolyásolják az anyag korrózióállóságát.
Rozsdamentes acél ívhegesztéses (GMAW) eljárással történő hegesztésekor hagyományosan argont és szén-dioxidot, argon és oxigén keverékét, vagy három gázból álló keveréket (hélium, argon és szén-dioxid) használnak. Ezek a keverékek jellemzően főként argont vagy héliumot és kevesebb mint 5% szén-dioxidot tartalmaznak, mivel a szén-dioxid szenet juttat a hegesztési ömledékbe, és növeli az érzékenység kockázatát. A tiszta argon nem ajánlott GMAW eljárással rozsdamentes acélon.
A rozsdamentes acélhoz való porbeles huzal 75% argon és 25% szén-dioxid hagyományos keverékével való használatra készült. A porbeles huzal olyan összetevőket tartalmaz, amelyek megakadályozzák, hogy a védőgázból származó szén szennyezze a hegesztési varratot.
A GMAW eljárások fejlődésével leegyszerűsödött a rozsdamentes acélcsövek és -csövek hegesztése. Míg egyes alkalmazásokhoz továbbra is szükség lehet GTAW eljárásokra, a fejlett huzalos eljárások hasonló minőséget és nagyobb termelékenységet biztosíthatnak számos rozsdamentes acél alkalmazásban.
A GMAW RMD-vel készült rozsdamentes acél belső hegesztési varratok minőségükben és megjelenésükben hasonlóak a megfelelő külső hegesztési varratokhoz.
A módosított rövidzárlatos GMAW eljárással, például a Miller-féle szabályozott fémleválasztásos (RMD) eljárással végzett gyökvarrás kiküszöböli a visszaöblítést egyes ausztenites rozsdamentes acél alkalmazásokban. Az RMD gyökvarrást impulzusos GMAW vagy porbeles ívhegesztéssel végzett töltő- és fedővarratok követhetik – ez a változás időt és pénzt takarít meg a visszaöblítéses GTAW eljáráshoz képest, különösen nagyobb csövek esetén.
Az RMD precízen szabályozott rövidzárlatos fémátvitelt alkalmaz a nyugodt, stabil ív és hegesztési fürdő létrehozásához. Ez kisebb hidegátfedés vagy olvadáshiány esélyét, kevesebb fröcskölést és jobb minőségű csőgyök-varratot eredményez. A precízen szabályozott fémátvitel egyenletes csepplerakódást és a hegesztési fürdő könnyebb szabályozását, ezáltal a hőbevitelt és a hegesztési sebességet is biztosítja.
A nem hagyományos eljárások növelhetik a hegesztési termelékenységet. RMD használata esetén a hegesztési sebesség 6-12 hüvelyk/perc lehet. Mivel az eljárás az alkatrészek további melegítése nélkül növeli a termelékenységet, segít megőrizni a rozsdamentes acél tulajdonságait és korrózióállóságát. Az eljárás csökkentett hőbevitele a hordozó deformációjának szabályozásában is segít.
Ez az impulzusos GMAW eljárás rövidebb ívhosszakat, keskenyebb ívkúpokat és kisebb hőbevitelt biztosít, mint a hagyományos szóróimpulzus-átvitel. Mivel az eljárás zárt hurkú, az íveltolódás és a hegy és a munkadarab közötti távolságváltozások gyakorlatilag kiküszöbölhetők. Ez megkönnyíti a gömblombik szabályozását a helyszíni és a helyszínen kívüli hegesztésnél. Végül, az impulzusos GMAW töltő- és fedőgyöngyökhöz, valamint az RMD gyökgyöngyökhöz való összekapcsolása lehetővé teszi a hegesztési eljárás egyetlen huzallal és egyetlen gázzal történő végrehajtását, kiküszöbölve a folyamatátállási időket.
A Tube & Pipe Journal 1990-ben lett az első, kifejezetten a fémcsőiparnak szentelt magazin. Ma is ez az egyetlen, az iparágnak szentelt kiadvány Észak-Amerikában, és a csőszakemberek legmegbízhatóbb információforrásává vált.
Mostantól teljes hozzáféréssel a The FABRICATOR digitális kiadásához, könnyű hozzáféréssel az értékes iparági forrásokhoz.
A The Tube & Pipe Journal digitális kiadása mostantól teljes mértékben hozzáférhető, könnyű hozzáférést biztosítva az értékes iparági forrásokhoz.
Élvezze a STAMPING Journal digitális kiadásának teljes hozzáférését, amely a fémbélyegző piac legújabb technológiai fejlesztéseit, legjobb gyakorlatait és iparági híreit tartalmazza.
Mostantól teljes hozzáféréssel a The Fabricator en Español digitális kiadásához, könnyű hozzáféréssel az értékes iparági forrásokhoz.