Stal nierdzewna niekoniecznie jest trudna w obróbce, ale jej spawanie wymaga szczególnej uwagi na szczegóły. Nie rozprasza ciepła jak stal miękka lub aluminium i może stracić odporność na korozję, jeśli zostanie zbyt mocno podgrzana. Najlepsze praktyki pomagają utrzymać odporność na korozję. Zdjęcie: Miller Electric
Odporność stali nierdzewnej na korozję sprawia, że ​​jest ona atrakcyjnym wyborem dla wielu krytycznych zastosowań rurowych, w tym zastosowań w przemyśle spożywczym i napojowym o wysokiej czystości, farmaceutycznym, zbiornikach ciśnieniowych i petrochemicznym. Jednak materiał ten nie rozprasza ciepła tak jak stal miękka lub aluminium, a nieprawidłowe spawanie może zmniejszyć jego odporność na korozję. Dwoma winowajcami są: zastosowanie zbyt dużej ilości ciepła i użycie niewłaściwego spoiwa.
Przestrzeganie najlepszych praktyk spawania stali nierdzewnej może pomóc w poprawie wyników i zapewnieniu, że odporność metalu na korozję zostanie zachowana. Ponadto ulepszenie procesu spawania może zwiększyć wydajność bez poświęcania jakości.
Podczas spawania stali nierdzewnej wybór spoiwa jest kluczowy dla kontrolowania zawartości węgla. Spoiwa używane do spawania rur ze stali nierdzewnej muszą poprawiać wydajność spawania i być odpowiednie do danego zastosowania.
Szukaj spoiw oznaczonych literą „L”, takich jak ER308L, ponieważ zapewniają one niższą maksymalną zawartość węgla, co pomaga utrzymać odporność na korozję w stopach stali nierdzewnej o niskiej zawartości węgla. Spawanie niskowęglowego metalu bazowego ze standardowymi spoiwami zwiększa zawartość węgla w spoinie, zwiększając ryzyko korozji. Unikaj spoiw oznaczonych literą „H”, ponieważ zapewniają one wyższą zawartość węgla i są przeznaczone do zastosowań wymagających wyższej wytrzymałości w podwyższonych temperaturach.
Podczas spawania stali nierdzewnej ważne jest również wybranie spoiwa o niskich śladowych poziomach (znanych również jako zanieczyszczenia) pierwiastków. Są to resztkowe pierwiastki w surowcach używanych do produkcji spoiw, w tym antymon, arsen, fosfor i siarka. Mogą one znacząco wpłynąć na odporność materiału na korozję.
Ponieważ stal nierdzewna jest bardzo wrażliwa na ciepło, przygotowanie połączenia i prawidłowy montaż odgrywają kluczową rolę w kontrolowaniu ciepła w celu zachowania właściwości materiału. Szczeliny między częściami lub nierówne dopasowanie wymagają, aby palnik pozostawał w jednym miejscu dłużej, a do wypełnienia tych szczelin potrzeba więcej spoiwa. Może to spowodować gromadzenie się ciepła w dotkniętym obszarze, co może spowodować przegrzanie części. Niewłaściwe dopasowanie może również utrudnić wypełnienie szczeliny i uzyskanie wymaganej penetracji spoiny. Należy zadbać o jak najdokładniejsze dopasowanie części do stali nierdzewnej.
Czystość tego materiału jest również bardzo ważna. Bardzo małe ilości zanieczyszczeń lub brudu w spoinach mogą powodować wady, które zmniejszają wytrzymałość i odporność na korozję produktu końcowego. Aby oczyścić podłoże przed spawaniem, należy użyć specjalnej szczotki ze stali nierdzewnej, która nie była używana do stali węglowej lub aluminium.
W przypadku stali nierdzewnej, uczulenie jest główną przyczyną utraty odporności na korozję. Może się to zdarzyć, gdy temperatura spawania i szybkość chłodzenia ulegają zbyt dużym wahaniom, co powoduje zmianę mikrostruktury materiału.
Ta zewnętrzna spoina na rurze ze stali nierdzewnej, spawana metodą GMAW z kontrolowanym osadzaniem metalu (RMD) bez płukania wstecznego, jest podobna pod względem wyglądu i jakości do spoin wykonanych metodą GTAW.
Kluczowym elementem odporności stali nierdzewnej na korozję jest tlenek chromu. Ale jeśli zawartość węgla w spoinie jest zbyt wysoka, powstaje węglik chromu. Wiążą one chrom i zapobiegają tworzeniu się pożądanego tlenku chromu, co nadaje stali nierdzewnej odporność na korozję. Jeśli nie ma wystarczającej ilości tlenku chromu, materiał nie będzie miał pożądanych właściwości i wystąpi korozja.
Zapobieganie uczuleniu sprowadza się do wyboru spoiwa i kontroli ciepła dopływowego. Jak wspomniano wcześniej, ważne jest, aby wybrać spoiwo o niskiej zawartości węgla podczas spawania stali nierdzewnej. Jednak węgiel jest czasami wymagany, aby zapewnić wytrzymałość w niektórych zastosowaniach. Kontrola temperatury jest szczególnie ważna, gdy spoiwa o niskiej zawartości węgla nie są odpowiednie.
Zminimalizuj czas, w którym spoina i strefa wpływu ciepła pozostają w podwyższonej temperaturze, zwykle od 950 do 1500 stopni Fahrenheita (500 do 800 stopni Celsjusza). Im mniej czasu lutowanie spędza w tym zakresie, tym mniej ciepła generuje. Zawsze sprawdzaj i obserwuj temperaturę międzywarstwową podczas procesu lutowania.
Inną opcją jest użycie metali wypełniających ze składnikami stopowymi, takimi jak tytan i niob, aby zapobiec tworzeniu się węglika chromu. Ponieważ te składniki również wpływają na wytrzymałość i twardość, tych metali wypełniających nie można używać we wszystkich zastosowaniach.
Spawanie łukiem wolframowym metodą graniową (GTAW) to tradycyjna metoda spawania rur ze stali nierdzewnej. Zazwyczaj wymaga ona płukania wstecznego argonem, aby zapobiec utlenianiu spodniej strony spoiny. Jednak stosowanie procesów spawania drutem w rurach ze stali nierdzewnej staje się coraz powszechniejsze. W takich przypadkach ważne jest zrozumienie, w jaki sposób różne gazy osłonowe wpływają na odporność materiału na korozję.
Podczas spawania stali nierdzewnej metodą spawania łukiem gazowym (GMAW) tradycyjnie stosowano argon i dwutlenek węgla, mieszankę argonu i tlenu lub mieszankę trzech gazów (hel, argon i dwutlenek węgla). Zazwyczaj mieszanki te zawierają głównie argon lub hel i mniej niż 5% dwutlenku węgla, ponieważ dwutlenek węgla dostarcza węgiel do jeziorka spawalniczego i zwiększa ryzyko uczulenia. Czysty argon nie jest zalecany do spawania metodą GMAW stali nierdzewnej.
Drut rdzeniowy do stali nierdzewnej jest przeznaczony do pracy z tradycyjną mieszanką 75% argonu i 25% dwutlenku węgla. Topnik zawiera składniki zaprojektowane w celu zapobiegania zanieczyszczeniu spoiny węglem z gazu osłonowego.
Wraz z rozwojem procesów GMAW spawanie rur ze stali nierdzewnej stało się łatwiejsze. Podczas gdy niektóre zastosowania mogą nadal wymagać procesów GTAW, zaawansowane procesy obróbki drutu mogą zapewnić podobną jakość i wyższą wydajność w wielu zastosowaniach ze stali nierdzewnej.
Spoiny ID ze stali nierdzewnej wykonane metodą GMAW RMD mają podobną jakość i wygląd do odpowiadających im spoin OD.
Warstwa korzeniowa z wykorzystaniem zmodyfikowanego procesu GMAW zwarciowego, takiego jak kontrolowane osadzanie metalu (RMD) Millera, eliminuje płukanie wsteczne w niektórych zastosowaniach stali nierdzewnej austenitycznej. Warstwa korzeniowa RMD może być następnie spawana impulsowo GMAW lub łukiem proszkowym, oszczędzając czas i pieniądze w porównaniu z płukaniem wstecznym GTAW, szczególnie w przypadku rur o większej średnicy.
RMD wykorzystuje precyzyjnie kontrolowany zwarciowy transfer metalu, aby uzyskać cichy, stabilny łuk i jeziorko spawalnicze. Zapewnia to mniejsze prawdopodobieństwo zimnego docierania lub nietopienia, mniej odprysków i lepszą jakość warstwy rdzeniowej rury. Precyzyjnie kontrolowany transfer metalu zapewnia również równomierne osadzanie kropli i łatwiejszą kontrolę jeziorka spawalniczego, a tym samym dopływu ciepła i prędkości spawania.
Niestandardowe procesy mogą poprawić wydajność spawania. Podczas stosowania RMD prędkość spawania może wynosić od 6 do 12 cali/min. Ponieważ proces poprawia wydajność bez dodatkowego nagrzewania części, pomaga zachować właściwości i odporność na korozję stali nierdzewnej. Zmniejszenie dopływu ciepła w procesie pomaga również kontrolować odkształcenie podłoża.
Ten proces GMAW z impulsem zapewnia krótsze długości łuku, węższe stożki łuku i mniej ciepła wprowadzanego niż konwencjonalny transfer natrysku impulsowego. Ponieważ proces jest zamknięty, dryft łuku i wahania odległości między końcówką a przedmiotem obrabianym są praktycznie wyeliminowane. Upraszcza to zarządzanie jeziorkiem spawalniczym z i bez spawania na miejscu. Wreszcie, połączenie GMAW z impulsem do wypełniania i górnej rolki z RMD do rolki nasadowej umożliwia wykonanie procedury spawania przy użyciu jednego drutu i jednego gazu, co skraca czas zmiany procesu.
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。 Tube & Pipe Journal z 1990 r. Tube & Pipe Journal jest głównym wydawnictwem, посвященным индустрии металлических труб w 1990 roku. W 1990 roku Tube & Pipe Journal stał się pierwszym czasopismem poświęconym branży rur metalowych.Obecnie jest to jedyne czasopismo branżowe w Ameryce Północnej i najbardziej wiarygodne źródło informacji dla fachowców zajmujących się rurami.
Teraz, dzięki pełnemu dostępowi do wydania cyfrowego The FABRICATOR, masz łatwy dostęp do cennych zasobów branżowych.
Cyfrowa edycja czasopisma The Tube & Pipe Journal jest już w pełni dostępna, umożliwiając łatwy dostęp do cennych zasobów branżowych.
Uzyskaj pełny dostęp cyfrowy do czasopisma STAMPING Journal, w którym znajdziesz najnowsze technologie, najlepsze praktyki i wiadomości branżowe na temat rynku tłoczenia metali.
Dzięki pełnemu dostępowi cyfrowemu do The Fabricator en Español masz łatwy dostęp do cennych zasobów branżowych.