Nerezová oceľ nie je nevyhnutne náročná na prácu, ale jej zváranie si vyžaduje dôkladnú pozornosť k detailom. Nerozptyľuje teplo ako mäkká oceľ alebo hliník a môže stratiť určitú odolnosť proti korózii, ak do nej vložíte príliš veľa tepla. Najlepšie postupy pomáhajú udržiavať jej odolnosť proti korózii. Obrázok: Miller Electric
Odolnosť nehrdzavejúcej ocele voči korózii z nej robí atraktívnu voľbu pre mnoho kritických aplikácií v oblasti potrubí, vrátane vysoko čistých potravín a nápojov, farmaceutických výrobkov, tlakových nádob a petrochemických aplikácií. Tento materiál však neodvádza teplo ako mäkká oceľ alebo hliník a nesprávne zváranie môže znížiť jeho odolnosť proti korózii. Príliš veľký tepelný vstup a použitie nesprávneho prídavného materiálu sú dvoma vinníkmi.
Dodržiavanie niektorých osvedčených postupov pri zváraní nehrdzavejúcej ocele môže pomôcť zlepšiť výsledky a zabezpečiť, aby si kov zachoval svoju odolnosť voči korózii. Okrem toho, modernizácia procesu zvárania môže priniesť zvýšenie produktivity bez kompromisov v kvalite.
Pri zváraní nehrdzavejúcej ocele je výber prídavného materiálu kľúčový pre kontrolu obsahu uhlíka. Prídavné materiály používané na zváranie rúr z nehrdzavejúcej ocele by mali zlepšiť výkon zvaru a spĺňať požiadavky aplikácie.
Hľadajte prídavné kovy s označením „L“, ako napríklad ER308L, pretože poskytujú nižší maximálny obsah uhlíka, čo pomáha udržiavať odolnosť nízkouhlíkových zliatin nehrdzavejúcej ocele proti korózii. Zváranie nízkouhlíkového základného kovu so štandardnými prídavnými kovmi zvyšuje obsah uhlíka v zvarovom spoji, čím sa zvyšuje riziko korózie. Vyhnite sa prídavným kovom označeným „H“, pretože tie poskytujú vyšší obsah uhlíka a sú určené pre aplikácie vyžadujúce vyššiu pevnosť pri zvýšených teplotách.
Pri zváraní nehrdzavejúcej ocele je tiež dôležité vybrať si prídavný materiál s nízkym obsahom stopových prvkov (známych aj ako nečistoty). Ide o zvyškové prvky v surovinách používaných na výrobu prídavných materiálov, vrátane antimónu, arzénu, fosforu a síry. Môžu výrazne ovplyvniť odolnosť materiálu proti korózii.
Keďže nehrdzavejúca oceľ je veľmi citlivá na vstup tepla, príprava spoja a správna montáž zohrávajú kľúčovú úlohu pri regulácii tepla, aby sa zachovali vlastnosti materiálu. Kvôli medzerám medzi dielmi alebo nerovnomernému uloženiu musí horák zostať na jednom mieste dlhšie a na vyplnenie týchto medzier je potrebný väčší prídavný materiál. To môže spôsobiť hromadenie tepla v postihnutej oblasti, čo môže diel prehriať. Zlé uloženie môže tiež sťažiť premostenie medzery a dosiahnutie potrebného prevarenia zvarom. Dbajte na to, aby diely čo najviac dokonale zapadli do nehrdzavejúcej ocele.
Čistota tohto materiálu je tiež veľmi dôležitá. Veľmi malé množstvo kontaminácie alebo nečistôt vo zvarových spojoch môže spôsobiť chyby, ktoré znižujú pevnosť a odolnosť konečného výrobku proti korózii. Na čistenie podkladu pred zváraním použite špeciálnu kefku z nehrdzavejúcej ocele, ktorá sa nepoužívala na uhlíkovú oceľ alebo hliník.
V prípade nehrdzavejúcej ocele je senzibilizácia hlavnou príčinou straty odolnosti proti korózii. Môže k tomu dôjsť, keď teplota zvárania a rýchlosť chladenia príliš kolíšajú, čím sa mení mikroštruktúra materiálu.
Tento vonkajší zvar na rúre z nehrdzavejúcej ocele, zváraný metódou GMAW a regulovaného navárania kovu (RMD) bez spätného preplachovania koreňovej vrstvy, má vzhľad a kvalitu podobný zvarom vyrobeným metódou GTAW s preplachovaním.
Kľúčovou súčasťou odolnosti nehrdzavejúcej ocele proti korózii je oxid chrómu. Ak je však obsah uhlíka vo zvare príliš vysoký, vytvorí sa karbid chrómu. Ten viaže chróm a zabraňuje tvorbe požadovaného oxidu chrómu, ktorý dodáva nehrdzavejúcej oceli odolnosť proti korózii. Ak nie je dostatok oxidu chrómu, materiál nebude mať požadované vlastnosti a dôjde ku korózii.
Prevencia senzibilizácie spočíva vo výbere prídavného materiálu a kontrole tepelného príkonu. Ako už bolo spomenuté, na zváranie nehrdzavejúcej ocele je dôležité zvoliť nízkouhlíkový prídavný materiál. Uhlík je však niekedy potrebný na zabezpečenie pevnosti pri určitých aplikáciách. Regulácia teploty je obzvlášť dôležitá, keď nízkouhlíkové prídavné materiály nie sú možnosťou.
Minimalizujte čas, počas ktorého zvar a tepelne ovplyvnená zóna zostávajú pri zvýšených teplotách – zvyčajne sa to považuje za 950 až 1 500 stupňov Fahrenheita (500 až 800 stupňov Celzia). Čím kratší čas strávi spájkovanie v tomto rozsahu, tým menej tepla generuje. V procese spájkovania vždy kontrolujte a sledujte medzivrstvovú teplotu.
Ďalšou možnosťou je použitie prídavných kovov navrhnutých s legujúcimi zložkami, ako je titán a niób, aby sa zabránilo tvorbe karbidu chrómu. Keďže tieto zložky tiež ovplyvňujú pevnosť a húževnatosť, tieto prídavné kovy nie je možné použiť vo všetkých aplikáciách.
Zváranie koreňového švu volfrámovým oblúkom (GTAW) je tradičnou metódou zvárania nerezových rúrok. Zvyčajne si vyžaduje spätné preplachovanie argónom, aby sa zabránilo oxidácii na zadnej strane zvaru. Používanie procesov zvárania drôtom v nerezových rúrkach sa však stáva čoraz bežnejším. V týchto aplikáciách je dôležité pochopiť, ako rôzne ochranné plyny ovplyvňujú odolnosť materiálu proti korózii.
Pri zváraní nehrdzavejúcej ocele procesom oblúkového zvárania v plynnej atmosfére (GMAW) sa tradične používa argón a oxid uhličitý, zmes argónu a kyslíka alebo zmes troch plynov (hélium, argón a oxid uhličitý). Tieto zmesi zvyčajne obsahujú prevažne argón alebo hélium a menej ako 5 % oxidu uhličitého, pretože oxid uhličitý dodáva uhlík do zvarového kúpeľa a zvyšuje riziko senzibilizácie. Čistý argón sa neodporúča pre GMAW na nehrdzavejúcej oceli.
Plnený drôt na nehrdzavejúcu oceľ je určený na prácu s tradičnou zmesou 75 % argónu a 25 % oxidu uhličitého. Tavidlo obsahuje zložky určené na zabránenie kontaminácie zvaru uhlíkom z ochranného plynu.
S vývojom procesov GMAW sa zjednodušilo zváranie rúr a potrubí z nehrdzavejúcej ocele. Zatiaľ čo niektoré aplikácie môžu stále vyžadovať procesy GTAW, pokročilé procesy zvárania drôtom môžu poskytnúť podobnú kvalitu a vyššiu produktivitu v mnohých aplikáciách s nehrdzavejúcou oceľou.
Vnútorné zvary nehrdzavejúcej ocele vyrobené metódou GMAW RMD majú podobnú kvalitu a vzhľad ako zodpovedajúce vonkajšie zvary.
Zváranie koreňového zvárania modifikovaným procesom GMAW s krátkym okruhom, ako je napríklad Millerovo regulované nanášanie kovov (RMD), eliminuje spätné preplachovanie v niektorých aplikáciách s austenitickými nehrdzavejúcimi oceľami. Po zváraní koreňového zvárania RMD môže nasledovať pulzné zváranie GMAW alebo oblúkové zváranie s tavidlom, čo je zmena, ktorá šetrí čas a peniaze v porovnaní s použitím GTAW so spätným preplachovaním, najmä pri väčších rúrach.
RMD využíva presne riadený prenos kovu skratovým spojom na vytvorenie pokojného a stabilného oblúka a zvarového kúpeľa. To znižuje riziko studených prepláchnutí alebo nedostatočného natavenia, znižuje rozstrek a zabezpečuje kvalitnejší koreňový vrstvu rúry. Presne riadený prenos kovu tiež zabezpečuje rovnomerné nanášanie kvapiek a jednoduchšiu kontrolu zvarového kúpeľa, a tým aj príkonu tepla a rýchlosti zvárania.
Nekonvenčné procesy môžu zvýšiť produktivitu zvárania. Pri použití RMD môže byť rýchlosť zvárania 6 až 12 palcov/min. Pretože proces zvyšuje produktivitu bez dodatočného ohrevu dielov, pomáha udržiavať vlastnosti a odolnosť nehrdzavejúcej ocele proti korózii. Znížený tepelný vstup procesu tiež pomáha kontrolovať deformáciu substrátu.
Tento pulzný proces GMAW poskytuje kratšie dĺžky oblúka, užšie oblúkové kužele a menší tepelný vstup ako konvenčný prenos pulzného rozprašovania. Keďže proces má uzavretú slučku, posun oblúka a zmeny vzdialenosti od hrotu k obrobku sú prakticky eliminované. To umožňuje jednoduchšiu kontrolu kaluže pri zváraní na mieste aj mimo neho. Nakoniec, spojenie pulzného GMAW pre výplňovú a kryciu húsenicu s RMD pre koreňovú húsenicu umožňuje vykonávať zvárací postup s použitím jedného drôtu a jedného plynu, čím sa eliminujú časy zmeny procesu.
Časopis Tube & Pipe Journal sa v roku 1990 stal prvým časopisom venovaným odvetviu kovových potrubí. Dnes zostáva jedinou publikáciou v Severnej Amerike venovanou tomuto odvetviu a stal sa najdôveryhodnejším zdrojom informácií pre odborníkov v oblasti potrubí.
Teraz s plným prístupom k digitálnej edícii časopisu The FABRICATOR máte jednoduchý prístup k cenným priemyselným zdrojom.
Digitálne vydanie časopisu The Tube & Pipe Journal je teraz plne dostupné a poskytuje jednoduchý prístup k cenným priemyselným zdrojom.
Využite plný prístup k digitálnemu vydaniu časopisu STAMPING Journal, ktorý poskytuje najnovšie technologické pokroky, osvedčené postupy a novinky z odvetvia pre trh s lisovaním kovov.
Teraz s plným prístupom k digitálnemu vydaniu časopisu The Fabricator en Español máte jednoduchý prístup k cenným priemyselným zdrojom.