Нерђајући челик није нужно тежак за обраду, али његово заваривање захтева пажљиву пажњу посвећену детаљима. Не расипа топлоту као меки челик или алуминијум и може изгубити део отпорности на корозију ако га превише загрејете. Најбоље праксе помажу у одржавању његове отпорности на корозију. Слика: Miller Electric
Отпорност нерђајућег челика на корозију чини га атрактивним избором за многе критичне примене у цевима, укључујући производњу хране и пића високе чистоће, фармацеутску индустрију, посуде под притиском и петрохемијске примене. Међутим, овај материјал не расипа топлоту као меки челик или алуминијум, а неправилно заваривање може смањити његову отпорност на корозију. Прекомерно уношење топлоте и коришћење погрешног додатног материјала су два криваца.
Праћење неких најбољих пракси за заваривање нерђајућег челика може помоћи у побољшању резултата и осигурати да метал задржи отпорност на корозију. Поред тога, надоградња процеса заваривања може донети предности у продуктивности без угрожавања квалитета.
Код заваривања нерђајућег челика, избор додатног материјала је кључан за контролу садржаја угљеника. Додатни материјали који се користе за заваривање цеви од нерђајућег челика требало би да побољшају перформансе завара и испуне захтеве примене.
Потражите додатне метале са ознаком „L“, као што је ER308L, јер они пружају нижи максимални садржај угљеника што помаже у одржавању отпорности на корозију легура нерђајућег челика са ниским садржајем угљеника. Заваривање основног метала са ниским садржајем угљеника са стандардним додатним металима повећава садржај угљеника у завареном споју, повећавајући ризик од корозије. Избегавајте додатне метале означене са „H“ јер они пружају већи садржај угљеника и дизајнирани су за примене које захтевају већу чврстоћу на повишеним температурама.
Приликом заваривања нерђајућег челика, такође је важно одабрати додатни метал са ниским нивоом трагова (такође познатих као нечистоће) елемената. То су резидуални елементи у сировинама које се користе за израду додатних метала, укључујући антимон, арсен, фосфор и сумпор. Они могу значајно утицати на отпорност материјала на корозију.
Пошто је нерђајући челик веома осетљив на унос топлоте, припрема споја и правилно склапање играју кључну улогу у контроли топлоте како би се одржала својства материјала. Због размака између делова или неравномерног приањања, горионик мора дуже да остане на једном месту и потребно је више додатног метала да би се попунили ти размаци. То може проузроковати накупљање топлоте у погођеном подручју, што може прегрејати део. Лоше приањање такође може отежати премостивање размака и постизање потребног продирања завара. Водите рачуна да делови што је могуће савршеније приањају у нерђајући челик.
Чистоћа овог материјала је такође веома важна. Веома мале количине контаминације или прљавштине у завареним спојевима могу проузроковати дефекте који смањују чврстоћу и отпорност на корозију финалног производа. За чишћење подлоге пре заваривања користите специјалну четку од нерђајућег челика која није коришћена на угљеничном челику или алуминијуму.
Код нерђајућег челика, сензибилизација је главни узрок губитка отпорности на корозију. То се може десити када температура заваривања и брзина хлађења превише варирају, мењајући микроструктуру материјала.
Овај завар спољашњег пречника на цеви од нерђајућег челика, заварен коришћењем GMAW и регулисаног наношења метала (RMD) без повратног испирања коренског слоја, сличан је по изгледу и квалитету заварима направљеним GTAW заваривањем са повратним испирањем.
Кључни део отпорности нерђајућег челика на корозију је хром оксид. Али ако је садржај угљеника у завару превисок, формираће се хром карбид. Он везује хром и спречава стварање жељеног хром оксида, који даје нерђајућем челику отпорност на корозију. Ако нема довољно хром оксида, материјал неће имати жељена својства и доћи ће до корозије.
Спречавање сензибилизације своди се на избор додатног материјала и контролу уноса топлоте. Као што је раније поменуто, важно је одабрати додатни материјал са ниским садржајем угљеника за заваривање нерђајућег челика. Међутим, угљеник је понекад потребан да би се обезбедила чврстоћа за одређене примене. Контрола топлоте је посебно важна када додатни материјали са ниским садржајем угљеника нису опција.
Минимизирајте време које завар и зона под утицајем топлоте задржавају на повишеним температурама – обично се сматра да је то између 500 и 800 степени Целзијуса (950 до 1.500 степени Фаренхајта). Што мање времена лемљење проводи у овом опсегу, мање топлоте генерише. Увек проверавајте и посматрајте међуслојну температуру у поступку лемљења.
Друга опција је употреба додатних метала дизајнираних са легирајућим компонентама као што су титанијум и ниобијум како би се спречило стварање хром карбида. Пошто ове компоненте такође утичу на чврстоћу и жилавост, ови додатни метали се не могу користити у свим применама.
Заваривање коренског слоја гасом и волфрамовим електролучним електродом (GTAW) је традиционална метода заваривања цеви од нерђајућег челика. Ово обично захтева повратно испирање аргоном како би се спречила оксидација на задњој страни завара. Међутим, употреба процеса заваривања жицом у цевима од нерђајућег челика постаје све чешћа. У овим применама, важно је разумети како различити заштитни гасови утичу на отпорност материјала на корозију.
Приликом заваривања нерђајућег челика поступком гасно-електронског заваривања (GMAW), традиционално се користе аргон и угљен-диоксид, смеша аргона и кисеоника или смеша три гаса (хелијум, аргон и угљен-диоксид). Типично, ове смеше садрже углавном аргон или хелијум и мање од 5% угљен-диоксида, јер угљен-диоксид обезбеђује угљеник заваривачком базену и повећава ризик од сензибилизације. Чисти аргон се не препоручује за GMAW на нерђајућем челику.
Жица са флуксом за нерђајући челик је дизајнирана за рад са традиционалном смешом од 75% аргона и 25% угљен-диоксида. Флукс садржи састојке дизајниране да спрече контаминацију завара угљеником из заштитног гаса.
Како су се GMAW процеси развијали, они су поједноставили заваривање цеви и цеви од нерђајућег челика. Иако неке примене и даље могу захтевати GTAW процесе, напредни процеси заваривања жицом могу пружити сличан квалитет и већу продуктивност у многим применама са нерђајућим челиком.
Завари унутрашњег пречника нерђајућег челика направљени GMAW RMD методом су слични по квалитету и изгледу одговарајућим заварима спољашњег пречника.
Коренски пролаз коришћењем модификованог процеса заваривања кратким спојем, GMAW, као што је Милеров регулисани процес таложења метала (RMD), елиминише повратно чишћење код неких аустенитних нерђајућих челика. Након RMD коренског пролаза може се применити импулсно GMAW или заваривање флуксом са пуњењем и затварањем - промена која штеди време и новац у поређењу са коришћењем GTAW процеса са повратним чишћењем, посебно на већим цевима.
РМД користи прецизно контролисан пренос метала кратким спојем како би произвео миран, стабилан лук и заварну купку. Ово обезбеђује мању шансу за хладне преклопе или недостатак топљења, мање прскања и квалитетнији заварни слој корена цеви. Прецизно контролисан пренос метала такође обезбеђује равномерно наношење капљица и лакшу контролу заварне купке, а самим тим и унос топлоте и брзину заваривања.
Неконвенционални процеси могу повећати продуктивност заваривања. Приликом коришћења RMD-а, брзина заваривања може бити од 6 до 12 инча/мин. Пошто процес повећава продуктивност без додатног загревања делова, помаже у одржавању својстава и отпорности на корозију нерђајућег челика. Смањени унос топлоте у процес такође помаже у контроли деформације подлоге.
Овај пулсирајући GMAW процес обезбеђује краће дужине лука, уже конусе лука и мањи унос топлоте него конвенционални пренос импулса прскањем. Пошто је процес затворене петље, померање лука и варијације растојања од врха до радног предмета су практично елиминисане. Ово омогућава лакшу контролу заваривања код заваривања на лицу места и ван њега. Коначно, спајање пулсирајућег GMAW за заваривање попуњавања и покривања са RMD за коренски завар омогућава да се поступак заваривања изводи помоћу једне жице и једног гаса, елиминишући време промене процеса.
Часопис „Tube & Pipe Journal“ је постао први часопис посвећен индустрији металних цеви 1990. године. Данас је то једина публикација у Северној Америци посвећена овој индустрији и постао је најпоузданији извор информација за стручњаке за цеви.
Сада са потпуним приступом дигиталном издању часописа The FABRICATOR, лаким приступом вредним индустријским ресурсима.
Дигитално издање часописа „The Tube & Pipe Journal“ је сада потпуно доступно, пружајући лак приступ вредним индустријским ресурсима.
Уживајте у пуном приступу дигиталном издању часописа STAMPING Journal, који пружа најновија технолошка достигнућа, најбоље праксе и вести из индустрије за тржиште штанцања метала.
Сада са потпуним приступом дигиталном издању часописа The Fabricator en Español, лаким приступом вредним индустријским ресурсима.