Rostfritt stål är inte nödvändigtvis svårt att arbeta med, men dess svetsning kräver särskild uppmärksamhet på detaljer.Det avleder inte värme som mjukt stål eller aluminium och kan förlora en del korrosionsbeständighet om du värmer det för mycket.Bästa metoder hjälper till att bibehålla dess korrosionsbeständighet.Bild: Miller Electric
Rostfritt ståls korrosionsbeständighet gör det till ett attraktivt val för många kritiska rörapplikationer, inklusive högrenhet för livsmedel och drycker, läkemedel, tryckkärl och petrokemiska applikationer.Detta material avleder dock inte värme som mjukt stål eller aluminium, och felaktig svetsning kan minska dess korrosionsbeständighet.Att applicera för mycket värme och använda fel tillsatsmetall är två bovar.
Att följa några av de bästa svetsmetoderna för rostfritt stål kan bidra till att förbättra resultaten och säkerställa att metallens korrosionsbeständighet bibehålls.Dessutom kan en uppgradering av svetsprocessen öka produktiviteten utan att göra avkall på kvaliteten.
Vid svetsning av rostfritt stål är valet av tillsatsmetall avgörande för att kontrollera kolhalten.Tillsatsmetaller som används för att svetsa rör av rostfritt stål måste förbättra svetsprestanda och vara lämpliga för applikationen.
Leta efter "L"-beteckning fyllnadsmetaller som ER308L eftersom de ger en lägre maximal kolhalt som hjälper till att upprätthålla korrosionsbeständigheten i lågkolhaltiga rostfria stållegeringar.Svetsning av en basmetall med låg kolhalt med vanliga tillsatsmetaller ökar kolhalten i svetsfogen, vilket ökar risken för korrosion.Undvik tillsatsmetaller märkta med "H" eftersom de ger högre kolhalt och är avsedda för applikationer som kräver högre hållfasthet vid förhöjda temperaturer.
Vid svetsning av rostfritt stål är det också viktigt att välja en tillsatsmetall med låga spårhalter (även känd som föroreningar) av elementen.Dessa är restämnen i de råvaror som används för att tillverka tillsatsmetaller, inklusive antimon, arsenik, fosfor och svavel.De kan i hög grad påverka materialets korrosionsbeständighet.
Eftersom rostfritt stål är mycket känsligt för värmetillförsel, spelar fogförberedelse och korrekt montering en nyckelroll för att kontrollera värmen för att bibehålla materialegenskaper.Mellanrum mellan delar eller ojämn passform kräver att brännaren stannar på ett ställe längre, och mer tillsatsmetall behövs för att fylla dessa luckor.Detta kan orsaka värme att byggas upp i det drabbade området, vilket kan göra att delen överhettas.En dålig passform kan också göra det svårt att överbrygga gapet och få den erforderliga penetrationen av svetsen.Var noga med att matcha delarna till det rostfria stålet så nära som möjligt.
Renheten hos detta material är också mycket viktig.Mycket små mängder föroreningar eller smuts i svetsfogar kan orsaka defekter som minskar hållfastheten och korrosionsbeständigheten hos slutprodukten.För att rengöra underlaget före svetsning, använd en speciell rostfri borste som inte har använts på kolstål eller aluminium.
I rostfritt stål är sensibilisering den främsta orsaken till förlust av korrosionsbeständighet.Detta kan hända när svetstemperaturen och kylhastigheten fluktuerar för mycket, vilket resulterar i en förändring i materialets mikrostruktur.
Denna externa svets på rostfritt stålrör, svetsad med GMAW och kontrollerad avsättningsmetall (RMD) utan rotspolning, liknar till utseende och kvalitet svetsar gjorda med GTAW-spolning.
En viktig del av rostfritt ståls korrosionsbeständighet är kromoxid.Men om kolhalten i svetsen är för hög bildas kromkarbid.De binder krom och förhindrar bildandet av den önskade kromoxiden, vilket ger rostfritt stål dess korrosionsbeständighet.Om det inte finns tillräckligt med kromoxid kommer materialet inte att ha de önskade egenskaperna och korrosion uppstår.
Förebyggande av sensibilisering handlar om val av fyllnadsmetall och kontroll av värmetillförsel.Som nämnts tidigare är det viktigt att välja en tillsatsmetall med låg kolhalt vid svetsning av rostfritt stål.Emellertid krävs ibland kol för att ge styrka för vissa tillämpningar.Temperaturkontroll är särskilt viktigt när fyllnadsmetaller med låg kolhalt inte är lämpliga.
Minimera tiden som svets- och värmepåverkad zon förblir vid förhöjda temperaturer, vanligtvis 950 till 1500 grader Fahrenheit (500 till 800 grader Celsius).Ju mindre tid lödning spenderas i detta område, desto mindre värme genererar det.Kontrollera och observera alltid interpasstemperaturen under lödningsprocessen.
Ett annat alternativ är att använda tillsatsmetaller med legeringskomponenter som titan och niob för att förhindra bildning av kromkarbid.Eftersom dessa komponenter också påverkar styrka och seghet, kan dessa tillsatsmetaller inte användas i alla applikationer.
Root weld wolfram arc welding (GTAW) är en traditionell metod för svetsning av rostfria rör.Detta kräver vanligtvis en argonbackspolning för att förhindra oxidation på undersidan av svetsen.Användningen av trådsvetsprocesser i rostfria stålrör blir dock allt vanligare.I dessa fall är det viktigt att förstå hur olika skyddsgaser påverkar materialets korrosionsbeständighet.
Vid svetsning av rostfritt stål med gasbågsvetsning (GMAW) används traditionellt argon och koldioxid, en blandning av argon och syre eller en tregasblandning (helium, argon och koldioxid).Vanligtvis innehåller dessa blandningar mestadels argon eller helium och mindre än 5 % koldioxid, eftersom koldioxid tillför kol till svetsbadet och ökar risken för sensibilisering.Ren argon rekommenderas inte för GMAW på rostfritt stål.
Kärntråd för rostfritt stål är designad för att fungera med en traditionell blandning av 75 % argon och 25 % koldioxid.Flussmedlet innehåller ingredienser utformade för att förhindra kontaminering av svetsen med kol från skyddsgasen.
I takt med att GMAW-processerna utvecklades gjorde de det lättare att svetsa rör av rostfritt stål.Även om vissa applikationer fortfarande kan kräva GTAW-processer, kan avancerade trådbearbetningsprocesser ge liknande kvalitet och högre produktivitet i många applikationer av rostfritt stål.
ID-svetsar i rostfritt stål gjorda med GMAW RMD liknar i kvalitet och utseende motsvarande OD-svetsar.
En rotpassering med en modifierad kortslutnings-GMAW-process som Millers kontrollerade metallavsättning (RMD) eliminerar backspolning i vissa austenitiska applikationer av rostfritt stål.RMD-rotpassagen kan följas av pulsad GMAW eller bågsvetsning med flusskärna, vilket sparar tid och pengar jämfört med backflush GTAW, särskilt på rör med större diameter.
RMD använder exakt kontrollerad kortslutningsmetallöverföring för att producera en tyst, stabil ljusbågs- och svetspool.Detta ger mindre chans för kallinkörning eller icke-smältning, mindre stänk och bättre kvalitet på rörrotspassage.Exakt kontrollerad metallöverföring säkerställer också enhetlig droppavsättning och enklare kontroll av svetsbadet och därmed värmetillförsel och svetshastighet.
Icke-traditionella processer kan förbättra svetsproduktiviteten.Vid användning av RMD kan svetshastigheten vara från 6 till 12 tum/min.Eftersom processen förbättrar produktiviteten utan ytterligare uppvärmning av delarna, hjälper den till att bibehålla egenskaperna och korrosionsbeständigheten hos rostfritt stål.Att minska processens värmetillförsel hjälper också till att kontrollera substratdeformationen.
Denna pulsade GMAW-process ger kortare båglängder, smalare bågkoner och mindre värmetillförsel än konventionell pulsad sprayöverföring.Eftersom processen är stängd elimineras i stort sett bågdrift och fluktuationer i avståndet mellan spetsen och arbetsstycket.Detta förenklar hanteringen av svetsbadet med och utan svetsning på plats.Slutligen, kombinationen av en pulsad GMAW för fyllning och en toppvals med en RMD för rotvalsen gör att en svetsprocedur kan utföras med en enda tråd och en enda gas, vilket minskar processväxlingstiderna.
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 于1990 Tube & Pipe Journal стал первым журналом, посвященным индустрии металлических труб в 1990 году. Tube & Pipe Journal blev den första tidningen dedikerad till metallrörsindustrin 1990.Idag är det fortfarande den enda branschpublikationen i Nordamerika och har blivit den mest pålitliga informationskällan för rörproffs.
Nu med full tillgång till The FABRICATOR digital edition, enkel tillgång till värdefulla branschresurser.
Den digitala utgåvan av The Tube & Pipe Journal är nu fullt tillgänglig, vilket ger enkel tillgång till värdefulla industriresurser.
Få full digital tillgång till STAMPING Journal, med den senaste tekniken, bästa praxis och branschnyheter för metallstämpelmarknaden.
Nu med full digital tillgång till The Fabricator en Español har du enkel tillgång till värdefulla branschresurser.